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摘要: 本文结合某工程实例,探讨深基坑支护工程方面的技术应用,简述基坑防水施工技术要求,旋挖钻孔灌注桩的施工工艺和钢绞线预应力锚索、钢花管施工技术要求及地质特点,采取有效措施开挖施工。
关键词: 基坑支护;控制措施
1工程概况
本工程地处珠江三角洲冲积平原区, 地质条件悬殊,占地面积约20000㎡, 承台基坑开挖深度较大, 开挖深度为12.9~16.1m;据现有管线图及现场地表观测,北端有高压电缆线、煤气管道经过,周围环境十分复杂,因此我们有针对性地选用了樁+预应力锚索+内支撑支护组合的支护方案。
2基坑支护结构的主要设计参数与施工要求
2.1 基坑支护桩采用直径1200mm的钻孔混凝土灌注桩,桩中心间距为1300mm;基坑支护桩的外侧设置桩直径550mm,桩中心距350mm的单、双排深层搅拌桩防水帷幕,或采用高压三管旋喷桩(主要分布在南侧遇邻近基坑旧锚索)直径1200mm,间距1300mm桩间止水帷幕,止水帷幕穿过砂层及淤泥层进入粘性土层不少于1.0m。
2.2 施工顺序:先完成搅拌桩帷幕→支护桩→旋喷桩→冠梁→支撑梁及锚索,钻孔桩采用跳挖施工;支护桩施工完成且强度达到设计值的70%后可进行土方开挖,设置支撑或预应力锚索的支护段则还应在完成支撑或预应力锚索且锁定后方能进行下一层土方开挖。喷锚段及放坡开挖段的土方开挖应和喷锚施工密切配合,施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业,每段开挖长度原则上不超过30m(挖石方不受此限制),竖向分层深度即为每层锚杆的竖向间距。相邻边坡施工段之间应交错施工,喷砼完成施工72小时后方可进行该段边坡的土方开挖。
3基坑防水施工技术要求
3.1 搅拌桩施工前,应查明是否有地下管线,若有应将使用中的管线移位,如废弃不用的管线则应清除,此外应清除地下障碍物(如建筑旧基础,树根等)。清障时可挖一沟槽,挖深约0.5~0.8m,用于排放施工中的返浆。
3.2 搅拌桩的水泥掺入比为10%~12%,对每延米桩身水泥掺入量为40kg,注浆泵出口压力应保持在0.5~0.6MPa,输浆速度应保持常量。水泥浆液的水灰比不超过0.5。
3.3 搅拌桩长度要求穿过透水的砂层及淤泥层进入不透水或弱透水土层1.0m以上。施工中提前遇硬地层,一般应施工至桩机动力不足为止。
3.4 搅拌桩施工应有具体措施以保证其垂直度,要求桩身垂直度误差不超过1%。桩中心偏差不得大于50mm,桩直径偏差不得大于4%。搅拌桩施工应控制其起杆速度,一般要求不超过1.0m/min,以确保水泥浆液与土充分搅和。
3.5 本工程搅拌桩非承重用,采用4搅4喷喷浆法工艺施工,钻进时采取小浆量喷浆,防止小卵石堵塞喷浆孔。施工过程中若因故障停浆,应使搅拌头回复至已搅部分0.5m以下,待恢复供浆时,再搅拌提升;搭接间隔不应大于24小时,若间歇时间太长,搭接质量无保证时,应采取局部补桩或注浆措施。
3.6 本基坑规模较大,周边为道路,基坑支护结构施工时应确保周边市政设施建筑物安全,特别是东北角靠近人行隧道。或当基坑开挖发现止水帷幕渗漏时,应采取水泥化学浆静压注浆或其它有效方法进行止水。
