深基坑支护中预应力锚索施工工法

/深基坑支护中预应力锚索施工工法1、前言随着建筑技术的快速发展，地下空间技术越来越得到广泛的应用，基坑深度越来越深，基坑壁同四周既有建筑物（道路）的间距也越来越小，如何在施工过程中保证基坑稳定、既有建筑物（道路）以及拟建建筑物的结构和操作人员的平安，成为工程的关键。xx商场工程，地下二层，基槽周长234米，基坑深度为8 .7米，属深基坑，其基坑四周的土质和环境困难，基坑周边离原有建筑（道路）太近，最小距离只有1.2米，基坑的稳定和否将干脆影响居民的生活，因此，防止基坑周边既有建筑物（道路）发生过量变形和破坏具有相当的技术难题。图一针对此技术难题绽开了技术攻关，采纳预应力锚索和基坑护壁共同作用，取得了《预应力锚索在深基坑支护中的施工质量限制》的QC成果，并形成了预应力锚索施工工法。2、工法的特点2.1该工法针对离既有建筑物（道路）较近，且基坑深度较深的深基坑，采纳预应力锚索和基坑护壁共同作用，保证四周既有建筑物（道路）的平安。2.2将深基坑支护工程检测和监控技术应用于施工，利用监控测量指导施工，动态修正挖槽进度和支护参数，确保施工平安快捷。3、适用范围本工法主要适用于接近建筑物（道路）且地质构造困难的各种深基坑支护工程。4、工艺原理预应力锚索是将拉力传递到稳定岩层或土体的锚固体系。他的一端采纳槽钢和锚具，另一端锚固在岩土体内，并对其施加预应力，以承受岩土压力、水压力、抗浮、抗倾覆等所产生的结构拉力，用以维护岩体或结构物的稳定。同时，对富水地层进行井点降水，直至地下室工程施工完成后，四周土体回填完毕，并通过全过程的施工监控量测，监视土体及结构的稳定，随时调整支护参数，使地下工程平安顺当施工。5、施工工艺流程及操作要点钻孔及护壁挖土护壁桩施工5.1施工工艺流程图5.1钻孔及护壁挖土护壁桩施工锚索张拉及放张注浆锚索制作及安装施工打算锚索张拉及放张注浆锚索制作及安装施工打算图5.15.2操作要点挖土挖土应依据四周土体状况和钢筋砼灌注桩及贯梁的强度及地下水位状况进行开挖，开挖的深度依据横排锚索的位置确定，一般比锚索位置低600mm为宜。挖土断面示意图参见-1。图-1挖土施工工艺流程参见图-2，施工打算施工打算测量放线测量放线第一步土方开挖第一步土方开挖第一步土方开挖部分基坑周边松动土清理第一步土方开挖部分基坑周边松动土清理其次步土方开挖其次步土方开挖其次其次步土方开挖部分基坑周边松动土清理第三步土方开挖第三步土方开挖第三步土方开挖部分基坑周边松动土清理第三步土方开挖部分基坑周边松动土清理图-21、土方开挖前必需确定地下水位降至所挖土方底部50cm以下范围。2、挖其次步时，本部位第一排锚索必需完成最终一道工序——张拉和放张工作，并且通过检查和计算保证本部位预应力锚索全部合格。3、挖第三步时，本部位其次排锚索必需完成最终一道工序——张拉和放张工作，并且通过检查和计算保证本部位预应力锚索全部合格。4、挖土方时不得损坏基坑四周的钢筋砼灌注桩和长螺旋止水帷幕。5、严格限制每步挖土底部的标高。预应力锚索钻孔的施工依据测量限制点及设计出的钻孔的位置，测设预应力锚索钻孔的位置，并依据此位置安放钻机和调整钻杆的倾角，然后进行施钻，因钻孔底部地下水丰富和钻孔壁为粉质粘土和粗沙，易产生塌孔现象，故钻孔时采纳泥浆护壁，钻孔施工工艺流程见图：施工施工打算钻孔定位钻孔定位钻机定位钻机定位孔位复测孔位复测制备泥浆钻杆倾角复测钻杆倾角定位制备泥浆钻杆倾角复测钻杆倾角定位钻进掏渣钻进掏渣泥浆净化安装清孔设备清孔泥浆净化安装清孔设备清孔成孔检查成孔检查测量孔深、倾角、直径测量孔深、倾角、直径成品成品爱护图预应力锚索的制作和安装因预应力锚索采纳7￠5钢绞线，易发生因重力作用而发生弯曲的现象，从而使钢绞线在钻孔中不居中或不顺直，甚至使其爱护层厚度达不到要求而锈蚀，因此，施工中必需设置对中（顺直）支架，如图-1。锚固段的长度限制是影响锚固质量的关键。锚索自由段过长，锚固段长度则会不足，锚固力不足；锚索自由段过短，锚固段则会过长，对自由段土体产生拉力，加快自由段土体运动，加大土体对基坑护壁的侧压力，影响边坡稳定。经过细致探讨，确定在自由段套设塑料水纹管来限制自由段的长度，并将水纹管伸入钻孔内的一端进行捆扎，并用防水胶带进行密封，保证无水泥浆进入（如图-2所示）。