摘要:当前我国建筑领域得到了迅猛发展,各项施工技术与施工工艺也得到极大的提高。在建筑深基坑施工中,桩锚式支护结构发挥着重要作用,逐渐被施工企业所重视并广泛应用在施工中。桩锚支护是一种将土层锚杆与护坡桩结合在一起的支护方式,桩锚支护结构是采用锚杆替代基坑支护内支撑,为支护排桩提供锚拉力,从而减少支护排桩的内力要和位移,同时能将基坑的变形控制在允许的范围内。本文主要分析了桩锚式支护结构在建筑深基坑工程中应用。
关键词:桩锚式支护 支护结构 建筑深基坑
在城市化进程不断加快的今天,高层建筑数量越来越多,地下空间也逐渐被人们所利用。在建筑深基坑施工中,支护结构的选择要根据实际施工现场的地质条件、岩土类别和开挖面积等诸多因素进行综合考虑。而桩锚式支护结构作为一种新型深基坑支护结构,能够有效结合刚性支撑和柔性支撑。另外桩锚式支护结构还可以通过安装预应力锚索的形式对排桩坑底的嵌深进行降低,均匀分布在排桩应力方向,同时对主动侧压力引起的位移进行降低,使深基坑的施工支护的安全性得到有力保障。
1 工程概况
以某高层建筑项目为例,主要设计参数为地面以上建筑31层地下室3层,地上建筑物总高度约110米,地下室基坑深度约12.6米。该项目工程具有复杂的周边环境,建筑物的两侧靠近市中心主干道路,且人行道下方埋有各种电缆与管道,在一定程度上影响深基坑的施工。所以在此项目深基坑施工中采用的支护结构要以垂直的方式进行施工。,并且要控制好边坡的水平位移,以免超出所允许的范围[1]。该项目地质情况较为简单,有比较低地下水位,以杂填土夹带上层滞水为主,使得深基坑的支护工作搭建起来较为容易。
2 支护理论及方案设计
2.1桩锚式基本理论
由于深基坑受到来自地下水、土壤和周围建筑等共同压力的影响,在一定程度上造成了排桩体有倾倒于深基坑内侧的趋势,进而导致侧向位移的产生。而在深基坑底部的排桩嵌固深度的土壤,在桩体侧向位移的作用下产生的被动压力,承担了部分桩体受到的主动压力。在此情况下,可以看出支护桩体所承担的主动压力是由锚杆锚固力与被动压力共同完成的[2]。如果主动压力不会大于锚杆锚固力与被动压力的总和是,则表明桩体不会有侧移的威胁,就能达到支护的效果;一旦主动压力过大,围护桩体发生侧移,侧移到一定程度支护结构就会崩塌失去效果。
桩锚式支护结构通常运用在基坑大于9米的深度,并且在砂土、粘土岩石等各种土质中都有所应用。而在具体施工中土层锚杆都是采用一桩一锚的方式,同时规定土层锚杆的倾斜角度要在10度到45度的范围内。要想让桩锚支护结构嫩够形成一个整体空间,必须利用圈梁将护坡桩依次连接起来腰梁土层用槽钢来完成,而锚杆可以通过预加拉力来防止建筑物发生形变。
2.2支护方案设计
在支护方式的选择上,要按照深基坑周围的实际情况采取相应的支护方案。本工程主要采用直径较大的灌注桩和锚索支护结构相结合的方式,能够有效提升深基坑的稳定性。桩基础的有效直径在0.9米,每根桩柱实际长度在15米左右,嵌固的深度基本在6米左右桩柱之间的间距在2米左右。在桩的基础位置采用标准的螺纹钢筋,嵌在冠梁的深度要不低于0.5米所用到的混凝土强度要不低于C30。本项目的桩锚式支护结构需要设置三层的预应力锚索,并保持开口直径为0.15米,而锚索有15米、20米和22米三种长度锚索之间的间距长度约2米,同时倾斜角度要满足不大于15度的要求[3]。
3 支护结构的主要施工技术
3.1灌注桩施工技术
(1)做好测量放样:按照从整体至局部的方式进行测量放样,先对墩台位置进行放样,进而利用墩台位将桩的位置确定下来,装桩位固定后,在桩的周围设置离中心2m的护桩,以便能够对桩的标高与中心进行检查测量。
