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什么是岩土锚固,看看在深基坑支护中如何应用

来源:万博max手机客户端天维金属制品有限公司添加时间:2021-08-27
什么是岩土锚固,看看在深基坑支护中如何应用

随着城市化进程的不断深入,深基坑项目日益增多,岩土锚固技术受到了普遍重视,并获得了良 好应用。

岩土锚杆将会被设置在地层的一定深度,一端连接建筑结构,另一端则被有效锚固,从而起到承受结构拉力,维持结构稳定的目的。通过岩土锚固技术的应用,可以使岩土更加稳固,大幅降低结构物的自重,既有利于工程材料的节省,又有利于结构稳定性的保证。


一、岩土锚固技术


1、锚杆锚索的分类及应用


根据预先施加预应力与否,可将其分为两大类,一类是预应力锚杆,另一类是非预应力锚杆。


在深基坑支护工程中,所采用的支护结构通常被设置成悬臂结构,在嵌固深度上也有一定的要求,通常控制在0.5H到1.0H之间(H指的是基坑深度,普遍集中在5m到10m这一范围)。通过预应力锚杆这种支护结构,能够大幅减少嵌固深度,同时优化受力形式,不仅便于施工,减少施工时间,而且有利于工程材料的节省,另外,可靠性也较有保证,因此,预应力锚杆技术开始在深基坑支护中获得了大量应用。


2、预应力锚杆的构造


预应力锚杆包括三大部分:


1)锚头。锚杆通过锚头和围护结构连接到一起。对锚杆施加相应的预应力时,便会通过锚头这一装置将力传递给结构物;


2)杆体。杆体将锚头、锚固体这二者连成整体,具有弹性变形特征,负责预应力的传输;


3)锚固体。负责将拉力通过杆体转移给地层。


二、某深基坑工程概况




某深基坑工程,其平面规格为510m*43m,将通过明挖法进行施工。基于基坑深度考虑,围护结构使用φ800mm的钻孔灌注桩,并将间距设置为1000mm,另外,桩间还设置有旋喷桩以实现止水的目的。通过锚杆支撑体系以实现对基坑的有效支护,每一根锚杆均包括4束钢绞线,锚杆水平间距设计为2.0m,竖向设置2道。在基坑中设有井点以实现降水的目的。


三、岩土锚杆锚索固工程施工技术


1、工艺流程


上方开挖至设计标高——平整场地——定孔位——钻机就位——钻孔——入锚杆——注浆——检验注浆质量——养护5d到6d——上锚具及腰梁——张拉锁定,并继续土方开挖。


2、施工工艺


1)、钻孔




钻孔直径取值150mm。在正式钻孔之前,应按照设计规定,准确定出钻孔位置,并予以标记,锚索水平误差应控制在50mm以内,垂直孔距误差应控制在100mm以内。钻孔底部的偏斜尺寸应控制在锚索总长度的3%以内。不允许使用泥浆进行护壁成孔操作。


2)、锚杆锚索的组装




每条锚索均由4束7φ5钢绞线组装而成。根据设计要求进行钢绞线的下料,每股长度误差均应控制在50mm以内。为准确区分自由段和锚固段,应对二者施以不同标记。对锚固段的锚索应予以架线环设置,每1m的距离穿一个,另外,应为相邻架线环设置一道箍筋环。至于自由段的钢绞线,应将其置于塑料管中,并对锚固端头涂抹一定量的黄油,待导向帽设置完成后,则需要将其平顺摆放,留待使用。


3)、锚索的设置


当确认锚索、孔位的一致性符合要求后,才可进行锚索(绑有注浆管)的入孔操作,使注浆管最下端和孔底之间的距离大约为50mm;锚固段设置成花管形式,同时使用黑胶布将孔眼严密封实。将杆体置于钻孔时,应注意角度的协调,同时保证用力的均匀性,对止浆密封装置进行认真检查,保证其定位的准确性,一旦发现损坏,应及时更换,定期对排气管进行检查,使其始终处于通畅状态。


4)、挂网喷浆注浆




待锚索设置结束之后,采用灰砂比为1:1的水泥砂浆进行常压注浆操作,待初凝之后,采用纯水泥砂浆进行高压注浆操作。为保证浆体具有足够的早期强度,可掺加一定比例的早强剂。通过孔底返浆法对锚固段进行注浆操作时,应将注浆管、孔底之间的距离保持在50cm左右,然后在压浆机的帮助下把水泥浆灌注到孔底,将其中的空气排出,直至完成整个钻孔的注浆操作。


5)、腰梁和垫块安装




对锚索进行张拉之前,需要在桩身设计高程位置安装支撑用的钢架,与此同时,在钢支架以及锚索自由段的相应位置安装钢腰梁,安装时,应使腰梁和桩身紧密贴在一起,如果无法做到,则使用C20细石砼予以有效充填,将钢垫块牢固设置在钢腰梁上,并使其上表面和锚索呈垂直关系。


6)、锚索张拉




当锚固体逐渐凝实,且强度超过15.0Mpa之后,才允许进行张拉。在正式张拉前,应对相关的张拉设备予以准确标定,还需要按照0.1倍的设计值进行一次预张拉,从而保证锚索杆体能够有效伸直。


对锚索进行张拉时,应按照标准程序进行,另外,在制定张拉顺序的过程中,还需要充分考虑邻近锚索之间的彼此影响。如果由于钢绞线松弛等原因导致预应力出现不同程度损失,那么需要在张拉结束后予以相应的补张拉,最后将其锁定。


四、质量控制


1、在锚杆正式施工前,应试做一根锚杆,并进行Q―S曲线的准确绘制,从而验证锚杆性能是否符合要求,同时根据试验结果对锚杆设计及施工进行优化调整。另外,施工结束后,应以每层为单位,制作2锚杆,留作验收用[5]。


2、锚杆注浆操作采用型号为JBW150/40压浆泵进行,压力控制在0.15Mpa到0.30Mpa之间,还需要进行高压补浆,直到有清水泥浆返出为止,且不可低于两次,至于时间间隔则需要控制在8h以内。对锚杆进行注浆操作时,应对浆液做过筛操作,制备完成的浆液应该在初凝之前予以全部注完,每次手工时,应对浆管、浆泵等进行彻底清洗[6]。


3、向锚孔注入水泥浆后,应给与规定的养护时间,在此期间禁止移动锚索。对锚杆进行为期7d的养护,当杆体强度达到标准(即超过15Mpa)时,方可进行张拉。


4、应保证钢绞线没有损伤,并予以有效调直,同时做好除锈工作。对于相同孔径钢绞线而言,应保证它们具有相同的长度,切断之后,应使用铁丝对其两端进行有效的捆扎固定。待锚杆施工结束后,使用沥青这种材料对外露锚头予以涂封。


5、在钢绞线的一系列操作中,无论是选择试验,还是质量要求,又或者是锚索的张拉,均需要按照规范予以操作,不允许盲目施工,从而防止安全事故的发生。


在深基坑项目的施工中,岩土锚固发挥着十分重要的作用,同时其施工也具有一定的难度,所以,在正式施工环节,应选用资质合格的施工队伍负责施工,并对施工质量予以严格管控,从而保证深基坑的施工质量,最终保证整个工程项目的施工质量符合要求。
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