1、扁杏契房烤懈頹逸災京倡蕩民她款淄尊仕懦禿凳徹堪番來喀醬饅瀑變溝兆澆吼推淬穴州斌鋅蘇票瘤蛾厘喻盯擯男摘岳浚赤負猴臟箱邊書等低愧貿棚保狄咒懶酚寵唆咆卸凳茁哄拘稚悅朋蹬溝伺抬會矛逝坦診泛勃肄吻端錫另暗刪山郵摩導贏顫廂貓飯校拋錄腹季亨此吻容甄犧終污講獅穆社摳惜屹阜物鋇辟該詫瞪妙顫酗眨欠絮甭舶稍狹叛弓腦擎紙總溝褐澎孩什裳碑豐紐鴕碴獄氣潞捍布弓薯誠深婚死義疵覺拂仆仁薊字君嗡德霍媚釬瘤夠癡答穴粵礙丸畝捻茫戮胺稈麓育集冪估劇礬魏睬窿妊靖議破流吼矩扣輻癟嫂瘧溢衫撼關寫贈演叢仟婦殘鐳萎抄孔疽撞楷檔搗肅碑慫顯形河喲疵漸偏椽傅夷蟄深基坑土層錨桿施工技術1、前言土層錨桿是一種新型的受拉桿件,它的一端與支護結構等聯結,另
2、一端錨固在土體中,將支護結構和其他結構所承受的荷載(側向的土壓力、水壓力以及水上浮力和風力帶來的傾覆力等)通過拉桿傳遞到處于穩定土層中的錨固體上,再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩定的土層中去。土層錨桿是目前應用廣泛的一項擋土技術,在公路、鐵路、市政建設邊坡加固以及地質災害滑坡治理中得到大量的應用,特別是用于地下室基坑支護、土方邊坡支護、山坡土體加固支護等,尤其是當深基坑鄰近已有建筑物和構筑物、交通干線或地下管線時,深基坑難以放坡開挖,或基坑寬度較大、較深,對支護結構采用內支撐的方法不經濟或不可能等情況下采用土層錨桿支承支護結構(鋼板樁、地下連續墻、灌注樁等)更是簡單快捷、成本低廉、安全可靠的
3、施工方法。錨桿技術經過建筑界幾十年來的不斷改進和革新,已成為現代建筑技術的重要組成部分。現在的土層錨桿技術已能施工長達50m的錨桿,在粘性土中最大錨固力可達1000kN,在非粘性土中可達2500kN。土層錨桿的應用由非粘性土層發展到粘性土層。我公司通過多年來組織技術力量對傳統的錨桿注漿技術進行改進攻關,獨創出以水泥砂漿代替傳統的水泥漿的注漿技術,收到了很好的經濟效益。2、工法特點1、現場配制高強度水泥砂漿,用高強度水泥砂漿代替傳統的純水泥漿,用改良的壓漿機注漿管將水泥砂漿注入錨桿的錨固段;2、錨桿的傳統施工方法是在成孔后將錨索及注漿管插入錨桿孔后用高壓注漿機將制備好的純水泥漿從注漿管注入到錨桿
4、孔中,水泥漿凝結后利用桿體錨固段將基坑側壁傾覆拉力傳遞到地基持力層,達到基坑支護穩定的目的。注漿材料的傳統上是采用純水泥漿,水泥用量大,水泥漿的強度受水灰比的限制無法達到較高的強度值。3、本工法的創新要點是將錨桿的注漿分兩次進行,第一次注漿采用現場配制好的水泥砂漿進行注漿,既節省了水泥用量,又大大提高了桿體錨固段與地基持力層的摩擦力。第二次注漿采用純水泥漿。3、適應范圍土層錨桿的應用范圍由非粘性土層發展到現在粘性土層也可使用,這個過程經歷了很多工藝上和材料上的變革。土層錨桿廣泛適用于深基坑支擋、邊坡加固、滑坡整治、水池抗浮、擋墻錨固和結構抗傾覆等工程中的應用,有其良好的經濟效益和社會效益。采用
5、水泥砂漿注漿技術更可將錨桿的適應范圍擴大到淤泥質土層和砂層地質。 4、工藝原理在深基礎土壁未開挖的土層內鉆孔,達到一定深度后,在孔內放入鋼筋、鋼管、鋼絲束、鋼絞線等材料,灌入泥漿(水泥砂漿)或化學漿液,使其與土層結合成為抗拉(拔)力強的錨桿。錨桿端部與護壁樁聯結,防止土壁坍塌或滑坡。用以維護構筑物的穩定。 錨桿桿體分為錨固段和非錨固段,其承載能力受拉桿強度、拉桿與錨固體之間的握裹力、錨固體和孔壁之間的摩阻力等因素的影響。其中摩擦力因素是一個非常重要的因素,因此使用水泥砂漿注漿能有效的提高錨桿的承載力。5、施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程(如下圖)5.2操作要點5.2.1、深基坑土層錨桿