3.7 由于砂层多呈稍密状~中密状态,为更好地穿过砂层,故搅拌桩桩机必须采用较大功率的新型设备,钻头搅拌钢叶片要求加工成嵌齿状;若采用旋喷桩搭接止水,旋喷桩机也必须采用较大功率的新型设备,即在支护桩外侧设置搭接高压三管旋喷桩止水桩,喷浆成孔孔径0.15m,孔间距为1.3m,水射流喷射压力≥35MPa,旋喷桩设计直径为1200mm,成孔深度穿过砂层进入粘性土层≥1.00m,旋喷桩喷浆浆液采用32.5R普通硅酸盐水泥配制,浆液中掺入水泥用量30%的纯粘土粉。
4旋挖钻孔灌注桩的施工工艺
4.1 旋挖桩成孔
4.1.1 钻孔灌注桩应在止水搅拌桩施工完毕七天后方可开始施工。钻孔桩应采取隔桩(跳挖)施工,在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工。支护桩施工完毕达到规定强度后应按相关规范进行桩身质量检测,检测数量不少于总桩数的10%。
4.1.2 钻孔桩桩端嵌固段要求进入基坑(边桩桩承台)底下硬塑~强风化岩不小于4.0m,或嵌入中(或微)风化岩≥2.5m可终孔,特殊情况视现场地质情况确定控制嵌固长度。南侧因受原邻近基坑锚索影响,故南侧全部采用旋挖桩处理。
4.1.3 桩位偏差不得大于50mm, 桩身垂直度偏不大于1%。拟投入的BG-15旋挖桩机可自动进行机架调平,故垂直度主要依据桩机电脑控制,并结合用铅垂线监测复核。
4.1.4 土层部分采用旋挖斗直接挖除,钻至基岩面后,再改用牙轮钻头等专用克岩钻头进行岩层部分施工。
4.1.5 根据本工程地质情况,开孔后直接下入6米的钢护筒,即到达相对稳定的粘性土层,下部采用干钻法施工,不需要泥浆护壁。如孔口为全风化或更硬的岩土层,则不需下钢护筒。
4.1.6 为了确保满足桩机行走需要,施工时每台旋挖桩机配一定数量的钢板备用。
4.1.7 清孔:BG-15型旋挖型旋挖桩机配备有专用清渣装置,在钻至设计桩底后,采用清渣装置进行清渣即可将孔内的钻渣清理干净。清渣后,为避免塌孔造成孔底沉渣过多,应及时下入钢筋笼并灌注混凝土。
4.2 钢筋笼制安
4.2.1 钢筋笼制安必须按设计要求配筋,主筋接头应错开,保证在同一截面内,接头数目不多于主筋总根数的50%,两接头间距应大于50厘米。纵筋采用焊接,其焊接长度为大于10d。
4.2.2 钢筋骨架主筋中心线与直线偏差不大于长度的1%。
4.2.3 用15x20x7厘米的预制块绑扎或用钢筋耳环焊牢于骨架外侧,用以设置保护层,靠孔壁为弧面,每2米设一道,每边沿圆周对称设置四个垫块。
4.2.4 钢筋笼安装采用25t汽车吊机或50t履带吊,吊装钢筋笼骨架,吊点选择须合理,均不得使其变形。
4.2.5 钢筋笼体下到设计位置后,立即用吊筋加以固定,固定时认真核对钻孔的桩顶标高、桩底标高,确保钢筋笼到位和灌注时不上浮。
4.2.6 钢筋骨架制作时的允许误差:
钢筋笼长度±50mm钢筋笼长度±10mm 主筋间距±10mm
加劲筋间距±20mm箍筋间距或螺距±20mm 主筋保护层±20mm
4.3 水下砼灌注
4.3.1 水下砼材料选择与配合比要求:本工程采用商品水下砼,标号为C30,为保证灌注顺畅,砼要有良好的和易性和流动性。
