钢筋混凝土灌注桩与预应力锚索结合施工工法

2020-05-24 10:01:37

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尊敬的领导,同仁 大家好!

目录

一、提出问题的背景 二、工艺原理 三、工法的关键技术 四、实践应用及效果 五、附件(施工照片)

一、提出问题的背景

随着社会经济的发展和建筑工程技术的突飞猛进,建筑工程也 向着高、大、深方向发展,基坑支护的形式也越来越多,由于基坑四 周邻近建筑物,故基坑的变形会对周围环境造成很大的影响,加上场 地内的地质情况复杂,地下水丰富,所以要确保基坑的安全,施工是 一个至关重要的环节。

深基坑支护工程是一个复杂的系统工程,支护方案的决策受到 技术、经济、环境以及风险等诸多因素的影响,为了处理这样的不完 全信息下的决策问题,采用了基于数学规划的多属性决策方法,通过 检验方案之间的优势关系,获得了最优支护方案,并通过实例说明了 该方法的可行性和有效性。

一、提出问题的背景

某小区周边环境复杂,基坑东边距既有建筑物5m,西边距既有 建筑物15m,南边距既有建筑物7m,北边距既有建筑物20m。在进行土 方开挖时不能满足自然放坡条件,土方开挖前需对深基坑边坡进行支 护,根据《建筑基坑支护技术规程》规定,本工程基坑支护等级为二 级,因此,基坑支护采用钢筋混凝土灌注桩与预应力锚索相结合的方 式。

二、工艺原理

钢筋混凝土灌注桩和预应力锚索通过围梁形成二元挡土围护结 构,该支护体系通过整体刚度来控制基坑变形。一方面通过钢筋混凝 土灌注桩进行挡土,另一方面,通过预应力锚索将支护结构承受的力 传递给稳定地层,对锚索施加张拉应力,有利于锚固体与土体之间的 摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及锚索强度的共同作用,使锚固体 系保持稳定。

二、工艺原理之本工程特点

本工法特点: (1)工程造价较低。在目前类似这样深和宽的支护工程要约1000元每平

方而本工程中才约480元每平 方,产生较好的经济效益。 (2)易施工。施工流程控制简单、容易控制,较好的保证施工质量。 (3) 能为以后的施工提供很好的施工条件。由于没有内撑的阻挡,为

以后的基础施工就能全面的展开, 以后的施工不遗留很多的施工尾巴做到一 次完工提供了保障。

(4)施工难度小、方便,施工速度快。 灌注桩和预应力锚索基坑支护施工方案可适用于地质较为复杂和地质差的深 基坑,可为工程创造很好的经济效益。

三、工法的关键技术

施工工艺流程如下图所示: 钻孔钢筋混凝土灌注桩 桩间护壁施工 预应力锚索施工

三、工法的关键技术之钻孔钢筋混凝土灌注桩

1.1 施工顺序

灌注混凝土 8

1 测量放线定位

安放导管 7

2 桩机就位

5

4 质量检测

三、工法的关键技术之钻孔钢筋混凝土灌注桩

1.2 成孔工艺 长螺旋钻孔法是用一种大扭矩动力头带动的长螺旋中空钻杆快速干钻法

,钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被输送到螺旋钻杆叶片上,土在上升时被 挤压致密与钻杆形成一土柱,土柱与与钻孔间隙仅几毫米,类似于一个长活塞, 土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地层,因土柱与钻孔间隙小,钻 孔速度快,钻孔内渗出并积存的水很少,因此孔内不会坍塌。

1.3 钢筋笼制作及吊放 钢筋笼制作采取半圆支承架成型法,采用全焊式加工制作。沿钢筋笼纵

向,每隔4m设置一组保护层垫块或护耳,其高度应比设计厚度大1~2cm。工程桩 主筋的混凝土保护层厚度为50mm,保护层允许偏差应≤20mm。两节钢筋笼之间的 连接时,主筋采用单面10d的错径搭接焊。

三、工法的关键技术之钻孔钢筋混凝土灌注桩

1.4灌注混凝土 (1)在灌注过程中,导管应勤提勤拆,每隔15min将导管上下活动几次,

在混凝土灌注过程中,要始终控制好导管内混凝土表面至泥浆面的高度,以灌 注时孔内混凝土均匀缓慢上升,泥浆无剧烈翻滚为佳。

(2)在灌注混凝土的施工中,确保混凝土浇筑的连续性,每盘混凝土 时间间隔不大于0.5 h,若有一定的时间间隔,每个10min在小范围上下活动导 管2-3次,延长混凝土的初凝时间。

