锚杆支护技术在深基坑工程中的应用研究论文_张玮圣

锚杆支护技术在深基坑工程中的应用研究论文_张玮圣

辽宁省有色地质局一O一队 辽宁抚顺 113000

摘要:当前是一个经济全球化的时代,建筑行业发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。建筑企业要有效树立起先进的施工理念,不断加强对建筑工程深基坑支护施工作业,施工队伍在实践深基坑支护施工过程中,必须充分掌握了解到各个细节工作情况,认真做好现场技术科学管理工作,优化改善施工流程,避免施工过程出现严重的施工安全事故,影响到整个施工项目的进度发展,造成企业的经济损失。本文将进一步对建筑工程施工中深基坑支护的施工技术展开分析,旨在为同行业者提供科学参考依据。

关键词:深基坑支护;锚杆支护技术;应用

建筑工程中深基坑支护的施工技术在建筑施工中的应用十分广泛,生活中的很多建筑物都有涉及这种技术,比如,地下购物商场,地下停车库以及一些大型地下超市等,这些建筑的出现就是应用深基坑支护施工技术的结果,这项技术的应用在一定程度上减轻了城市空间紧张的压力。

1 深基坑支护施工技术特点分析

1.1 复杂性

建筑工程施工队伍在开展深基坑支护施工作业前,必须安排专业的技术人员对现场地质情况进行全面的测量分析工作,为施工队伍提供真实可靠的相关数据信息,这样才能够设计出最佳的深基坑支护施工方案,发挥出该项技术的支护作用,保障深基坑支护施工过程的安全可靠性。当前,在建筑工程深基坑支护施工中广泛应用的测量土压有两种,一种是朗肯土压法,另一种则是库仑土压法,无论是那种土压测量方法都具备了良好的科学理论依据,不足之处在于限制过多,在实践中难以实现理想的测量效果,帮助施工队伍得到准确全面的数据结果。

1.2 地域性

众所周知,我国是一个地域辽阔的大国,不同地区之间的地理环境存在着明显的区别之处,所形成的土壤结构自然有着一定差异性。由于这种地域性特点,导致建筑工程施工队伍在深基坑支护施工技术应用过程,必须有效结合当地土壤结构和地质条件,科学合理的选用支护施工方式,以此保障深基坑支护施工的安全性,有效提高建筑工程的施工质量和效率,发挥出建筑地下空间资源的作用,为企业创造出更多的社会经济效益。

2 工程概况

某工程占地面积1548m2,拟建1幢地上19层主楼和1幢5层裙楼相连的建筑物,设3层地下室,地坪标高-0.5m,设计地下室底板标高-14.1m,基坑开挖深度约为14.5m。通过该工程的施工,使我们认识到在深大基坑施工中,要注意围护桩的规范施工,避免发生漏桩或桩施工间距过大,而影响基坑支护结构的安全,如果发生桩移位过大,应采取相应的支护方案。根据地基勘察,场地地层自上而下依次为:①杂填土厚0.7~2.5m;②粉质黏土厚0.5~3.10m;③淤泥质粉质黏土厚6.3~10.2m;④粉质黏土厚3.0~9.60m;⑤含碎石粉质黏土厚4.6~9.6m;⑥全风化凝灰岩厚1.1~7.3m;⑦强风化凝灰岩厚0.8~8.0m;⑧中风化凝灰岩层顶埋深28.8~37.0m,选取中风化凝灰岩为桩基持力层。场地地下水属孔隙性潜水,埋深为0.3~1.25m,水位动态变化受大气降水影响明显。本场地土的类型为中软土,建筑场地类别为Ⅱ类。

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3 技术应用

该工程围护桩及水泥搅拌桩,在施工单位克服原老基础预制管桩障碍物的情况下顺利完工,并进入土方开挖及施工压顶梁和第1层内支撑的工序,但在开挖土方过程中发现A轴一侧①~⑤轴的部分钻孔围护桩,桩位垂直水平位移较大及桩位水平间距较大,水平位移桩中心间距最大达1800mm,发生上述质量事故的原因主要是:①由于施工过程中遇到大量原老建筑物预制管桩障碍物,钻孔无法正常施工,待重新移位后再施工造成的;②多台钻孔机在同一轴线上同时施工,由于桩位点在施工过程中的累计误差造成的。经多方研究论证,为保证基坑结构的安全,决定对A轴一侧①~⑤轴的部分钻孔围护桩,采用分层锚杆及钢筋网片喷射混凝土面板的支护方案。这样可使基坑土方开挖、围檀梁和内支撑及分层锚杆同时施工,不影响整个工程的施工进度。