4.3.2 本工程灌注桩直径为1200mm,故采用直径219mm的导管灌注水下砼即满足要求,其最底一节长4-5米,内壁应光滑,导管使用前应试拼,并作封闭水压试验,在此应通过0.3-0.5Mpa时,15分钟不漏水为宜。
4.3.3 灌注时,导管埋入混凝土内深度为2.5-3.5m,最小埋管深度为2.0m,最深不超过6米。
4.3.4 导管安装时其底端应高出孔底沉淀层面30-40cm,以便隔水栓能顺利排出,初灌砼导管埋深应控制在1.0-1.5D。初灌量必须按各桩的桩径计算确定,保证初灌的埋管深度满足规范要求。
4.3.5 开始灌注时,先配制O.2 -0.3立方米流动性好的水泥砂浆倾倒入导管内隔水栓以上空间。然后,将首批砼倾入初灌斗内,剪断悬挂隔水栓的铁丝,使隔水栓、水泥砂浆和首批砼顺利到达孔底并上升,首批砼灌注完毕,立即转入连续灌注。
4.3.6 导管提升时不得过快过猛,以防拖带表层砼造成泥渣浮浆的侵入,或挂动钢筋笼等。
4.3.7 水下砼一经开始灌注,需连续进行,任何中断均不得超过30分钟,以保证砼的灌注质量。
4.3.8 测量砼面的标高需要用专业测量绳及测锤。在测量时,在导管与钢筋笼的中间部位下放测锤,至少测3-4个点,分别记入灌注记录本,然后取平均值,以此确定导管拆卸的数量。
4.3.9 待混凝土灌注完毕,起拨钢护筒,并测量砼面标高,如砼面标高达不到设计要求,则需立即补灌。
4.3.10 随时掌握每根桩砼的浇注量,砼充盈系数大约在1.2左右。预防缩径现象出现,控制
砼的浇注量不少于桩的理论方量。
5.钢绞线预应力锚索、钢花管施工技术要求
5.1 预应力锚索成孔孔径均为Ø150mm,造孔困难时(如塌孔)应采用跟管或一次性带筋钻头钻进,防止孔壁坍塌扩大。锚索施工前应明确周边是否有地下障碍物,如有障碍物,施工应有具体处理措施。采用清水清孔,或用压缩空气清孔,遇砂层时必须采用水泥浆液清孔。若南侧锚索成孔深度不大于13.5m时,遇上砼体成孔时或难钻进时,必须停止钻进并成锚,相对位置上方或下方采取加锚处理;成孔时应派专人记录入岩深度。
5.2 预应力锚索浆液采用水泥浆,要求采用32.5R普通硅酸盐水泥配浆,水灰比约为0. 5,要求采用气压或纯水泥浆清孔,一次注浆也可;若采取二次注浆,第一次采用常压0.4-0. 6MPa,4-6小时进行第二次注浆, 压力要求1.2-2.0MPa,浆体强度要求大于20MPa。
5.3 钢绞线不可切断驳接及焊接,孔口应预留足够长度用于张拉锁定,多束钢绞线且锚杆长度较大时,应在其中捆绑粗钢筋,以加强其刚度便于施工,同样为确保钢绞线杆体居中,应间隔2m设置对中支架一个。
5.4 钢绞线预应力锚索自由段涂防腐涂料(如黄油)后可外套一定直径塑料管或胶管,如施工单位确有其它有效措施,也可经设计认可后按其方法实施。
5.5 锚索杆体采用高强低松弛钢绞线,制作锚索时,其自由段长度为5.0m。
5.6 预应力锚索施加预应力:预应力锚索在腰梁浇筑7天及注浆体强度达到75%后方可施加预应力,锚头套上200X200厚15的钢板,张拉锁定使用1000KN帽型千斤顶,千斤顶使用前应进行率定,张拉值一般应不小于设计拉力值,施加张拉力后用支承式锚具锁定。
5.7 腰梁、冠梁锚索部位设置一套PVC管,让钢束从中穿出,并确保锚具工作平台与锚索垂直。
5.8 钢花管锚管杆体采用Ø48*2.8焊接钢管,人工或气动锤直接打入,前端头打制成尖头,钢管外侧设制成钢倒刺。