图-1图-2工艺流程图为：-3施工打算施工打算钢绞线的放捆钢绞线的放捆钢绞线的丈量、切割及编号钢绞线的丈量、切割及编号钢绞线端头安装固定钢绞线端头安装固定对中（顺直）支架的安装及固定对中（顺直）支架的安装及固定自由段塑料水纹自由段塑料水纹管的安装及固定钢绞线的运输及成品爱护钢绞线的运输及成品爱护检查钻孔状况检查钻孔检查钻孔状况检查钻孔状况钢绞线及注浆管的安放钢绞线及注浆管的安放图-3施工要点：因成捆的钢绞线有弹射力，放捆时要采纳放捆机械并严格依据操作规程进行操作，以免伤人或将整盘钢绞线全部放捆。放捆后用钢尺量测锚索的下料长度并用切割机械进行切割，然后依据钻孔的编号将切割好的钢绞线进行编号，下料完成后安装端头。并依据对中支架的间距和自由端的长度来安装并固定对中支架和自由段塑料水纹管，要求对中支架间距匀称并不得发生沿钢绞线方向产生移动，且其三个方向的撑脚之间的角度必需成120度，套在自由段的塑料水纹管两端必需固定在钢绞线上且其两端必需严密，以免注浆时有浆体进入管内，缩小了自由段的长度，从而使锚索张拉时带动自由段土体，加大基坑四周土体护壁的侧压力。钢绞线和注浆管安装前，必需检查孔内是否有杂物或塌孔现象，无异样后方可进行安放。预应力锚索孔注浆注浆采纳埋管式注浆,即由孔底向上一次性连续注浆,注浆时压力不小于0.6-0.8Mpa,并依据孔径、注浆机速度来确定拔管速度为0.3米/秒、以保证注浆的密实度。浆体中掺加早强剂,以提高早期强度,保证钢绞线的顺当张拉。注浆液要搅拌匀称，随搅随用，并要在初凝前运用。施工工艺流程图:-1。施工施工打算配制水泥浆配制水泥浆检查钻孔状况泵送水泥浆检查钻孔状况泵送水泥浆注浆拔管注浆拔管图-1预应力锚索张拉1、张拉前应对张拉设备进行标定。2、锚头台座的承压面应平整，并和锚索轴线方向垂直。3、锚索张拉应有序进行，张拉依次应考虑锚索的相互影响。4、张拉荷载分级及位移观测。5、锚具的选择满意张拉的要求。检测技术和分析确保工程建设平安的关键是监测基坑周边土体及原有建筑物（道路）的改变状况，刚好测量各施工阶段引起的四周土体水平位移和沉降数值，并和分析计算值比较，刚好反馈指导施工。主要监测内容如下表5.2.6监测项目汇总表序号检测项目检测仪器检测频率检测目的1地表沉降W1LD-N3精密水准仪2次/天驾驭对地表及四周环境的影响程序和范围2桩顶贯梁位移D2经纬仪2次/天了解施工过程中支护结构变位状况及规律3地下水位电测水位计1次/天驾驭基坑需降水段地下水位状况注：可依据施工条件和沉降状况增加或削减观测次数，随时将监测信号报告给现场技术人员。5.3劳动力组织劳动力组织状况表表5.3序号所需人数备注1管理人员42钻孔人员63钢绞线制作安装及张拉人员94注浆人员46、材料和设备本工程无需特殊说明的材料，采纳的机具设备见表6.1机具设备表表6.1序号设备名称设备型号单位数量用途1钻孔机YTH-87台1钻锚孔空压机VY-12T台1空气压缩千斤顶YCW-150台1张拉2钢绞线放捆机自制台1放捆3钢绞线切割机GQ40

台1钢绞线切割4注浆泵HP-013

台1注浆5注浆机UB3台1注浆6拔管机MH-861台1拔管7、质量限制7.1工程质量限制标准锚索施工质量执行《锚索及土钉墙支护工程质量检验标准》，允许偏差按表7.1.1.1执行。表.1序号项目允许偏差检查频率检查方法单位数值1锚索长度mm±30每根用钢尺量2锚索锁定力设计要求每根现场量测3锚索位置mm100每根用钢尺量4钻孔倾斜度o±1每根测钻机倾角5浆体强度设计要求每批试样送检6注浆量大于理论计算浆量每根检查计量数据7.2质量保证措施钻孔1．钻孔前，依据设计要求和地层条件，定出标记。2.锚索钻孔中不得随意扰动四周地层。3．锚索水平、垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm。4.钻孔轴线的偏斜率不应大于锚索长度的2%。5．钻杆钻孔深度不应小于设计长度，也不宜大于设计长度500mm。6．钻孔时，做好记录，以便更加具体的揭示地层内部状况，驾驭每根锚索的具体成孔状况、限制锚索质量。锚索的制作1．钢绞线依据设计要求长度截取，并不得有油污和锈蚀。2．