锚杆注浆后,锚杆的张拉锁定作业应在锚固体与台座的混凝土强度达到15MPa以上时进行。在正式张拉前,取设计拉力值的0.2~0.3倍预拉,使各部位接触紧密,杆体安全平直。当钢拉杆张拉到设计拉力的1.1~1.2倍时,维持12min,然后卸荷至锁定荷载予以锁定。基坑支护桩以及边坡格构梁上的锚索张拉基坑支护段锚索锁定在锚梁上,锚梁由2根18#槽钢和垫板组成。而格构梁则由锚帽和钢垫板等组成。当锚固体强度大于20MPa、达到80%设计强度时,方可进行张拉锁定。张拉应力不宜超过0.65倍钢绞线的强度标准值。锚杆(索)张拉顺序应避免相近锚杆(索)相互影响,预应力锚索要经除锈措施(涂防腐漆3度)后,采用钢筋网罩并用混凝土封闭。

对于大面积基坑边坡的开挖施工来说,由于其受降水、开挖速度等因素的影响,基坑及边坡的土体位移、应力等问题比较复杂。因此在施工中,要重点监控边坡的垂直沉降和水平位移,注意观察锚杆附近表面有无裂缝现象。测点应尽量布设在基坑边缘周围,土质较差地段应予加密。用水准仪控制测量垂直沉降,用收敛计、经纬仪监控测量水平位移。其具体监测频率为:水准点观场半月观测1次;在基坑边坡开挖期间,对沉降、水位移以及支护施工期对周边建筑物及支护结构每天观测1次,连续观测3次,而后每3d观测1次,直至施工结束;竣工后每月观测1次,直至建筑物回填后停止观测。

4 施工时常见问题及处理措施

4.1 锚杆头漏水问题

深基坑支护中,锚杆头常出现渗水现象。渗水来源不外乎:①基坑外地下水位较高;②地层承压水及裂隙水。渗水通道产生的原因有:①灌浆时孔口密封不严;②锚杆张拉锁定时,由于注浆体、杆体与孔壁地层产生变形而出现裂隙;③基坑使用过程中,由于变形发生或应力轻松等引起裂隙。渗漏水现象严重时会影响基坑内正常施工作业,甚至可能危及周围建筑物、道路及地下管线的安全,必须采取措施时进行封堵;要彻底根治渗漏水现象,只有在基坑变形完全稳定后才能做到。

4.2 锚杆应力松弛问题

通过饱和软土中锚杆的松弛试验证实,引起松弛的原因为锚固体周围土体受力后土体产生流变,以及锚固体与土体的分界面在受力后产生相对的移动。对于深基支护中的锚杆,还有以下原因可能导致应力松弛:①由于自由段设计太短,使得一部分锚固段处于滑裂面内的主动区,土方开挖后产生负摩阻效应力松弛;②全孔注浆方式时,自由段内砂浆体在土方开挖后亦产生负摩阻力;③锚杆倾角过大时,锚杆垂直分力使锚头台座及腰梁向下产生滑移,造成应力松弛;④当多排锚杆一起构成支护体系时,下层锚杆张拉锁定时,会对上层锚杆受力的情况产生影响,同一排内相邻锚杆施工时也会相互影响,引起预应力损失;⑤锚固时,锚具滑移;⑥钢材本身松弛;⑦锚具夹片长期外露锈蚀。

总之,工程经相关部门验收,基坑、边坡质量合格。实践证明,只要设计合理,在松散土层中基坑采用锚杆的锚索支护是可行的。它与常规基坑边坡支护相比,无论从经济与社会效益上都得到了实惠,而且提高了工效、缩短了工期、施工简便、操作方便,受到了广泛的好评。

参考文献:

[1]李鸿翼. 锚杆支护技术在深基坑工程中的应用研究[D].中国地质大学(北京),2013.

[2]边培松. 深基坑土钉锚杆支护体系变形性状研究[D].山东大学,2011.

论文作者:张玮圣

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/21

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