淺析排樁護(hù)岸土錨對孔的控制

魏茂坤

摘 要：近年來，江蘇水運(yùn)建設(shè)步伐迅猛，由于拆遷等前期工作困難，涌現(xiàn)一大批新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式。排樁護(hù)岸大量用于特別困難段，大都設(shè)置土錨抵消樁頂水平位移。在排樁護(hù)岸岸側(cè)只要有3.5米施工平臺均可采用土錨岸側(cè)施工，由于作業(yè)人員操作錨桿鉆機(jī)入土點(diǎn)隨意，鋼絞線在入土點(diǎn)形成折角，造成預(yù)應(yīng)力損失，樁頂水平位移偏大，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及護(hù)岸耐久性。

關(guān)鍵詞：水運(yùn)工程；排樁護(hù)岸；土錨施工；軸線控制

中圖分類號：U656.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0077-02

前言

在申張線金港段航道整治工程航道工程中，土錨應(yīng)用在排樁護(hù)岸較為普遍。本文中涉及相關(guān)數(shù)據(jù)來自該工程施工圖設(shè)計(jì)文件及相關(guān)工程檢測資料；土錨施工方法來自該工程中標(biāo)單位專項(xiàng)施工方案。在觀摩土錨原位試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象；在施工管理過程中帶著這一發(fā)現(xiàn)仔細(xì)排查工藝流程，發(fā)現(xiàn)土錨預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生的環(huán)節(jié)及原因并重點(diǎn)加強(qiáng)土錨施工對孔環(huán)節(jié)控制。

1 土錨的施工方法

（1）原理：土錨施工屬分散壓縮型無粘結(jié)錨固技術(shù)，是利用高強(qiáng)度無粘結(jié)鋼絞線穿過滑動面或不穩(wěn)定區(qū)深入土體深層，利用對錨索體施加張拉應(yīng)力，使得錨錠板帶動錨固體發(fā)生位移趨勢，錨固體與周圍土體產(chǎn)生抗拔摩阻力反作用于錨索上，通過錨索將其水平拉力傳遞給排樁，起擋土支護(hù)作用。

土錨原位試驗(yàn)：試驗(yàn)最大荷載為350kN/根，土錨采用等荷載張拉，錨索軸向拉力設(shè)計(jì)值為300kN/根。土錨張拉采用分級加載，記錄油表壓力值和鋼絞線伸長量進(jìn)行雙控制。土錨原位試驗(yàn)主要驗(yàn)證在試驗(yàn)最大荷載作用下土錨端部不發(fā)生位移；另外，在張拉各級加載穩(wěn)壓階段，常會產(chǎn)生鋼絞線預(yù)應(yīng)力損失。

（2）工藝流程：場地平整→鉆機(jī)就位→鉆孔→錨索體制作→錨索體安放→錨固體灌漿→錨索張拉、錨具鎖定→封錨。

（3）錨桿施工主要設(shè)備

2 土錨施工存在的問題

土錨岸側(cè)施工，考慮地下水位影響，施工平臺一般設(shè)置在地下水位以上，因錨桿鉆機(jī)就位后，作業(yè)人員只調(diào)節(jié)入鉆桿與水平夾角a，并沒有校正鋼絞線起點(diǎn)至入土點(diǎn)段與水平夾角b和鉆桿與水平夾角a的一致性，鋼絞線在入土點(diǎn)形成折角C，與鋼絞線起點(diǎn)A、終點(diǎn)B組成三角形。

在土錨張拉過程中，鋼絞線由折線切割土體變?yōu)橹本€不可能瞬間完成，在原位試驗(yàn)中得到證明確實(shí)穩(wěn)壓狀態(tài)持續(xù)下，預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力確實(shí)出現(xiàn)損失。

