董經民
[摘要]文章以某工程實例作為案例進行闡述,首先針對該工程的情況進行分析,并簡單介紹了該工程周圍的環境和地質情況,探究了有關坑基支護的相關技術細節以及施工過程中的突發狀況和相對應的處理辦法,希望憑借自身多年的施工經驗,為該行業相關從業人員帶來有價值的參考。
[關鍵詞]深基坑錨樁支護;工程實例;技術細節
文章編號:2095-4085(2016)04-0079-03
深基坑中的護臂,是為了基坑當中的技術人員能夠安全的進行施工生產,并且預防坑底和坑外的泥土發生位移,使正處于施工范圍周邊的建筑物與交通干線能夠正常使用。因此,樁錨支護依靠其特有的優點成為常用的保障安全的深基坑支護方式。
1.工程實例簡析
1.1工程基本情況
該工程位于某市的環街和公路之間的一角,由四棟超高層建筑與配套的地下停車場組合而成。在該工程當中,基坑的整體形狀為L型,經測量數據顯示,施工地段由上到下長度為230m,由左到右寬度為220m,坑基周圍的總長度為920m。
經過對該工程的測量得到數據為:其標高為782.9m,工程基礎底部高度為-14.7m,整個施工現場北部略高于南部。在施工現場中,據對標高的范圍在779.57~783.11m當中,且在施工現場的東西南側地面標高為+0.3m上下,所進行的基坑挖掘深度為1.5m。在該工程中,基坑支護構架的安全級別為1級,即需要支護構架樁頂產生形變的幅度需要低于30mm。
1.2施工現場的周圍環境
在施工現場基坑的右邊,右上角距離該城市新修建公路距離為3m,在公路地下,所掩埋的天然氣管網、電纜等都與支護構架之間距離較近。因此,支護構架有著極高的變形質量需求。在施工基坑的左上角部分,地理海拔相對較高,基坑挖掘深度為15m。在該施工路段18m處,有一正在進行施工的建筑。在施工現場最下方,與該市的市中心步行街距離為30m,在離施工現場20m遠處,有圍墻進行隔離。在施工現場基坑左側距離50m遠處為該市的另一條步行街,該步行街有著較為廣闊的范圍,如圖
1.3施工現場地質情況
按照地質檢查報告數據顯示,在施工現場中,地質情況分別為:
施工現場的第一層是人工填土層,人工填土層可以分成2個部分,其中一個部分為雜質土,此層土壤結構較為松散,且土壤均勻性很差,雜質土的厚度經過測量為3.6m;第二層為素填土,素填土中的主要成分為粉土和粘土,該層土壤經過測量,其平均厚度為3.2m。施工現場第二土層為粉土層,其厚度平均值為6.45m。第三層土質為粉細沙,其厚度平均值為2.09m。第四層為粉土層,其厚度平均值為6.6m。第五層為細沙,其平均厚度為24.05m。在施工現場出現的地下水種類為孔隙水,其主要來源是雨水。
2.施工現場中基坑支護的設計
針對施工現場的實際情況,在進行基坑支護設計過程之,選擇了混凝土灌注樁樁錨支護體系為基坑支護的主要構架。
2.1灌注樁
灌注樁樁頂連梁經過測量,其高度為6.2m,在施工現場的右側,左側和下側,灌注樁的直徑為800mm,灌注樁的樁長度為17.5m;在施工現場的東北側,其灌注樁的直徑為900 mm,灌注樁的長度為20.5m。在進行此部分施工過程中,經過對混凝土強度的測試,顯示混凝土的強度等級為C30。
開展土方的挖掘施工后,灌注樁之間使用掛網噴射混凝土的方法起到護面的作用,網片使用規格為100mm的預制網片。在土面上,進行混凝土噴射的厚度為80mm。在此項作業過程當中,要求混凝土的強度必須達到C20以上。
在施工現場左側和下側的支護手段為:卸載深度為4.5m,卸載平臺的寬度為3.4m,施工現場邊坡坡率為1:0.7,灌注樁的樁直徑為800mm,樁與樁之間的間隔距離為1.4m,預應力錨索規劃兩排,如圖2所示。
在施工現場右側和右上側使用的支護手段為:不進行卸載,三軸攪拌樁緊靠灌注樁進行施工,直到深度為-1.7m處,規劃灌注樁的樁直徑為800mm,樁與樁之間的間隔距離為1.3m,預應力錨索規劃兩排,如圖3所示。
