李 堅
(武漢船舶職業技術學院,湖北 武漢430050)
某房地產項目工程開挖6.5m 的基坑, 基坑的支護形式以圍護樁為主,并以聯合鋼管支護的方式輔助,其中西面位置和東面位置的樁基長度分別為21.4m、13m,由于西面位置樁基入土后,樁基的平衡狀態不達標,并且土體存在徐變效應的現象,亟需在長樁上設置兩道錨索,以改善土體的力學特性。施工單位經現場勘察,決定在長樁頂冠梁內和樁間分別設置兩道間距4.0m 的錨索:
(1)第一道錨索:設置于長樁頂冠梁內,數量為32 根,其中自由段和錨固段的長度分別為9.0m 和17.0m; 水平傾角15°; 錨固體直徑φ150mm;錨筋選用規格φs11.1 的鋼絞線,數量7 根;預加力控制在250KN;抗拔力設計值控制在500KN。 另外在冠梁內部還需要預埋長度1.2m 的φ150 薄壁鋼管,同時在鋼管外面的出口位置,埋設適當規格的鋼板。
(2)第二道錨索:設置于樁間,數量為32 根,其中自由段和錨固段的長度分別為7.0m 和19.0m;水平傾角15°;錨固體直徑φ150mm;錨筋選用規格φs12.7 的鋼絞線,數量7 根;預加力控制在280KN;抗拔力設計值控制在560KN。 第二道錨的設置位置,在第一道錨索之下的4.0m 處,并在樁基之間預留錨索孔,以便在開挖基坑之后,通過錨索空噴射混凝土。
案例工程采用“一樁一錨”的施工方法,即便基坑開挖之后,以上下排方式布置錨索,其中上排錨索分為8m 長的自由段和18m 長的錨固段,下排錨索分為6m 長的自由段和20m 長的錨固段,分層開挖土體,直到接觸錨索施工標高之后,再進行注漿和張拉。
基于案例房地產工程基坑錨索工程的基本情況,工程在錨索施工的過程中,應該兼顧支護基坑的錨索和樁基,盡可能一次性完成注漿和張拉的工程任務,其具體的施工技術應用方法如下:
案例工程采用一孔的錨索,材料為規格11.6mm 的鋼絞絲,總共有7 束;為了保證錨索不至于脫離孔位的中心位置,在錨索的錨固段,需要設置錨索定位器,定位器同時具備擴張環的功能,每個定位器之間保持2m 以內的距離,而擴張環亦可用一定長度的鋼筋焊接在鋼管外壁,中間用4 道鉛絲捆扎牢實;為了便于錨索端部的錨固和將錨索鋪設進孔,其端部要加工成錐形;至于錨索的自由端,不建議設置擴張環,而是在端頭涂抹黃油之后,用具有足夠強度、抗水性能、防腐性能、化學穩定的塑料套管包裹,然后在塑料套管與錨索相交的位置緊綁鉛絲,形成密封端口。以工程東側的錨索加工為例,在待加工錨索的西側樁體,利用錨具、承壓板、臺座、工鋼支撐架,設置錨索的錨固段和自由端, 其中第一排錨索由7 根Φ11.1 鋼絞絲組成, 第二排錨索由7 根Φ12.7 鋼絞絲組成,箍筋環用4 道Φ2 的鉛絲捆扎。
在安放錨索之前,需要檢查和清理所有錨孔,以及錨索的質量,再將編號的錨索一端移到錨孔位置,在確保編號和孔號一致后,將錨索和穿過擴張環的注漿管慢慢放入錨孔,在放入過程中,不僅要防止錨索出現扭壓和彎曲,保證錨索垂直于錨孔,而且要控制好放入力度的均勻,以及控制好錨索與鉆孔的角度。放入錨孔的錨索和注漿管,伸入管內的長度至少為錨索長度的95%,而且在放入之后要保持錨索的垂直穩定,不能夠隨意懸掛其他重物。 錨索的注漿,是在安放錨索之后,將錨孔內的雜物清除干凈,用灰砂比1:2、水灰比0.45 的M25 水泥砂漿,以孔底注漿法壓入錨索孔內部,為保證水泥砂漿的正常凝結,所選用的細砂粒徑必須在2mm 以內,其含泥量在重量的3%以內,以及不含硫酸鹽等有害物質,并在砂漿當中加入適量膨脹劑,另外注漿管插入的深度也需要嚴格控制, 大約在距離錨索孔底部1m 的位置停住,以及在錨索孔的孔口設置排氣孔和止漿塞,直到孔口漿液外溢,或者排氣管中斷排氣,即可停止注漿,在漿液凝固后,檢查錨孔是否充滿,否則繼續補漿,直到錨索孔完全充滿錨固體。
在注入錨索孔的水泥砂漿達到一定強度之后, 即可張拉錨索,其用于張拉的臺座,承壓面要保持平整,與錨索軸線方向呈90°角,同時要貼實錨具。在張拉錨索之前,檢查相關設備是否正常,以及檢查錨固體和臺座的強度水平,其標準的張拉強度是15Mpa,同時測定錨索軸向的拉力大小,預張拉大約兩次左右,在檢驗錨具和臺座接觸密實和桿體平直后,再進行張拉;在張拉過程中,要嚴格按照順序,同時兼顧錨索之間的影響,在拉力值達到1.2Nt 之后,根據土質的性質,保持觀測時間:張拉荷載分級為0.1NT,砂質土和粘性土均保持5min;張拉荷載分級為0.25NT, 砂質土和粘性土均保持5min; 張拉荷載分級為0.50Nt,砂質土和粘性土均保持5min;張拉荷載分級為0.75Nt,砂質土和粘性土均保持5min;張拉荷載分級為1.00Nt,砂質土保持5min,粘性土保持10min;張拉荷載分級為1.10-1.20Nt,砂質土保持10min,粘性土保持15min。 至于錨索的鎖定,需要借助合適的錨具,并在鎖定之后,檢查錨索存在預應力損失現象,如有,則要重新張拉,直到符合鎖定要求。
綜上所述, 錨索施工是建筑工程基坑施工不可分割的一部分,由于施工條件復雜,并受到各種不可預見因素的影響,給工程正常施工帶來極大的難度,文章所提及的案例工程,采用“一樁一錨”的施工方法,即在做好錨索施工準備工作之后,按部就班地加工錨索,然后在錨索安放注漿技術、錨索張拉鎖定技術、錨索圍檁施工技術等方面嚴格把關,全面剖析了錨索施工的技術應用流程。
[1]王江.建筑工程深基坑錨索樁支護施工[J].中國科技博覽,2013(19):120.
[2]黃登賢.建筑住宅小區深基坑支護施工技術的應用[J].建筑知識:學術刊,2012(B04):242-243.
[3]許德同.預應力錨索在建筑深基坑支護中的應用[J].中國房地產業:理論版,2012(1):200.