产品煤槽仓岩土地基处理施工技术

李恩华

(中煤建筑安装工程集团有限公司，河北邯郸　056001)

产品煤槽仓岩土地基处理施工技术

李恩华

(中煤建筑安装工程集团有限公司，河北邯郸056001)

摘要:结合某选煤厂产品煤槽仓工程，从锚杆锚端冷切技术、预应力锚杆定位筋优化设计、锚杆二次注浆量的测算等方面，介绍了槽仓岩土地基处理技术，总结了施工中的注意事项，对同类工程施工有借鉴意义。

关键词:产品煤槽仓，预应力锚杆，钢支撑，桩基

1　工程概况

山西平朔煤炭工业公司东露天选煤厂产品煤槽仓工程，由中煤西安设计工程有限公司设计，本槽仓坐落于麻地沟一支沟沟口，跨越挖方、填方两种地貌，结构设计分为挖、填方结构形式，挖方段长度为33 m，填方段长度为106 m，挖方段最深开挖标高－32.67 m，填方段最深开挖－43.5 m，最大挖方厚度35.0 m，开挖深度范围内为黄土、粉土、饱和土。仓壁结构:挖方区斜坡段仓壁结构为土钉—土锚结构;挖方段垂直仓壁结构为桩—锚索—土钉结构;填方段为加筋土挡墙结构。暗道结构分为挖方段桩板结构和填方段箱涵结构，桩板结构，板桩结构和箱涵结构施工时，采取类似地铁施工的桩—锚索、桩—钢管内支撑、悬臂桩临时支护结构体系。

2　施工工艺总结

从施工过程中，对各种复杂地质条件下的地基处理施工积累了一点点施工经验，经总结提炼，不断创新，形成经验，总结如下。

2.1锚杆锚端冷切技术

挖方区斜壁采用土钉—土锚墙结构。锚杆长度30 m，采用Φ36精轧螺纹钢筋，锚固体一次注浆M30水泥砂浆，二次注浆采用纯水泥浆。水泥浆固化，经28 d龄期后，采用吨千斤顶张拉。张拉完后采用螺帽进行锚固，多余端锚杆必须切除，方可把锚杆暗埋在混凝土斜仓壁里，可是多余部分的Φ36精轧螺纹钢如何切除，割枪切除属于热作业，很可能应力发生损失，压力钳剪切力不够大，在切断时必须保证预应力不发生损失，这就要求必须采用冷断，经尝试，采用钢锯条是既简单又可靠的冷断方法，即钢锯条切割锚杆的正上方，待锯到锚杆2/3处时，停止作业，采用一根约2 m的脚手架管作杠杆，往锚杆的正下方压，这样可以节约1/3的时间，切断一根锚杆。保证了预应力的有效发挥。

2.2预应力锚杆定位筋优化技术

为了有效的保证锚杆均匀的被水泥浆包裹住，不发生偏心，要求预应力锚杆进孔洞内时，必须有定位筋保证其位置准确，并能保证2道注浆管在定位笼里伸缩自如，不能出现卡管现象，经改良后的定位笼见图1。

2.3锚杆二次注浆量的测算

二次注浆量以压力控制，二次注浆在一次注浆水泥初凝后进行，二次注浆靠压力泵使第一次注浆形成的柱体发生破裂，即所谓的破裂注浆，使锚杆形成根系，有效的与土体铆接，从而提升锚杆的抗拔效果。原图纸设计二次注浆压力为6.0 MPa，按照设计要求，第一层锚杆二次注浆时，注浆泵压力在达到2 MPa时，浆液已从锚杆正上方的土体中喷射而出，当时地面距锚杆垂直距离为4 m，所以设计二次注浆压力为6 MPa是不现实的，后经与设计人员沟通，最后把压力控制在2 MPa～3 MPa，经28 d锚杆抗拔力检测，完全满足设计要求。

图1　定位笼示意图

2.4超大、超深空桩技术改进

槽仓挖方段地质条件极为复杂，当槽仓斜壁施工至第9排锚杆时，经已施工完的锚杆应力监测，发现锚杆内应力非常大，设计人员随即叫停，停止继续下挖的一切工序，防止槽仓边坡出现失稳现象，必须采取进一步稳固措施方可施工下一步锚杆和槽仓基坑的挖掘施工。

后经设计人员精心测算，反复研究，最终确定增加护坡支护桩在侧壁上。此时槽仓基桩桩顶标高距离此时的工作面为10 m左右，设计要求在此作业面上把基桩和护坡桩同时施工完，再进行下一道工序。面临的问题就是空桩的处理方法。

处理措施:假如采用素土松填，无疑在基桩施工完毕后，在槽仓斜壁的正下方将产生一个直径1.5 m，深10 m的壕沟，在没有任何支撑的条件下，斜壁很容易发生侧移和坍塌，后果不堪设想(见图2)。