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(2)钻机就位,埋设护筒:在进行钻孔工作时要选用国外进口的钻机设备,通过钻机的自行走移动系统,可以准确的对其进行定位,从而保障桩位和钻头的误差值不能高于2cm。护筒的材质通常是5~6mm的钢制,并且钢板卷制的内径要大于桩的内径[4]。钻机准备好之后,首先要采用直径较大的螺旋钻头进行前期的钻孔,达到一定的深度再放置护筒,最后用渣油拌制的粗颗粒土将护筒外侧和孔壁间的缝隙填充好。
(3)泥浆拌制:钻孔过程中所使用的泥浆则是选用优质的粘土,利用搅拌机制成,存放在钢制的池子当中,在施工现场要设置泥浆池和沉淀池两个,并将他们串联起来待用。池子周围是用3mm厚度的钢板建成的,底部则用枕木支起进行架空,在管住水下混凝土时获得符合标准的泥浆,能够为下一个桩柱的钻孔使用。
(4)钻孔、清孔:在进行钻孔时,要将钻机调整至稳固状态,钻头向下着地并把进尺度调为零。在施工中对于不同的地质状况要选用不同的钻头进行打孔,细砂、砂砾和强风化层等可以选用筒式钻头;而对强度不均匀的、易偏孔的地质要选用短螺旋勘岩钻头进行施工[5]。当钻孔达到设计的标准要求后,及时停钻运用换浆法进行清孔工作,利用钻机的钻头不断搅拌泥浆。
(5)钢筋笼安装:保证钢筋笼下端的平整,并用加强箍筋将其密封包住,以保障混凝土导管的通畅。在钢筋笼的的四个截面对称点设置钢筋耳环,从而让钢筋保护层厚度得到保障[6]。通常钢筋笼的安装都是采用吊装的方式,但是当钢筋笼过长时,可以将钢筋笼分节编制,分段吊装再进行焊接。
(6)灌注混凝土:桩基中所使用的混凝土一定要能够做到抗低温和耐久性。针对混凝土在灌注时温度过高,这就要求入模时的温度不能超出0~5度的范围。并且在灌注期间要不时的用测锤量出混凝土的高度,对混凝土导管的深度及时进行调整,使其深度始终不低于2米不高于6米,在此期间要专门安排人员对导管的深度进行测量,并做好随时记录。
3.2锚杆施工技术
(1)锚杆孔安装:依据土壤的不同性质采取不同的钻机与施工方法。针对粘性土、无粘性土与粉土则不能塌孔,若是冲积土在进行钻孔时,需要加套管在所有长度上,在清孔工作完成后再进行锚杆安装。
(2)锚杆就位:就位前要检查锚杆的防锈、加工情况,速度要慢确保平稳。选择合适套筒以减少锚杆受到的破坏。
(3)灌浆:在对锚杆机械灌浆时,选用的水泥必须对钢筋的腐蚀最小,使其能够在良好的状态下灌入锚杆孔中。同时保障水泥浆的可泵性与低泌浆性,且凝固时不能有膨胀。若是在水泥浆中加入掺合料,必须先经过试验掌握其性能,才能投入使用。
结语
总之,桩锚支护结构在建筑深基坑过程中的作用非常巨大,要想做好桩锚支护施工工作,首先要设计好深基坑的施工方案,加强施工管理;其次要对施工现场的地质状况进行充分考察,从而选择出经济适用的支护方式;然后在施工过程中,要有专业的技术管理人员对施工现场进行监管,做好协调管理工作;最后要确保深基坑的施工进度、施工技术与施工质量都能达到预期的要求。最终让建筑工程得以顺利完成。
参考文献:
[1]罗卓慰.建筑工程深基坑土钉墙施工工艺分析[J].建材与装饰,2018(26):10-11.
[2]潘国毅.建筑深基坑支护工程的施工要点及施工管理探究[J].建材与装饰,2018(26):166-167.
[3]周静.建筑施工中深基坑支护的施工技术与管理探究[J].建材与装饰,2018(26):177-178.
[4]林燕晖.桩锚式支护结构在建筑深基坑中的应用[J].河南建材,2017(05):181-183.
[5]连敏.桩锚式支护结构在建筑基坑中的应用[J].河南建材,2016(06):86-87.
[6]揭晶.基坑支护设计与桩锚式支护施工技术研究[J].科技展望,2015,25(07):21+23.
论文作者:王金亮
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签:深基坑论文; 结构论文; 钢筋论文; 锚杆论文; 钻孔论文; 钻机论文; 钻头论文; 《基层建设》2018年第22期论文;