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海南商业广场营业楼锚杆施工分析

更新:2017/1/3  阅读:  栏目:施工论文

海南商业广场营业楼锚杆施工分析提要:锚索加工完成,经检查合格后,安装前小心运至孔口。入孔前将4"镀锌管(作注浆管)平行并入一起,然后将锚索与注浆管同步送入孔内

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  海南商业广场营业楼锚杆施工分析

  海南商业广场基坑位于海口市中心区,东面有海台大厦、四层办公楼,西面临南宝路,北面临海秀路,南面较空。

  基坑开挖深度10m,长153m,宽77m。土层力学指标如表1所示。

  基坑护壁采用桩、锚结构,旋喷桩封水。大体上分四个单元,设计参数如表2所示。

  基坑四周设有高压旋喷止水桩,桩径Φ650mm,桩长13.5m。

  锚索孔径Φ130mm,角度20°,东面锚索距地面高度分别为3.1m,6.1m,4.1m,6.6m;南、西、北三面锚索距地面高度分别为3.1m,6.1m。

  一、锚杆施工

  1.锚杆施工流程

  确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→一次注浆→二次补浆→施工锚索腰梁→张拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。

  2.确定孔位

  钻孔位置直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此,钻孔前应由技术人员按设计要求定出孔位,标注醒目的标志,不可由钻机机长目测定位。

  3.调整钻杆角度

  钻孔就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场技术人员用量角仪检查合格后,才可正式开钻。另外,要特别注意检查钻杆左右倾斜度。因本工程第一道锚杆均为一桩一锚,水平间距才1米,钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固体的间距变小,出现应力集中,影响锚固效果,入射角允许偏差±2°。

  4.钻孔

  因本工程地质较复杂,锚杆通过旋喷桩、粘土及砂土,通过旋喷桩、粘土层时容易堵管,而通过砂土时极容易塌孔。经比较,采用等同锚杆直径的套管跟进,压水钻进的方法钻孔,钻进时压力水从钻管流向孔底,在一定水头压力下,水流携带钻削下来的土屑排出孔外,钻进时要不断供水冲洗,包括接长钻管和暂时停机,而且要始终保持孔口水位,若发现不能压水进去,说明已堵管,应拔出钻管,把粘土塞取出,再继续钻进。待钻进至规定深度(钻孔深度大于锚杆长度0.5m),钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不浑浊为止。此时应安插锚索,并立即注浆。

  5.锚索的制作与安装

  (1)每根钢铰线的下料长度=锚杆设计长度+腰梁的宽度+锚索张拉时端部最小长度(与选用的千斤顶有关)。

  本工程为:下料长度=锚杆设计长度+1.1m。

  (2)钢铰线自由段部分应满涂黄油,并套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段的钢铰线能伸缩自由。

  (3)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个。

  (4)锚索的安插

  锚索加工完成,经检查合格后,安装前小心运至孔口。入孔前将4"镀锌管(作注浆管)平行并入一起,然后将锚索与注浆管同步送入孔内,直到孔口外端剩1.1m为止。如发现锚索安插人管内困难,说明钻管内有粘土堵管,不要再继续用力插入,使钢铰线与隔离架松散,而应把钻管拔出,清除出钻孔内的粘土,重新在厚位钻孔到位。

  6.注浆

  (1)本工程采用边注浆边拔管的注浆方法,拔管比注浆迟后不小于5m。

  (2)采用425。普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比控制在0.4~0.45,注浆压力控制在0.4~0.6Mpa,直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出,注浆管不拔。

  (3)接着用水泥袋湿粘土加钢板封口,并严密堵实,以0.4~0.6Mpa稳压注浆5分钟,才拔出注浆管。

  (4)注浆量要大于其理论计算量的1.2倍。本工程所有锚杆的注浆量均大于1.25倍。

  7.锚索张拉与锁定

  (1)张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整,避免张拉应力集中,加垫-200×200×8的钢板,用60KN的拉力进行预拉。

  (2)张拉时,锚固体的强度应达到l5Mpa(以试块试压为依据)。

  (3)考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力,而锁定荷载为设计拉力的85%,因此张拉时的锚头处不放锁片,张拉荷载达设计拉力后,卸荷到0,再锚头安插锁片,才张拉到锁定荷载。

  (4)张拉过程中,按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行,每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时,保持10分钟(砂土)至15分钟(粘性土,在观测时间内测读锚头位移)3次,每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定,否则继续观察其变位趋于稳定方可。

  (5)考虑到相邻锚杆的水平间距才1m,锚杆张拉对邻近锚杆有影响,因此本工程采用"跳张法"的张拉顺序进行张拉。

  二、钻杆施工引起地面塌陷的分析

  第一排锚杆钻孔时,出现有涌水、涌砂、孔口塌孔,引起地面塌陷。分析认为,以下几点是主要原因:

  (1)坑内降水,坑外封水,使坑外水位明显高于坑内水位,坑外砂土本身饱和水易流动所引起。在锚杆施工过程中,我们发现这个问题后,曾要求建设方及监理方同意在基坑南边设置5个坑外降水井(因南边距建筑物约有40m),不被采纳。

  (2)第一排锚索孔口在人工填砂与淤泥质粘土层交界面处,因人工填砂层,结构松散,未完成自重固结,而且滞水,淤泥质粘土透水性差,使其交界面水量较丰富,导致钻孔时涌水、涌砂,孔口塌孔,给施工中造成一定的困难。碰到这个问题后,建议设计院把第一排锚索孔口标高降低0.3m,设计院有关人员经现场观察后,采纳我方意见。

  (3)边注浆边拔管的注浆工艺加剧了涌砂现象。从地层结构可知,锚索孔均穿过粘土层,钻孔时极容易被粘土塞堵管,为实现边注浆边拔管的注浆工艺,有时须把第一次钻进后将钻管拔出处理掉钻管内的粘土塞,然后进行二次钻进。两次钻进使孔壁受到重复扰动,增加了涌砂的机会。

  (4)锚索孔直径较大(Φ130mm),在砂层中不易成孔,塌孔、涌砂也会引起地面塌陷。

  三、对桩锚支护结构设计的讨论

  桩锚结构中桩是抗弯构件,锚索是抗拉构件。桩是基坑开挖前设置的,锚索是在基坑开挖过程中设置的。基坑是分层开挖形成的,随着开挖的进行,坑

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