图2　空桩处理示意图

后经与设计人员沟通，设计人员通知空桩采用C10素混凝土比较安全可靠。既对槽仓的抗滑移产生阻力，同时空桩密实度也得到了很好的保证。最后桩基安全，快速，高效的完成了施工任务。

2.5超大边坡的临时钢管内支撑技术的应用

槽仓护坡桩施工完毕后进行基坑土方垂直向下开挖，为防止南北侧和东侧已经施工完毕的护坡结构产生变形滑移，设计上采用护坡桩桩顶临时钢管内支撑体系来提高桩体的稳定性。

1)桩顶支撑端处理:为了使得钢支撑中轴线能与各桩轴心在一条线，保证不产生偏心现象，需要提前对已经露出地面的桩顶进行表面处理，清除桩顶表面覆土残渣，并对局部进行打磨修整，然后安装钢腰梁，保证两侧的钢腰梁外侧面能够相对平行，且与钢支撑中轴线垂直，避免产生应力集中现象。

2)钢腰梁安装:将特制的三角支座用抗剪锚栓与护坡桩顶进行连接，而后利用现场吊车将钢腰梁吊起，焊接至三角支座上。待钢腰梁安装完毕后，进行简易支模，在钢腰梁与混凝土桩之间浇灌C35混凝土，以使得钢腰梁与护坡桩形成一个整体。

3)钢支撑安装次序:多节钢支撑根据设计要求进行组拼成一节，然后利用50 t的吊车在基坑内进行单跨整体吊装、施加预应力、固定，根据现场施工条件，自西向东依次吊装并安装。

4)钢支撑施加预应力:每跨钢支撑起吊、临时固定后，在钢支撑的两侧各安放一台100 t的德国进口液压千斤顶，目的是通过液压千斤顶施加预应力，根据设计要求，每侧施加50 MPa的预应力。预应力施加完毕后安装钢支撑与腰梁之间的抗压连接器，并与之进行焊接连接，形成一个整体后卸掉千斤顶。

2.6超大、超深混凝土灌注桩碰撞处理技术

槽仓暗道桩(边桩和中间桩)设计直径为1.5 m，桩长46 m，桩身混凝土强度等级为C45，钢筋采用HRB400级钢，钢筋直径36。设计特殊要求桩的垂直度偏差不得大于0.5%，直径不得出现负偏差。桩位偏差不得超过25 mm，桩孔直径的检测在下钢筋笼前测定。桩的沉渣厚度不得大于50 mm。而规范中关于灌注桩成孔施工允许偏差中的规定为:桩径D＞1 000 mm时，桩径允许偏差为±50 mm，可以出现负偏差，桩的垂直度偏差不得大于1%，而非0.5%，所以从施工来考虑无疑比规范所规定的增加了难度，施工技术措施需要重新制定。可是由于槽仓地质条件极为复杂多变，控制其垂直偏差在0.5%难度极大，以至于出现了桩碰桩的个别现象。由于采用的是跳打桩，在施工中间一根桩时，个别还是出现了碰到相邻桩的现象。

原因分析:主要原因: 1)桩基深度太深，碰桩均是在入中风化岩时开始钻到相邻的桩，致使无法进尺，岩层变化大，落差大，直径1.5 m的桩，在钻进过程中，钻杆容易在进岩过程中偏向岩层较软的一侧，出现垂直偏差。2)桩间距净空只有200 mm，按照设计要求，桩深46 m，垂直偏差0.5%考虑，46×0.5% =230 mm，而230 mm＞200 mm，所以从设计上已经发生矛盾。

处理措施:经与设计人员沟通，由于已经进入中风化岩层，为了避免对相邻桩的破坏，在发生碰撞时，把钻头直径由1.5 m改成1.3 m，继续钻到设计标高，钢筋笼也需要减小直径方能下到孔底。

3　结语

我们在施工中不断的总结提高，积累在特殊复杂条件下施工槽仓经验，少走弯路，提高效益，为企业的技术创新领域多做贡献。

参考文献:

［1］李永德.预应力锚索框架梁在山地边坡加固中的应用［J］.施工技术，2010( 2) :103-105.

［2］周建军，蒲来春.浅谈旋挖灌注桩成孔常见问题的分析及对策［J］.山西建筑，2010，36( 23) :110-111.

Geotechnical foundation treatment construction technology of product coal storage

Li Enhua
( China Coal Building Installation Engineering Group Co.，Ltd，Handan 056001，China)

Abstract:Combining with the product coal storage engineering of the coal-preparation plant，starting from aspects of anchor end cooling cutting technology，prestressed anchor locating reinforcement optimization technology and secondary anchor casting quantity measurement，the paper introduces geotechnical foundation treatment technologies，and summarizes construction matters，which has certain guiding meaning for similar engineering construction.

Key words:product coal storage，prestressed anchor，steel bearing，pile foundation

作者简介:李恩华(1962-)，男，工程师

收稿日期:2015-11-11

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0083-02

中图分类号:TU753.8

文献标识码:A