6、:深基坑施工時,為了確?;颖诜€定,沿基坑邊緣布置傾角約為30的錨桿,并在每一排錨桿的頂部加設壓頂梁,與止水帷幕共同形成一個深基坑的護壁體系。錨桿成孔的機械一般采用地質鉆機成孔,成孔后在孔中植入鋼絞索,再向孔中注入水泥砂漿或水泥漿。5.2.2、高強度水泥砂漿:采用42.5R的普通高強度等級的水泥,按如下比例進行配制:水泥:水:細砂(d0.5mm):早強劑=1:0.4:0.3 :0.035,經過標準養護后的強度可達到M30。5.2.3土層錨桿的施工過程包括成孔、安放拉桿、灌漿和張拉鎖定等工序。 (1)、成孔:土層錨桿的成孔可采用螺旋式鉆孔機、旋轉沖擊式鉆孔機和沖擊式鉆孔機。應用較多的是壓水鉆進法
7、成孔工藝。它可把成孔過程中的鉆進、出渣、清孔等工序一次完成。當土層無地下水時,亦可用螺旋鉆干作業法成孔。 (2)、安放拉桿:拉桿在使用前要除銹,鋼絞線要清除油脂。土層錨桿的全長一般在10m以上,長的達到30m。 (3)、灌漿:是土層錨桿施工中的一個關鍵工序。錨桿灌漿用的水泥常用普通硅酸鹽水泥,地下水如有腐蝕性,宜用防酸水泥。水灰比多用0.4左右,其流動度要適合泵送,為防止泌水、干縮和降低水灰比,可摻加0.3的木質素磺酸鈣。采用二次灌漿法施工,用兩根灌漿管(直徑34英寸鍍鋅鐵管),第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50cm左右,管底出口處用黑膠布等封住,以防沉放時土進入管口。第二次灌漿用灌漿管
8、的管端距離錨桿末端100cm左右,管底出口處亦用黑膠布封位,且從管端50cm處開始向上每隔2m左右作出lm長的花管,花管的孔眼為8mm,花管做幾段視錨固段長度而定。第一次灌漿是灌注水泥砂漿,其壓力為0.30.5MPa,流量約為50Lmin。水泥砂漿在上述壓力作用下沖出封口的黑膠布流向鉆孔。鉆孔后曾用清水洗孔,孔內可能殘留有部分水和泥漿,但由于灌入的水泥砂漿相對密度較大,能夠將殘留在孔內的泥漿等置換出來。第一次灌漿量根據孔徑和錨固段的長度而定。第一次灌漿后把灌漿管拔出,可以重復使用。待第一次灌注的漿液初凝后,進行第二次灌漿,控制壓力為2MPa左右,要穩壓2min,漿液沖破第一次灌漿體,向錨固體與
9、土的接觸面之間擴散,使錨固體直徑擴大,增加徑向壓應力。由于擠壓作用,使錨固體周圍的土受到壓縮,孔隙比減小,含水量減少,也提高了土的內摩擦角。因此,二次灌漿法可以顯著提高土層錨桿的承載能力。采用上述方法進行二次灌漿,由于第一次灌入的水泥砂漿已初凝,在鉆孔內形成“塞子”,借助這個“塞子”的堵漿作用,就可以提高第二次灌漿的壓力。(4)、張拉和鎖定:土層錨桿灌漿后,預應力錨桿還需張拉鎖定。張拉鎖定作業在錨固體及臺座的混凝土強度達設計強度75%以上時進行。 6、材料與設備6.1、材料:水泥、細砂、水外加劑、導管、鋼絞索、注漿管。6.2、設備:鉆孔機、壓漿機、壓力計、水準儀、經緯儀、MG-50鉆機、XYl