5.9 钢花管土钉注浆采用慢灌注浆工艺,注浆压力0.3-0.5MPa,注浆水灰比为0.60的32.5R普通硅酸盐水泥净浆,要求浆体强度不低于15MPa。
5.10 喷锚面板网筋交叉点采用绑扎固定,加强钢筋交叉点采用点焊固定。网筋接长采用绑扎,搭接长度45d。加强钢筋接长采用单面焊接12d。
6.信息化施工监测
6.1 为确保基坑开挖过程中的安全, 必须对基坑进行监测, 发现问题及时反馈并分析, 采取相应的补救措施, 使基坑不发生意外变形和破坏。监测主要内容:支护结构顶部的水平位移与沉降及支护结构的变形,顶部变形监测点应环绕基坑四侧布置,各点间距宜为15-20m;附近2H范围内建筑物的沉降和倾斜量测;附近地表、路面的变形、开裂及建筑物状态观察。基坑开挖期间应定期进行观测,遇险时及时报有关单位处理。
6.2 在施工开挖过程中,基坑各壁最大水平位移与当时基坑开挖深度之控制比值:不大于0.25%H且累计最大30mm,水平位移速率不超过5mm/d。基坑开挖边顶线2m范围外的总沉降值不大于30mm, 预警值为25mm;在地下结构施工期的水平位移速率不超过2mm/d。变形出现突变或超出控制值时要采取加固措施。
6.3 从基坑开挖至地下室完成期间,应由专业监测单位对基坑进行全过程监测,具体监测内容及方案由监测单位制定后送设计单位审核。各次、各点的观测记录及时整理汇总,绘制变形曲线;发现异常情况应及时反馈给监理、施工和设计人员;建立完整的观测、反馈、分析、决策及应急处理体系。
6.4 实行动态设计和信息化施工的原则。在施工过程中若发现基坑变形过大等,在立即做好加固处理的同时,应及时通知监理、设计和建设单位有关人员。施工过程中若发现支护剖面段实际地层较设计选用的钻孔地层坚硬的情况,可以优化设计,但必须事先得到设计单位的认可。
7.应急预案
7.1 如果在基坑开挖过程中,发现支护结构出现漏水、涌砂,需要马上进行内回填反压、外侧灌浆处理,反压土方可以利用钩机就近开挖基坑内的土方,也可以采用事先准备好的沙包。然后对漏水、涌砂部位进行灌砂压浆加固,将涌砂部位由于水砂流失部位适成的塌方及时回复成原样。
7.2 如果在开挖过程中发现地支护桩侧向位移较大或地面沉降较大已经超过了设计警戒值,監理单位应马上下达停工令,召集施工单位、设计单位、业主等参建单位各方召开现场会,分析造成位移偏大的原因,调查是否对周边建筑物和地下管线造成了不利影响,及时采取回填土方、灌浆加固、或增加支撑等措施控制住支护桩的侧向位移和地面沉降。
7.3 如果预应力锚索锚头出现不明漏水,发生异常声响等情况时,要马上进行土方反压,撤离附近施工人员和施工机械,然后对预应力锚索进行加固。加固方法可以采用增加钢管支撑或增加锚索。
7.4 只要发生超出设计报警值的变形,就必须对支护结构和周边建筑物加密观测,实时地报告位移情况,如果发生危及周边建筑物的变形,则必须马上对建筑物内的人员组织疏散,撤离到安全地带,并进行妥善安置。
7.5 施工现场必须准备有钢管、砂袋、水泥、水玻璃、脚手架和灌浆设备,并确保灌浆设备的完好,能够随时启动进行灌浆加固。施工单位要有专人负责应急预案的实施,制定详细的预急方案,熟悉应急预案的实施步骤。
7.6 其他应急预案如人工挖孔桩挖孔、爆破、可回收预应力锚索等施工时的应急预案由相关专业施工队伍制订,报工程师审批。
