水平旋喷土锚和灌注桩复合的基坑支护技术论文_郭长江

水平旋喷土锚和灌注桩复合的基坑支护技术论文_郭长江

大庆市金城建筑安装工程有限公司

在城市化建设进程不断推进的基础上,高层建筑的建设数量也在逐渐增多。人们为了达到提升空间利用率的目的,会在高层建筑下方设置深基坑,并且建设两层左右的地下室,这就对深基坑开挖技术的应用提出了较高的要求。尤其是对于一些软弱土地区来说,对深基坑开挖技术以及基坑支护技术的稳固性要求较高。为了推动城市建设的健康发展,我们有必要加大对软土地基深基坑支护技术的研究力度。对于以往的基坑支护技术进行调整,借助新型施工理念,采用水平旋喷土锚和灌注桩复合地基坑支护技术来提升深基坑的稳固性能。

一、水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护施工的优势

采用高压旋喷施工工艺形成强度较高的水平斜向水泥土桩体,在桩体中加入钢绞线和锚锭板(锚盘),并施加预应力,使钢绞线和旋喷水泥土体共同作用,减少变形,可有效控制地表的初始变形;水平旋喷土锚的张拉力可通过张拉试验确定,在施工时每根钢绞线均通过张拉锁定,张拉锁定值可有效检验水平旋喷土锚的锚固力,因此可保证支护结构的施工质量和安全;钻孔灌注桩侧向刚度较大,入土深度可按设计计算,土体中的粘聚力(C)和内摩擦角(φ)值都有不同程度提高。利用水平旋喷土锚代替内支撑,降低了围护工程的造价。

二、适用范围

深基坑指的是开挖深度在6米以上,15米以下的基坑施工作业。水平旋喷土锚以及灌注桩复合基坑支护技术,较为适用于软弱土的深基坑处理工作中。对于基坑的稳固性要求较高的施工工程均可以采取这两种基坑支护技术。可以起到有效的基坑加固作用,使基坑结构的稳固性得到全面提升,为上层建筑的施工质量提供保障。

三、基坑支护技术的应用原理

水平旋喷土锚和灌注桩通过型钢腰梁形成基坑围护结构体系,灌注桩侧向刚度较大,能起到很好的挡土作用,水平旋喷土锚具有较大的水平拉力,将支护灌注桩承受的力传递给土层;通过对水平旋喷土锚施加张拉应力,减少基坑变形;水平旋喷土锚是根据高压旋喷桩的原理,在土层中用旋喷搅拌法形成水平向水泥土桩体,并在旋喷、搅拌、钻进时插入钢绞线形成水平旋喷土锚;数排水平旋喷土锚对主动区土体进行加固,使主动区形成一个半刚性的类似重力挡土结构,有效的提高基坑安全性;根据沿海地区软土土质特别差的特点,在钻孔桩外侧设1-2排水泥搅拌桩止水帷幕,水泥搅拌桩起挡桩间土(围护钻孔桩间)和止水的作用。坑底被动区设置数排搅拌桩,减少深层土体位移和坑底隆起。

四、施工工艺流程及操作要点

1、施工工艺流程

总施工工艺流程:施工准备→坑内、坑外搅拌桩施工→钻孔灌注桩施工→第一层土锚工作面土方开挖→第一道水平旋喷土锚施工→压顶圈梁施工→第一道土锚张拉锁定→第二层土锚工作面开挖土方→第二道水平旋喷土锚施工、张拉锁定→根据围护设计要求施工第三、四道土锚→土锚养护→中心岛土方开挖→底板施工。

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2、施工操作要点

(1)坑内、坑外搅拌桩施工操作要点。在针对坑外和坑内搅拌桩进行施工作业时,要确保处于坑外的止水帘幕搅拌桩搭接长度要在150mm以上。坑内部分的水泥搅拌桩纵向与横向搭接的部分要超出100mm。在针对水泥搅拌桩展开施工时,要确保水泥搅拌均匀,并且邻近的搅拌桩要呈现出互相咬合的状态,这对于提升基坑支护结构稳固性具有积极意义。为了使搅拌桩的固化时间有所缩减,可以在事先的浆液中掺加0.05%的三乙醇胺和木质硫酸钙。通常需要先进行搅拌桩施工,再完成钻孔桩施工,极少数的工程中会优先进行钻孔桩施工。在此过程中,需要对搅拌桩的位置进行准确确认,避免两种桩体在施工作业中出现交叉影响。

(2)钻孔桩施工操作要点。由于钻孔桩间距一般较密,所以应采用间隔跳打施工,一般相邻桩间隔3d以上;进行试打桩。根据工程地质情况,选择合适的施工工艺进行试打桩,并记录各项试桩技术参数。围护工程桩严格按试打桩要求施工;钻孔桩的水平定位和桩顶标高必须准确,平面定位偏差不宜大于50mm,以免影响压顶梁施工;灌注桩成孔后应立即进行清孔。沉渣厚度不大于150mm。

(3)水平旋喷土锚施工要点。放线定位。开工前必须进行复核水平旋喷土锚位置和标高,依据基桩轴线及高程引测点进行测放,土锚的水平位置应避开钻孔桩;水平旋喷土锚钻机就位。钻机底部铺设好垫板或枕土,就位后使钻头对准孔位中心。调整钻杆达到设计角度,然后作水平向校正;在搅拌桩止水帷幕上预钻孔。使用专用钻头进行开孔,钻进角度与设计角度相同,穿透搅拌桩止水帷幕;安装土锚锚索、旋喷钻进、退钻。

(4)压顶圈梁施工。进行压顶圈梁施工作业时,应对施工区域钻孔操作中所产生的浮浆进行凿除处理,保证施工区域的清洁性。同时,根据工程施工要求,对圈梁的标高进行有效确认。圈梁的封模施工阶段前期要做好PVC管的埋设操作,并且将钢绞线穿入管中,对于后期的张拉作业具有积极作用。做好混凝土的振捣工作,避免水泥浆进入管道,对封模作业的质量造成影响。进行混凝土浇筑施工时,也需严格按照普通钢筋混凝土结构的施工标准执行。

结语:水平旋喷土锚和灌注桩复合基坑支护结构技术具有基坑变形小稳定性高的特点,是软土地区近几年来在创新的一种基坑支护技术,特别适用于对基坑变形有严格要求的工程,无法采用内支撑结构、放坡条件有限、开挖深度在15m以内的软土地区超大面积基坑支护工程。与传统的内支撑支护相比具有很大的经济优势,且施工进度快,同时变形小安全性高,多项工程实际监测结果深层土体最大位移仅为20mm,施工期间对周围市政道路管线的影响很小,非常适合我国的国情,适应了城市地下空间开发利用不断发展的趋势要求。

参考文献:

[1]陶铸,范钦建,宋德鑫.旋喷加筋水泥土桩锚支护技术在深基坑工程中的应用[J].岩土工程技术,2015,29(3):158-162;

[2]许海勇,陈龙珠.水泥土墙与旋喷搅拌加劲桩复合支护技术?[J].施工技术,2016,45(20):83-85.

论文作者:郭长江

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/17

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