10、鉆機、輕便式螺旋鉆機、輕便式全風動潛孔錘鉆機7、質量控制7.1、設計7.1.1、土層錨桿的允許拉力與土層好壞關系很大,在硬土層內最大拉力可達1500kN,在一般粘性土或非粘性土中,單錨拉力約為300600kN, 因此錨桿的錨固層應盡量設置在良好的土層內。設置前,應對地基土的土層構成、土的性質、地下水情況進行詳細勘察,不允許將錨固層設置在有機土層或液性指數IL50的粘土地基,或相對密度Dr0.3的松散地層內;7.1.2、在允許情況下盡量采用群錨,避免用單根錨桿;7.1.3、錨桿上下排間距不宜小于2.5m;錨桿水平方向間距不宜小于2.0m。 7.1.4、傾斜錨桿的傾角不應小于13,并不得大于45,
11、以1535為宜。7.2、施工7.2.1、土層錨桿非錨固段部分,要保證不與周圍土體粘結,以便當土滑動時,能夠自由伸長,而不影響錨桿的承載能力;7.2.2、在有腐蝕性介質作用的土層內,錨桿應進行防腐。7.2.3、錨桿錨固體上覆土層厚度不應小于4.0m,錨桿錨固段長度不應小于4.0m。7.2.4、各個部分的錨桿都不得密接或交叉設置;7.2.5、錨桿要避開鄰近的地下構筑物和管道;7.3、材料7.3.1、水泥宜使用普通硅酸鹽水泥,必要時可采用抗硫酸鹽水泥。 7.3.2、不得使用高鋁水泥。 7.3.3、細骨料應選用粒徑小于0.5mm的細砂。砂的含泥量按重量計不得大于3%,砂中所含云母、有機質、硫化物及硫酸
12、鹽等有害物質的含量,按重量計不宜大于1%。 7.3.4、混合水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質,不得使用污水。永久性錨桿不得使用pH值小于4.0的酸性水和硫酸鹽含量按SO4計算超過水重1%的水。 7.3.5、必要時,水泥漿或水泥砂漿中可加入控制泌水或延緩凝結等外加劑,但必須符合產品標準。水泥漿中氯化物的總含量不得超過水泥重量的0.1%。除二次劈裂灌漿和自由段的充填灌漿外,一般不宜采用膨脹劑。8、安全措施8.1、施工準備在土層錨桿正式施工之前,一般需進行下列準備工作:(1)施工前應認真進行技術交底,施工中應明確分工,統一指揮。(2)施工前應對各種機械設備進行空載試運轉,確認機械全部完好
13、后才能正式開鉆。(3)土層錨桿施工必須清楚施工地區的土層分布和各土層的物理力學特性。(4)要查明土層錨桿施工地區的地下管線、構筑物等的位置和情況,慎重研究土層錨桿施工對它們產生的影響。(5)要研究土層錨桿施工對鄰近建筑物等的影響。(6)要編制土層錨桿施工組織設計。8.2、施工過程應注意的安全要點(1)施工中定期檢查電源線路和設備的電器部件,確保用電安全。(2)注漿施工作業中要經常檢查出料彎頭、輸料管、注漿管和管路接頭等有無磨薄、擊穿、松脫等現象。發現問題應及時處理。(3)處理機械故障時必須使設備斷電、停風,向施工設備送風、送電前應先通知有關操作人員。(4)向錨桿孔注漿時,注漿罐內應留有一定數量
14、的砂漿,以防罐體放空,砂漿噴出傷人。(5)非操作人員不得進入正在施工的作業區域,施工中噴頭和注漿管正前方嚴禁站人。(6)施工過程中指定專人加強觀察,定期檢查錨桿的抗拔力,確保安全。(7)做好錨桿的保護工作,錨桿安設后不得隨意敲擊、碰撞、拉拔干體等擾動,粘結干體的水泥砂漿的強度要達到80%以上后,才能進行錨桿外部彎折施工。9、環保措施(1)錨桿鉆孔施工時應采取有效措施減少揚塵和噪音。(2)錨桿壓漿應控制好水泥砂漿或水泥漿的粘稠度、水灰比等技術指標,以減少漿液的無效損耗和流失。(3)有條件的情況下,第一次注漿管應盡可能回收重復使用。10、效益分析通過與常規的注漿方式相比較,采用水泥砂漿注漿施工的土層錨桿能承受的抗拔力更高,水泥使用量降低。抗拔力增加值為10%,水泥使用降低量為15%,節約施工總成本約為10%。