8.结语
本工程基坑支护结构设计安全,经济,合理,施工方便,确保了深基坑边坡的施工安全,取得了良好的效果。
关键词: 基坑支护;控制措施
1工程概况
本工程地处珠江三角洲冲积平原区, 地质条件悬殊,占地面积约20000㎡, 承台基坑开挖深度较大, 开挖深度为12.9~16.1m;据现有管线图及现场地表观测,北端有高压电缆线、煤气管道经过,周围环境十分复杂,因此我们有针对性地选用了樁+预应力锚索+内支撑支护组合的支护方案。
2基坑支护结构的主要设计参数与施工要求
2.1 基坑支护桩采用直径1200mm的钻孔混凝土灌注桩,桩中心间距为1300mm;基坑支护桩的外侧设置桩直径550mm,桩中心距350mm的单、双排深层搅拌桩防水帷幕,或采用高压三管旋喷桩(主要分布在南侧遇邻近基坑旧锚索)直径1200mm,间距1300mm桩间止水帷幕,止水帷幕穿过砂层及淤泥层进入粘性土层不少于1.0m。
2.2 施工顺序:先完成搅拌桩帷幕→支护桩→旋喷桩→冠梁→支撑梁及锚索,钻孔桩采用跳挖施工;支护桩施工完成且强度达到设计值的70%后可进行土方开挖,设置支撑或预应力锚索的支护段则还应在完成支撑或预应力锚索且锁定后方能进行下一层土方开挖。喷锚段及放坡开挖段的土方开挖应和喷锚施工密切配合,施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业,每段开挖长度原则上不超过30m(挖石方不受此限制),竖向分层深度即为每层锚杆的竖向间距。相邻边坡施工段之间应交错施工,喷砼完成施工72小时后方可进行该段边坡的土方开挖。
3基坑防水施工技术要求
3.1 搅拌桩施工前,应查明是否有地下管线,若有应将使用中的管线移位,如废弃不用的管线则应清除,此外应清除地下障碍物(如建筑旧基础,树根等)。清障时可挖一沟槽,挖深约0.5~0.8m,用于排放施工中的返浆。
3.2 搅拌桩的水泥掺入比为10%~12%,对每延米桩身水泥掺入量为40kg,注浆泵出口压力应保持在0.5~0.6MPa,输浆速度应保持常量。水泥浆液的水灰比不超过0.5。
3.3 搅拌桩长度要求穿过透水的砂层及淤泥层进入不透水或弱透水土层1.0m以上。施工中提前遇硬地层,一般应施工至桩机动力不足为止。
3.4 搅拌桩施工应有具体措施以保证其垂直度,要求桩身垂直度误差不超过1%。桩中心偏差不得大于50mm,桩直径偏差不得大于4%。搅拌桩施工应控制其起杆速度,一般要求不超过1.0m/min,以确保水泥浆液与土充分搅和。
3.5 本工程搅拌桩非承重用,采用4搅4喷喷浆法工艺施工,钻进时采取小浆量喷浆,防止小卵石堵塞喷浆孔。施工过程中若因故障停浆,应使搅拌头回复至已搅部分0.5m以下,待恢复供浆时,再搅拌提升;搭接间隔不应大于24小时,若间歇时间太长,搭接质量无保证时,应采取局部补桩或注浆措施。
3.6 本基坑规模较大,周边为道路,基坑支护结构施工时应确保周边市政设施建筑物安全,特别是东北角靠近人行隧道。或当基坑开挖发现止水帷幕渗漏时,应采取水泥化学浆静压注浆或其它有效方法进行止水。