示意圖如圖1。

排樁護(hù)岸設(shè)置斜度為20°的分散壓縮型土錨，土錨間距3.6m，總長20m，采用4束鋼絞線分2個(gè)單元，每個(gè)單元長5.5m，鋼絞線采用無粘結(jié)型，1×7標(biāo)準(zhǔn)型-12.7-1860-（GB/T5224-2003），張拉荷載為300kN。1×7標(biāo)準(zhǔn)型-12.7-1860-GB/T5224-2003鋼絞線彈性模量Es=195Gpa，鋼絞線的截面積As=98.7mm2，按照△P=Es*As*△L/L1。根據(jù)角a和b差值進(jìn)行計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失情況。

從以上圖表（見表2）可以看出，（a-b）差值越大，帶來預(yù)應(yīng)力損失也越大，在差值大于8°，預(yù)應(yīng)力損失將達(dá)到10%，因此嚴(yán)格控制b角度在實(shí)踐中非常必要。

3 解決措施

對于土錨岸側(cè)施工，保證鋼絞線軸線成一條直線狀可以有很多方法，通過對現(xiàn)場施工工藝分析，確定出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，制定有效控制方案規(guī)避預(yù)應(yīng)力損失?，F(xiàn)介紹兩種比較好用方法。

方法一：通過張拉孔高程，綜合考慮施工平臺寬度、錨桿鉆機(jī)最小施工高度及地下水位等因素，按照傾斜角度計(jì)算施工平臺高程及錨桿鉆機(jī)距離排樁護(hù)岸的寬度，再平行排樁護(hù)岸，在岸側(cè)設(shè)置與錨桿鉆機(jī)履帶寬度一致兩條硬化帶，鉆機(jī)移機(jī)只要履帶在硬化帶上，調(diào)整角度即可進(jìn)行錨桿施工。從安全管理及地下水影響角度考慮，建議預(yù)留足夠的錨桿鉆機(jī)施工作業(yè)面前提下，盡可能硬化帶設(shè)置靠近排樁護(hù)岸，能有效提高施工平臺高程。

方法二：利用平行線原理，制作反向簡易對孔器，調(diào)整好角度，沿著錨桿鉆機(jī)導(dǎo)向架移動，如果反向簡易對孔器無法穿過張拉預(yù)留孔，可通過在垂直排樁護(hù)岸方向反復(fù)移動錨桿鉆機(jī)，直至能穿過張拉預(yù)留孔道即可進(jìn)行錨桿施工。從安全管理、質(zhì)量控制及地下水影響角度考慮，建議預(yù)留足夠的錨桿鉆機(jī)施工作業(yè)面前提下，錨桿鉆機(jī)施工時(shí)靠近排樁護(hù)岸，不僅能有效提高施工平臺高程，而且減小反向簡易對孔器PVC管的長度，避免因PVC管過長而產(chǎn)生撓度，影響對孔效果。

反向簡易對孔器制作：制作長方體盒子，要求能沿錨桿鉆機(jī)導(dǎo)向架移動；在沿著導(dǎo)向架方向盒子兩端開孔，要求盒子兩端開孔中心連線與鉆桿軸線一致；開孔直徑需略小于張拉預(yù)留孔直徑；最后將輕質(zhì)PVC管穿進(jìn)盒子，這樣就制成簡易對孔器了。

兩種方法對比（如表3）。

上述兩種方法均可行，在申張線金港段航道整治工程中，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，采用的是方法二，效果、進(jìn)度均能滿足要求。

4 結(jié)束語

對于土錨岸側(cè)施工，在工程管理中有幾點(diǎn)體會：（1）工程技術(shù)人負(fù)責(zé)人首先需要清楚哪些工藝環(huán)節(jié)會對工程質(zhì)量有影響、注意事項(xiàng)等，編制詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書；（2）施工前進(jìn)行施工技術(shù)交底，告知工人注意事項(xiàng)、該怎么操作，提高操作工人質(zhì)量意識；（3）施工中加強(qiáng)檢查現(xiàn)場工人操作是否規(guī)范，是否嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書操作，及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作，確保工程質(zhì)量；（4）建議設(shè)計(jì)院在原位試驗(yàn)通過的基礎(chǔ)上，根據(jù)土質(zhì)力學(xué)指標(biāo)特性，提倡適度超張拉。

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