三、工法的关键技术之桩间护壁

桩间护壁施工 在基坑开挖过程中,对桩间土采取挂网喷射混凝土复合面的措施,分

层开挖,即每道锚索施工之间分两步开挖出桩间护壁施工工作面。人工清除桩 之间的土比桩身略低20~30mm。在连梁底部向上200mm位置水平方向和桩身垂 直方向按500~750mm间距打眼安装Ф12×120mm加长膨胀螺栓并紧固。绑扎双 向Ф6mm间距250mm钢筋网片并在膨胀螺栓上间全部进行点焊。钢筋网片距土壁 体面2~3mm。喷混凝土量,使用空压机输送人工搅拌细石混凝土干料,在喷头 处加水喷射的方法。喷混凝土厚度不得小于50mm。喷射时,喷头与受喷面应尽 量垂直,并保持在0.6~1.0m的距离。喷射混凝土接荐,应斜交搭接,搭接长 度不小于200mm。

三、工法的关键技术之预应力锚索施工方案

3.1、 施工顺序

1 测量放线、定位孔 2 开孔钻进至设计深度 3 制作锚索(杆) 4 清孔、下锚索 5 搅拌水泥浆

6 注射水泥浆 7 养护至设计强度 8 上锚索腰梁 9 锚索拉张、锁定

三、工法的关键技术之预应力锚索施工方案

3.2 该工程锚索使用全套管螺旋钻进进行成孔 锚索总长度18 m,钻进深度应超过锚索设计长度30~50cm。在锚

杆施工前,要求挖土至锚杆位置以下0.5m,并保证离护坡桩大于10.0m范 围内平坦。

3.3 成孔方法 本次锚杆杆件所用预应力锚索采用三根Ф5钢绞线加工而成,设计

杆体长度为锚杆长度加1m,每隔1.5~2m用火烧丝跟隔离架绑扎在一起, 隔离架用1寸半的硬塑料管加工而成,钢绞线夹在缝隙里。杆体下放时, 把注浆管插入隔离架中心孔,距孔底50~100cm,跟钢绞线一同沿钻孔中 心线徐徐送入孔内。

三、工法的关键技术之预应力锚索施工方案

3.4 注浆 本次锚杆注浆分两次进行,第1次以小于1Mpa的注浆压力,直

到孔口处溢出纯水泥浆,第1次注浆完成后1h左右进行多次补浆;第2 次补浆采用孔口重力式灌浆,本次补浆要求水泥浆再次自孔口溢出为 止,然后停滞3~6h,再进行下一次补浆直至孔口溢出为止。最终补浆 至自由端尾不存在空隙位置。注浆材料水灰比为0.5左右的纯水泥浆, 用P.042.5水泥搅拌而成,用BW-150和BW250型注浆泵进行注浆,并在 水泥浆中可根据情况加入3‰左右的三乙醇胺。试拉合格后,立即进行 全面张拉锁定。

三、工法的关键技术之预应力锚索施工方案

3.5 安装锚具、张拉 预应力筋使用多孔夹片式锚具。锚杆张拉应待锚杆浆体强度达

到设计强度的75%后进行。锚杆张拉顺序为间隔张拉。预应力筋在正式 张拉前,应以20%的设计张拉荷载对其预张拉1~2次,使得各部位紧密 接触,杆体完全平直。按规范要求用张拉机分级张拉,等浆体强度达 到设计强度后方可切除外露的预应力筋,留置长度应超过外锚过100mm 以上。之后做锚杆张拉基本试验。

四、实践应用及效果

1、实践应用 根据试验所提供的各项数据和现场情况确认,本工程采用的钢筋

混凝土灌注桩加预应力锚索体系,达到了设计要求;合理的施工工艺保证 了施工质量,保证了基坑的施工安全,使整个工程高质高量、快速、低成 本顺利竣工。

该基坑支护的成功实践说明:钢筋混凝土灌注桩加预应力锚索体 系可以控制杂填土、粉土、粗砂、砂砾地层中深基坑的水平变形,对于地 质条件和周边环境复杂,基坑深度大的基坑支护中不妨可以考虑采用此种 支护形式。

四、实践应用及效果

2、实践效果 (1)质量情况 采用此工法完成的基坑支护工程,经建设、监理部门验收,质

量要求均能满足相关规范要求。 (2)进度情况 由于该工法的应用,降低了施工风险程度、保证了施工安全,

从而达到速度加快、提高功效的目的,使基坑支护工程顺利完工。

四、实践应用及效果

(3)效益情况 ①、经济效益 采用此工法,质量有保证、工期快,相比其他的支护形式节约9.5

万元。 ②、社会效益 采用此工法成功的使深基坑支护在工期和质量上有了明显的提高,

在今后的深基坑支护工程奠定了扎实的基础。在工期和质量上受到了建设 单位和监理单位的一致好评,为公司赢得了良好的社会信誉。

五、附件(施工照片)

钢筋混凝土灌注桩钻孔

五、附件(施工照片)

钢筋混凝土灌注桩钻孔

五、附件(施工照片)

吊装钢筋笼

五、附件(施工照片)

焊接钢筋笼

五、附件(施工照片)

槽边钢筋

五、附件(施工照片)

护壁喷浆

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五、附件(施工照片)

锚索钻孔

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五、附件(施工照片)

锚索张拉

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