3.7 由于砂层多呈稍密状~中密状态,为更好地穿过砂层,故搅拌桩桩机必须采用较大功率的新型设备,钻头搅拌钢叶片要求加工成嵌齿状;若采用旋喷桩搭接止水,旋喷桩机也必须采用较大功率的新型设备,即在支护桩外侧设置搭接高压三管旋喷桩止水桩,喷浆成孔孔径0.15m,孔间距为1.3m,水射流喷射压力≥35MPa,旋喷桩设计直径为1200mm,成孔深度穿过砂层进入粘性土层≥1.00m,旋喷桩喷浆浆液采用32.5R普通硅酸盐水泥配制,浆液中掺入水泥用量30%的纯粘土粉。
4旋挖钻孔灌注桩的施工工艺
4.1 旋挖桩成孔
4.1.1 钻孔灌注桩应在止水搅拌桩施工完毕七天后方可开始施工。钻孔桩应采取隔桩(跳挖)施工,在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工。支护桩施工完毕达到规定强度后应按相关规范进行桩身质量检测,检测数量不少于总桩数的10%。
4.1.2 钻孔桩桩端嵌固段要求进入基坑(边桩桩承台)底下硬塑~强风化岩不小于4.0m,或嵌入中(或微)风化岩≥2.5m可终孔,特殊情况视现场地质情况确定控制嵌固长度。南侧因受原邻近基坑锚索影响,故南侧全部采用旋挖桩处理。
4.1.3 桩位偏差不得大于50mm, 桩身垂直度偏不大于1%。拟投入的BG-15旋挖桩机可自动进行机架调平,故垂直度主要依据桩机电脑控制,并结合用铅垂线监测复核。
4.1.4 土层部分采用旋挖斗直接挖除,钻至基岩面后,再改用牙轮钻头等专用克岩钻头进行岩层部分施工。
4.1.5 根据本工程地质情况,开孔后直接下入6米的钢护筒,即到达相对稳定的粘性土层,下部采用干钻法施工,不需要泥浆护壁。如孔口为全风化或更硬的岩土层,则不需下钢护筒。
4.1.6 为了确保满足桩机行走需要,施工时每台旋挖桩机配一定数量的钢板备用。
4.1.7 清孔:BG-15型旋挖型旋挖桩机配备有专用清渣装置,在钻至设计桩底后,采用清渣装置进行清渣即可将孔内的钻渣清理干净。清渣后,为避免塌孔造成孔底沉渣过多,应及时下入钢筋笼并灌注混凝土。
4.2 钢筋笼制安
4.2.1 钢筋笼制安必须按设计要求配筋,主筋接头应错开,保证在同一截面内,接头数目不多于主筋总根数的50%,两接头间距应大于50厘米。纵筋采用焊接,其焊接长度为大于10d。
4.2.2 钢筋骨架主筋中心线与直线偏差不大于长度的1%。
4.2.3 用15x20x7厘米的预制块绑扎或用钢筋耳环焊牢于骨架外侧,用以设置保护层,靠孔壁为弧面,每2米设一道,每边沿圆周对称设置四个垫块。
4.2.4 钢筋笼安装采用25t汽车吊机或50t履带吊,吊装钢筋笼骨架,吊点选择须合理,均不得使其变形。
4.2.5 钢筋笼体下到设计位置后,立即用吊筋加以固定,固定时认真核对钻孔的桩顶标高、桩底标高,确保钢筋笼到位和灌注时不上浮。
4.2.6 钢筋骨架制作时的允许误差:
钢筋笼长度±50mm钢筋笼长度±10mm 主筋间距±10mm
加劲筋间距±20mm箍筋间距或螺距±20mm 主筋保护层±20mm
4.3 水下砼灌注
4.3.1 水下砼材料选择与配合比要求:本工程采用商品水下砼,标号为C30,为保证灌注顺畅,砼要有良好的和易性和流动性。
4.3.2 本工程灌注桩直径为1200mm,故采用直径219mm的导管灌注水下砼即满足要求,其最底一节长4-5米,内壁应光滑,导管使用前应试拼,并作封闭水压试验,在此应通过0.3-0.5Mpa时,15分钟不漏水为宜。
