劉春蕾
(惠州市水務工程質量安全監督站,廣東 惠州 516003)
惠州市文頭嶺片區防洪排澇整治工程位于東江支流西枝江及新開河的右岸。堤防線路上游起點始于惠澳大道西枝江大橋以東約1.73km與馬安圍堤段銜接處,終點接現馬安圍地方公路管理局堤段附近,全長約5.7km。市政府決定對該堤段進行安全加固,實現對兩江四岸的整治,設計防洪標準為50年一遇。臨江站閘工程區的地面高程在13.4~18.0m(珠基,下同)左右,排澇站泵房基坑最低高程為4.4m,其基坑開挖最大深度為9.0m;水閘進口箱涵段基坑底高程7.0m左右,開挖高程為9.0~11.0m。
本工程場地地面較平坦,開挖區域未存在透水砂層。基坑北側及南側距離建筑物較近,其它區段位于現狀臨江河床中。工程基坑開挖深度0.5~11.0m。綜合考慮地質資料、開挖深度、周邊環境、經濟合理等因素,具體方案如下:
(1)基坑北側:泵房段場地距離二期已建建筑物基礎較近,且開挖深度較深,最大開挖深度約9.0m,該處不存在透水性強的砂層,根據以上情況,擬采用鉆孔樁+錨索的支護方案;其它段場地開闊,具備邊坡開挖條件,且主要以粘土為主,擬采用放坡支護,開挖面噴50mmC20素混凝土進行坡面防護處理。
(2)基坑東側位于現狀臨江河床內,開挖深度很小,約0.5~1.0m,擬采用放坡處理。基坑南側:水閘進口箱函段場地現有建筑已施工完成,距離該建筑基礎約為7.0m,且開挖深度較深,最大開挖深度約11.0m,地下水較豐富。根據以上情況,擬采用沖孔樁+旋噴樁+錨索的支護方案;其他段場地開闊,具備邊坡開挖條件,且主要以粘土為主,擬采用放坡支護,開挖面噴50mmC20素混凝土進行坡面防護處理。基坑東側位于現狀臨江河床內,開挖深度很小,約為0.5~1.0m,擬采用放坡處理。本工程工期短、地質條件復雜,基坑支護施工難度大。同時本工程開挖深度最深約12m,如何保證基坑支護安全是本工程的一大難點。
鉆孔是錨索施工段重要環節,結合工程實踐經驗,為了能有效地提高鉆孔施工質量,合理地選取鉆孔機械設備是首要保障。選取鉆孔設備應當結合地層類別、錨孔深度以及孔徑、施工現場條件等來綜合考慮。筆者總結以往的工程實踐經驗,針對巖層地質條件,可以選取YQ100型電空潛孔錨索鉆機。對于存在破碎帶等較易坍塌的地層則可以選取跟管鉆進技術。為了能有效避免邊坡巖土地質進一步惡化,可以采取錨孔鉆進采用干鉆,對于的確難以鉆進的地段則采取水鉆處理。
另外合理地控制好鉆井的速度是確保鉆孔施工質量的另一個關鍵要素。鉆孔速度的選取應當結合錨固地層以及鉆機機械設備參數等而綜合考慮,最終選取的鉆孔速度應當確保其鉆孔垂直度而且不存在直徑變換情況,從而可以有效地防止下錨困難情況出現。另外在鉆孔施工過程中,應當加強對孔偏斜度的檢測工作,對于超出孔斜誤差情況,應對其采取糾偏措施。同時在整個鉆孔施工過程中還應當密切灌注孔的地層變化情況,同時做好相應的施工記錄。對于鉆孔施工時出現塌孔等問題,則首先應停鉆,然后再對孔道采取灌漿處理。
預應力錨索體由格梁、自由段、錨固段和安全段四部分組成。采用壓力分散型錨索,鋼絞線采用3×7φ5鋼絞線。本工程為了能有效地確保錨索體保護層厚度大于20mm,在錨索體軸線方向設置架線環,實行每隔2m設置一道。安裝錨索體前首先對錨孔編號,核查編號無誤后則采用高壓風吹孔處理,然后再安裝錨索體。