为确保杆体爱护层厚度和顺直，沿杆体轴线方向每隔1.5米设置一个对中（顺直）支架，支架的3个撑脚之间的角度必需为120度。3．钢绞线抽线时应采纳放捆机，以免线盘扭曲、抽线困难或抽伤操作工人。4．钢绞线切割必需采纳切割机，不得采纳电气焊进行切割。锚索的安放1．锚索放入钻孔之前要对钻孔状况重新进行检查，并要锚索的加工质量，看其是否满意设计要求、防腐体系是否完备。2．锚索安装时，要和钻孔角度保持一样并保持平直，防止锚索扭曲。锚索安放后就不要随意扰动了。注浆1．注浆液要搅拌匀称、随搅随用，并要在初凝前运用，储浆池要有适当遮盖以防杂物混入浆液。2．注浆时注浆管出浆口应插入距孔底300-500处，浆液自下而上连续灌注，确保从孔内顺当排水和排气。3．注浆后不得随意扰动锚索，也不得在锚索上悬挂重物。锚索的张拉和锁定1．锚索张拉前要对张拉设备进行标定。2．锚索张拉式注浆体的强度必需达到设计要求，锚头台座的承压面应平整，并和锚索轴线方向垂直。3．锚索张拉应有序进行，张拉依次应考虑接近锚索的相互影响。4．锚索进行张拉前，应取0.1-0.2设计轴向拉力值Nt，对锚索张拉1-2次，使其各部位的接触紧密，锚索完全平直。做好锚索隐藏工程验收纪录。8、平安措施8.1细致贯彻执行国家有关规定、条例和二标、五规范以及“平安第一、预防为主”的方针，结合施工单位实际状况和工程的具体特点，组成专职平安员和班组兼职平安员以及工地平安用电负责人参与的平安管理体系，制定平安生产责任制，明确各级人员的职责，奖罚分明，保障工程的平安生产。8.2对施工现场可能发生的重大危急源，制定各种紧急应急预案，并对防坍塌、防机械损害、防触电等平安规定和平安要求进行具体分解、分工和合理布置，制定各种施工方案措施，加强平安施工过程限制，并完善各种平安标识。8.3各类房屋、库房、料场等的消防措施做到符合消防制度的规定。8.4施工现场的临时用电严格依据《施工现场临时用电平安技术规范》的有关规定进行设置、布置和检查。各种配线、箱体、照明工具及电动机械均按要求进行配置。8.5各种平安防护措施到位，保证了施工人员的平安。8.6对基坑及基坑周边既有建筑（道路）的平安成立特地的平安管理领导小组，实行24小时轮番值班，不间断监控，保证其万无一失。8.7建立完善的施工平安保证体系，加强施工作业中的平安检查，确保作业标准化、规范化。9、环保措施9.1成立施工环境卫生管里机构，在施工过程中严格遵守国家和地方政府的各种有关环境爱护的法律、法规和规定，加强对施工燃油、工程材料、机械设备、废水、生产生活垃圾、废渣的限制和治理，按要求做好各种废弃物的处理工作，细致接受环保、城管和交通等各主管部门的指导、检查工作，并将其落实到实处。9.2因为工程在闹市区且离居民楼较近，施工过程中严格依据噪声污染限制措施进行设备机械的购买和租赁，并严禁在规定的不允许施工的时间内进行影响人们生活、学习和休息的工作活动。9.3对工程中可能影响到的各种公共设施制定牢靠的防止损坏和位移的实施措施，加强施工过程中的监测、应对和验证，同时将相关方案和要求向全体施工人员具体交底。9.4将施工现场合理布置，规范围挡，做到标牌清晰、齐全，各种标识醒目，施工场地整齐文明，对施工场地道路进行硬化，并在晴天常常对施工场地、通行道路进行洒水防止尘土飞扬，污染四周环境。10、效益分析通过本次工法探讨，胜利地解决了锚索施工中存在的质量缺陷取得了明显的社会和经济效益。取得的社会效益为:预应力锚索是一项新型施工技术，这次工法的组织和运用，不仅解决了我公司在xx购物广场的基坑护壁的施工质量问题。更重要的是：施工过程中未对四周建筑物（道路）造成任何影响，未对四周的居民生活造成任何影响，是一种无形的经济效益。同时为这项新技术在公司的推广和应用起到了示范作用。同时熬炼了施工队伍，总结了施工阅历，提高了公司的社会信誉。本次工法在取得明显社会效益的同时，也取得了肯定的经济效益，共计节约费用：10927.80元。1.节约钻孔返工费用：实施前合格率为65%，实施后合格率为100%，钻孔每支单价为30元，234支锚索的返工支数为：234×（100-65）%=82（支）费用为：82×50=4100（元）2.预应力锚索达不到锚固力返工：实施前合格率为60%，实施后合格率为95.4%，扣除钻孔后的费用为70元/支，2