浅谈深基坑湿作业成孔锚杆支护施工技术
2020-02-21彭家梅
彭家梅
(甘肃第七建设集团股份有限公司, 甘肃 兰州 730000)
0 引言
随着社会经济的逐步发展及城镇化建设的增加,特别是一些高层地下室埋深十几米,锚杆施工可以和基坑开挖同时进行,高层建筑物的地下空间利用越来越引起重视,由此衍生出大量地下工程施工。为了保证坑壁安全稳定的各种支护施工,锚杆支护技术在广泛应用后受到肯定。锚杆支护技术对保证深基坑侧壁稳定性能,对基坑周围建筑物及地下管线等起到了重要的保护作用,确保基坑施工的安全和适用性。
1 深基坑湿作业成孔锚杆支护施工工艺流程
钻机安装就位→调整钻机,校准孔位和入射夹角→压水钻进→反复进退内杆并冲洗→内套钻杆及外套管的连接→完成成孔→拔内钻杆→安放锚杆(索)体及注浆管→灌注浆(第一次)→二次注浆→养护待拉→槽钢腰梁及锚头的制安→锚杆张拉锁定→下一层锚杆施工
1.1 钻机安装就位
测量后土方开挖,使钻机作业施工面低于锚杆标高40~60cm,平整钻机操作范围内的作业面(作业面宜大于6m×8m)。用DN30mm 水管引水到钻机上,用作冲孔洗孔。水源不可用污水,必须是清水冲杆洗孔。
1.2 调整钻机,校准孔位和入射夹角
锚杆成孔施工过程中,孔位的设置及钻杆和被支护坡体的夹角极其重要,设置不理想会造成杆体安放不畅,也会造成应力集中或分散不均。所以钻机就位开钻前,应按图纸设计要求,认真定准孔位,做好较醒目的标记,严格按设计夹角进行入钻。每层锚杆成孔过程中需随时参照左右孔位调整锚孔位置,防止上下左右偏差超率,对下道工序—腰梁的安放造成不利。调校合适后,压水钻进,并掌握钻进速度。
1.3 压水钻进
打开水源阀门,使钻进过程及孔内有足够的水压。控制速度钻进,如遇到异常情况或异响时应及时停止钻进,并进行摸排调查,如有必要须进行清孔处理或移孔位钻进。
1.4 反复进退内杆并冲洗
钻机钻进过程中,每一节内钻杆接杆前一定认真细致多次冲洗外跟管内的泥沙,直到冲洗见清,钻孔深度须大于设计深度的20~30cm,成孔完成后,需清水冲洗跟管内壁,以免残留泥沙影响注浆质量。
1.5 内套钻杆及外套管的连接
钻机钻进时,需在每截钻杆入坡体前,接装内套钻杆,紧接着要接装外套管,接装时要关停孔内供水,并对连接丝扣处的泥沙清除干净,抹上黄油便于连接及严实接合,以便新接套管与钻进套管保持在同一轴线上。
1.6 完成成孔
成孔钻进必须钻深至设计深度后加钻20~30cm。
1.7 拔内钻杆
钻机完成成孔后,应用清水多次冲洗水内泥沙,至冲洗干净后,关闭供水阀。依次逐节拔出内钻杆,然后通知技术人员测量孔深,并登记台账。
1.8 安放锚杆(索)体及注浆管
杆(索)体的下料长度尺寸为:锚杆自由段+锚固段+腰梁的宽度+张拉时需要的长度(一般为50~60cm),按设计要求,杆(索)体自由段应涂抹防锈防腐油,套上型料管,并对两端口绑孔密封。确保自由段在注浆后能伸缩自由,设置制作好杆(索)体的隔立架、支架等附件,检查杆(索)体合格后,人工运到孔口,并和注浆管一并慢慢送入孔内直至插入到设计长度,如在插致杆体过程中进入困难时,说明管孔内有异物堵塞,不得强行用力推送,应清理后或重钻后再推送杆体。
1.9 灌注浆(第一次)
灌注浆是锚杆支护施工中的一道非常关键工序,须严格认真按设计要求灌注,此种作业方式应边注浆边拔出外跟管,采用42.5 等级水泥来配制浆液,水灰比0.40~0.50,用胶泥或水泥袋封口,开始注浆,注浆压力应≥0.4Mpa,待孔口有浆液溢出时停止注浆,注浆管拔出6~8m 等二次注浆时使用。
1.10 二次注浆
等第一次注浆体初凝后(一般3~5 小时),需及时进行第二次注浆,注浆压力加大至2~5Mpa,并且注满后稳压2 分钟,总体注浆量要大于理论注浆量的1.2倍以上。考虑到尽可能增大锚固体直径,增加锚固体的径向压力,必须对锚杆孔二次注浆,二次注浆对锚固体孔体内壁土体反向受压,减少空隙,以提高锚固体和土体的摩擦系数。
1.11 养护待拉
必须及时养护等待达到锚固体的强度时间,一般应在7 天~8 天以后,准备张拉。
1.12 槽钢钢梁及锚头的制安
加工焊接腰梁,完成后用起吊设备进行安装,依据锚杆(索)体的倾角,调整好腰梁的受力面,调整梁后支撑板(垫板),使其腰梁承压在同一平面,便于受力均匀,最后调整腰梁的受力面和锚杆的拉力方向垂直,待张拉。
1.13 锚杆张拉锁定
根据浆体试块的强度,其强度达到设计强度的75%时,对锚杆进行张拉。张拉前后应对锚杆进行轴向力做1 次设计值的10%预张拉,根据预拉情况,调整千斤顶及锚具方向及位置,避免压力太集中而产生变形。按设计要求分2~3 次进行张拉,逐次加力至设计荷载的75%~80%时停拉保持拉力10 分钟左右,做好每次的拉力值记录,如应力无明显的减小时,锁片锁定。
1.14 下一层锚杆施工
分层开挖并做支护,进入下一层锚杆施工,工艺同上。
2 结束语
为了使深基坑侧壁牢固,为基础结构施工打下良好的基础,在施工中加强事中控制,严把质量关,施工时周边环境所受的影响和伤害比较小,同时还具有支撑和阻挡作用,从而使基坑侧壁施工质量有保证。