4.3.3 灌注时,导管埋入混凝土内深度为2.5-3.5m,最小埋管深度为2.0m,最深不超过6米。
4.3.4 导管安装时其底端应高出孔底沉淀层面30-40cm,以便隔水栓能顺利排出,初灌砼导管埋深应控制在1.0-1.5D。初灌量必须按各桩的桩径计算确定,保证初灌的埋管深度满足规范要求。
4.3.5 开始灌注时,先配制O.2 -0.3立方米流动性好的水泥砂浆倾倒入导管内隔水栓以上空间。然后,将首批砼倾入初灌斗内,剪断悬挂隔水栓的铁丝,使隔水栓、水泥砂浆和首批砼顺利到达孔底并上升,首批砼灌注完毕,立即转入连续灌注。
4.3.6 导管提升时不得过快过猛,以防拖带表层砼造成泥渣浮浆的侵入,或挂动钢筋笼等。
4.3.7 水下砼一经开始灌注,需连续进行,任何中断均不得超过30分钟,以保证砼的灌注质量。
4.3.8 测量砼面的标高需要用专业测量绳及测锤。在测量时,在导管与钢筋笼的中间部位下放测锤,至少测3-4个点,分别记入灌注记录本,然后取平均值,以此确定导管拆卸的数量。
4.3.9 待混凝土灌注完毕,起拨钢护筒,并测量砼面标高,如砼面标高达不到设计要求,则需立即补灌。
4.3.10 随时掌握每根桩砼的浇注量,砼充盈系数大约在1.2左右。预防缩径现象出现,控制
砼的浇注量不少于桩的理论方量。
5.钢绞线预应力锚索、钢花管施工技术要求
5.1 预应力锚索成孔孔径均为Ø150mm,造孔困难时(如塌孔)应采用跟管或一次性带筋钻头钻进,防止孔壁坍塌扩大。锚索施工前应明确周边是否有地下障碍物,如有障碍物,施工应有具体处理措施。采用清水清孔,或用压缩空气清孔,遇砂层时必须采用水泥浆液清孔。若南侧锚索成孔深度不大于13.5m时,遇上砼体成孔时或难钻进时,必须停止钻进并成锚,相对位置上方或下方采取加锚处理;成孔时应派专人记录入岩深度。
5.2 预应力锚索浆液采用水泥浆,要求采用32.5R普通硅酸盐水泥配浆,水灰比约为0. 5,要求采用气压或纯水泥浆清孔,一次注浆也可;若采取二次注浆,第一次采用常压0.4-0. 6MPa,4-6小时进行第二次注浆, 压力要求1.2-2.0MPa,浆体强度要求大于20MPa。
5.3 钢绞线不可切断驳接及焊接,孔口应预留足够长度用于张拉锁定,多束钢绞线且锚杆长度较大时,应在其中捆绑粗钢筋,以加强其刚度便于施工,同样为确保钢绞线杆体居中,应间隔2m设置对中支架一个。
5.4 钢绞线预应力锚索自由段涂防腐涂料(如黄油)后可外套一定直径塑料管或胶管,如施工单位确有其它有效措施,也可经设计认可后按其方法实施。
5.5 锚索杆体采用高强低松弛钢绞线,制作锚索时,其自由段长度为5.0m。
5.6 预应力锚索施加预应力:预应力锚索在腰梁浇筑7天及注浆体强度达到75%后方可施加预应力,锚头套上200X200厚15的钢板,张拉锁定使用1000KN帽型千斤顶,千斤顶使用前应进行率定,张拉值一般应不小于设计拉力值,施加张拉力后用支承式锚具锁定。
5.7 腰梁、冠梁锚索部位设置一套PVC管,让钢束从中穿出,并确保锚具工作平台与锚索垂直。
5.8 钢花管锚管杆体采用Ø48*2.8焊接钢管,人工或气动锤直接打入,前端头打制成尖头,钢管外侧设制成钢倒刺。
5.9 钢花管土钉注浆采用慢灌注浆工艺,注浆压力0.3-0.5MPa,注浆水灰比为0.60的32.5R普通硅酸盐水泥净浆,要求浆体强度不低于15MPa。