(1)截取鋼絞線前首先剝除錨固段塑料套管,鋼絞線上的油脂、污漬必須用棉紗擦洗干凈,并對線材進行檢查,要求表面烏亮,手感滑膩無澀滯感,每根鋼絞線順直,不扭不叉,排列均勻,除銹、除油污,對有死彎、機械損傷及存有銹坑時必須剔出,并對無粘結鋼絞線套管有破損的進行修補,鋼絞線有機械損傷或銹蝕的不得使用。
(2)截取鋼絞線用切割機,嚴禁使用電氣焊,截好的鋼絞線平順地置于工作平臺上,每孔壓力分散型錨索分為3組,每組2根,端部分別用紅、黑和白三種顏色的油漆標記。
(3)每孔錨索的錨固段長度11、13、16.5m,二級邊坡采用三個單元錨索組成,三級邊坡采用二個單元錨索,每個單元由兩根無粘結鋼絞線對稱地內錨于鋼質承載體上組成,注漿管與錨索一起編入索體,從承載板中間穿過,二次注漿管布置在錨索體外。錨索編制完成,對每一單元承載體錨索分別用不同顏色的油漆標示區分。
(4)編索完成入孔安裝前,用高壓風清孔一次。索體采用人工下錨,緩慢從孔口送入,避免錨索體扭曲,錨索入孔時用力要均勻一致,不得轉動錨索體,并隨時檢查隔離架及綁扎絲,發現有移動、損壞、脫落等要及時處理,必要時要更換重新編制,并確保將錨索體推送至預定深度后排氣管和注漿管暢通。
錨筋組裝各項目偏差允許范圍及檢驗方法見表1。

表1 錨筋組裝偏差以及相應檢驗
為了能形成錨固段以及為錨索體提供保護層,必須對錨索采取注漿處理。從工程實施效果表明,對錨索體通過采取注漿,讓裂縫全部被漿液所滲透,從而可以達到加固地層以及提高承載力效果。鑒于錨索施工中注漿環節的重要性,其施工質量直接決定錨索的錨固性能。為此,筆者將結合工程實踐經驗,總結出錨索施工的相關注意事項如下:
(1)錨索注漿采取普通硅酸鹽水泥,首次注漿漿液采取25MPa以上強度,水泥漿的水灰比控制在0.45-0.55范圍內。然后進行二次注漿,水灰比控制在0.5-0.55范圍內。注漿壓力是控制注漿效果的關鍵參數,對于一次注漿壓力應當控制在0.5-1.0MPa范圍內,對于二次注漿壓力則控制在2-5MPa范圍內。
(2)通過漿液中添加減水劑以及早強劑,可以有效提高漿液的早期強度效果。同時加入適量的膨脹劑來避免水泥漿收縮而造成孔壁錨固力和錨固體摩擦損失。
(3)針對實際施工中耗漿量往往會多于理論量,因此注漿施工結束不能簡單以理論耗漿量為標準,應根據孔口漿液是否已經溢出濃漿為標準。對于注漿后出現沉降或者一次注漿不滿則對其采取補漿處理。注漿結束后,應當清洗干凈注漿槍以及注漿管等。
張拉施工應當在漿液強度滿足70%設計強度后才能實施,而且在正式張拉施工前,應當結合張拉試驗數據選取合理的張拉以及鎖定工藝。結合工程實施效果來看,采取分級施工方式來對錨索實施鎖定以及張拉,而且按照設計要求以及施工操作規程來執行。張拉完成后,還需要進行補償張拉施工,然后再進行鎖定處理。最后還應當預留出5~10cm鋼絞線,其他多出部分可以截除;再采用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙,最后對其進行封錨處理,但封錨所采用的混凝土強度應當高于C25。
惠州市文頭嶺片區防洪排澇整治工程具有施工工期短、地質條件復雜,基坑支護施工難度大等特點,其中基坑開挖深度最深約12m。文章結合工程實例,對深基坑中預應力錨索的施工進行了詳細探討,通過采取合理的施工技術措施有效地保證了錨索施工質量,系統總結了錨索施工技術要點。從工程實施效果表明其可行性,為同類工程提供參考借鑒。
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