施工現場左上側使用的支護手段為:基坑的挖掘深度為15m,卸載厚度為6.5m,卸載平臺的寬度為2.5m。工程放坡坡率為1:0.3。使用土釘支護的方法,灌注樁的直徑為900mm。樁與樁之間的間隔距離為1.2m。預應力錨索規劃為三排。
2.2預應力錨索
在該工程施工現場坑基的右側、下側和左側預應力錨索標注的高度依次是-8.2m、一兒-11.7m,預應力錨索的長度依次為24m和29m。在自由段,長度依次為8m和5m,錨固部分的長度依次為16m和24m,選擇錨索的數量以此是3束與4束,所選擇鋼絞線的規格為1860級預應力,預應力拉伸規劃大小為480千牛和750千牛,預應力拉伸的鎖定值為280千牛和440千牛。
施工現場基坑座上部分預應力錨索所標注的高度依次分別是-6.9m、-8.9m和-11.4m。
所選用的預應力錨索的平均長度是19.5m,在自由段長度依次是9.5m、7.5m和6m,錨固部分的長度依次是10m、12 m和13.5m。預應力錨索抗拉伸能力規劃大小為360千牛、410千牛和450千牛。所選擇的錨索的規格均是1860級預應力鋼絞線。
預應力錨索規劃設計方案為錨索孔直徑150mm,水平方向產生的夾角度數為15度,在成孔過程中要求使用套管進行跟進處理。在管內使用鉆進技術時,所使用的水泥規格為P.042.5,一般為硅膠鹽酸水泥。在配置時,水灰比需要控制在0.45左右。使用二層劈裂注漿技術時,水泥的用量標準不可低于80kg/m,工程中鋼腰梁選擇雙肢25B型規格槽鋼。
2.3預應力錨索相關施工技術要點
(1)在錨索成孔過程中一定要使用套管跟進,管中成孔技術。在進行下方預應力施工作業過程中,需要一次性完成注漿作業之后才能進行套管的拔出任務。在錨索成孔過程中,使用間隔成孔方式進行相關的施工作業。
(2)預應力錨索下料長度一定要超過所規劃孔深1.5m左右,并每間隔2m修建一個定位支架,錨索在進行注漿凝固過程中,其形成的保護層平均厚度在10mm以上。同時,注漿管在進行下方作業時,必須保證其已經下放到底部。開展第二次注漿作業時,在自由段中,管材需要選擇鋼管。在鋼絞線當中,自由段位置部分要進行黃油的涂抹工作,且需要使用塑料材質的套管對多自由段位置的鋼絞線進行包裹,以求達到隔離鋼絞線的目的。
(3)在施工過程中能夠選擇腰梁的規格需要為25B雙槽鋼,在進行腰梁與綴板之間的連接時,必須使用焊接的方式開展連接。
(4)二次劈裂注漿作業開始前,需要針對固結體的自身強度進行檢查,至少需要固結體的強度能夠達到5兆帕以上,才可以開展劈裂注漿作業。
在此項工程施工過程中,對施工路段必須針對地下水進行合理的控制,因此在施工現場進行了止水帷幕的搭建,并在基坑中建立管井進行降水作業等,以此來對工程當中的地下水進行控制。
3.施工過程突發狀況的處理及對應
(1)在施工現場基坑的右側,存在有較多的地下管道,且地勢整體偏低,使得降雨時很容易在此處形成較為嚴重的積水現象。針對這一狀況,設計使用了多增加一排預應力錨索的辦法,有效對基坑產生嚴重變形的情況進行了解決。
(2)在施工現場基坑下側進行預應力錨索成孔注漿作業的過程中,突然出現了一定程度的沉降和形變,通過分析發現,其重要原因是由于施工現場地表層的土壤為結構極為松散的雜質土,加之在第二次注漿作業過程中,量過大,從而產生了形變和沉降。因此在進行注漿作業過程中使用隔孔施工的辦法,并減少注漿量,使該突發狀況得到了較為妥善的解決。
(3)在施工現場基坑的右上側,預應力錨索工作場地地質狀況為細沙層,在進行成孔作業過程中,孔中出現沙涌現象,并誘發了地面的大面積沉降。通過使用套管跟進、管中成孔技術,在成孔作業完成之后快速對預應力錨索進行下放,并開展注漿作業,使該突發狀況得到妥善處理。
4.結語
在深基坑樁錨支護施工過程中,必須嚴格遵守施工相關條例,并在施工作業的前期,做好相關的數據檢查準備,保證工程在進行施工過程中的整體安全性,以獲得更高的經濟價值。