5.10 喷锚面板网筋交叉点采用绑扎固定,加强钢筋交叉点采用点焊固定。网筋接长采用绑扎,搭接长度45d。加强钢筋接长采用单面焊接12d。
6.信息化施工监测
6.1 为确保基坑开挖过程中的安全, 必须对基坑进行监测, 发现问题及时反馈并分析, 采取相应的补救措施, 使基坑不发生意外变形和破坏。监测主要内容:支护结构顶部的水平位移与沉降及支护结构的变形,顶部变形监测点应环绕基坑四侧布置,各点间距宜为15-20m;附近2H范围内建筑物的沉降和倾斜量测;附近地表、路面的变形、开裂及建筑物状态观察。基坑开挖期间应定期进行观测,遇险时及时报有关单位处理。
6.2 在施工开挖过程中,基坑各壁最大水平位移与当时基坑开挖深度之控制比值:不大于0.25%H且累计最大30mm,水平位移速率不超过5mm/d。基坑开挖边顶线2m范围外的总沉降值不大于30mm, 预警值为25mm;在地下结构施工期的水平位移速率不超过2mm/d。变形出现突变或超出控制值时要采取加固措施。
6.3 从基坑开挖至地下室完成期间,应由专业监测单位对基坑进行全过程监测,具体监测内容及方案由监测单位制定后送设计单位审核。各次、各点的观测记录及时整理汇总,绘制变形曲线;发现异常情况应及时反馈给监理、施工和设计人员;建立完整的观测、反馈、分析、决策及应急处理体系。
6.4 实行动态设计和信息化施工的原则。在施工过程中若发现基坑变形过大等,在立即做好加固处理的同时,应及时通知监理、设计和建设单位有关人员。施工过程中若发现支护剖面段实际地层较设计选用的钻孔地层坚硬的情况,可以优化设计,但必须事先得到设计单位的认可。
7.应急预案
7.1 如果在基坑开挖过程中,发现支护结构出现漏水、涌砂,需要马上进行内回填反压、外侧灌浆处理,反压土方可以利用钩机就近开挖基坑内的土方,也可以采用事先准备好的沙包。然后对漏水、涌砂部位进行灌砂压浆加固,将涌砂部位由于水砂流失部位适成的塌方及时回复成原样。
7.2 如果在开挖过程中发现地支护桩侧向位移较大或地面沉降较大已经超过了设计警戒值,監理单位应马上下达停工令,召集施工单位、设计单位、业主等参建单位各方召开现场会,分析造成位移偏大的原因,调查是否对周边建筑物和地下管线造成了不利影响,及时采取回填土方、灌浆加固、或增加支撑等措施控制住支护桩的侧向位移和地面沉降。
7.3 如果预应力锚索锚头出现不明漏水,发生异常声响等情况时,要马上进行土方反压,撤离附近施工人员和施工机械,然后对预应力锚索进行加固。加固方法可以采用增加钢管支撑或增加锚索。
7.4 只要发生超出设计报警值的变形,就必须对支护结构和周边建筑物加密观测,实时地报告位移情况,如果发生危及周边建筑物的变形,则必须马上对建筑物内的人员组织疏散,撤离到安全地带,并进行妥善安置。
7.5 施工现场必须准备有钢管、砂袋、水泥、水玻璃、脚手架和灌浆设备,并确保灌浆设备的完好,能够随时启动进行灌浆加固。施工单位要有专人负责应急预案的实施,制定详细的预急方案,熟悉应急预案的实施步骤。
7.6 其他应急预案如人工挖孔桩挖孔、爆破、可回收预应力锚索等施工时的应急预案由相关专业施工队伍制订,报工程师审批。
8.结语
本工程基坑支护结构设计安全,经济,合理,施工方便,确保了深基坑边坡的施工安全,取得了良好的效果。