【《深基坑顺向岩层高边坡支护施工关键技术分析概述》3900字】

深基坑顺向岩层高边坡支护施工关键技术分析概述目录TOC\o"1-3"\h\u394深基坑顺向岩层高边坡支护施工关键技术分析概述 1139051.1工程主要施工措施 161191.1.1钻孔灌注桩施工措施 1110301.1.2预应力锚索施工措施 1252511.1.3钢管桩施工措施 2240261.2关键技术措施 3263811.2.1预应力锚索张拉和试验 3311331.2.2预应力锚索防腐措施 370111.2.3钢管桩垂直度改进措施 4158361.2.4钢管桩根部嵌固措施 51.1工程主要施工措施1.1.1钻孔灌注桩施工措施旋挖钻机用于钻孔作业，成孔时，将钢筋笼置于孔内，最后浇筑混凝土。由于桩间距很小，且杂填土部分土质较为松散，为了减少成孔作业过程中邻桩受到的扰动，防止串孔的出现，该项目采用间隔十几个1跳挖法。另外在浇筑混凝土的时候，混凝土试件需要按规范的要求保留，以此为基础，对混凝土强度进行了评价。具体工艺流程如图1.1所示。图1.1钻孔灌注桩施工流程图1.1.2预应力锚索施工措施预应力锚索的施工包括钻孔，锚索的安装，注浆，腰梁的施工等、锚索的张拉及其他施工环节，为了避免注浆不充分饱满、浆体与锚索锚固效果不充分、注浆的深度不够等等，二次注浆工艺用于注浆施工。具体工艺流程及构造如图1.2，图1.3所示。图1.2预应力锚索施工流程图图1.3桩锚构造图1.1.3钢管桩施工措施钢管桩支护结构始于和钻孔灌注桩局部间隔开的平台上，有的钢管桩的桩体锚在全风化辉绿岩和强风化辉绿岩中，有的钢管桩桩体锚在全风化白云岩和强风化白云岩中，最深的锚在中风化辉绿岩和中风化白云岩中。钢管桩的施工操作有测量放样，钻孔，钢管安装等、清孔注浆等待钻机到位后进行，钻进作业前应复核孔位，这样才能保证钢管桩的定位不出错。具体工艺流程如图1.4所示。图1.4钢管桩施工流程图1.2关键技术措施1.2.1预应力锚索张拉和试验预应力锚索张拉锁定问题是预应力锚索在施工操作中最重要问题，它的成败，直接关系到预应力锚索对桩锚支护结构所起到拉力的大小。由于该项目地质条件复杂，在钻孔过程中，可能使土体产生应力释放或者扰动。同时在高压注浆的实施过程中等等，还可导致相应应力变化。因此，开展锚索的现场试验势在必行，由此得出了较可靠的技术参数，验证了锚索锚固效果。另外，因该工程基坑安全等级达到1级，根据规范及设计要求，还要做现场张拉试验。具体的试验方法阐述如下:锚索张拉试验（极限抗拔力试验）：这种测试也称为基本测试，需先于锚索工程的正式施工操作。主要用于判定锚索极限承载力及参数是否合理。根据该项目地质条件，强风化白云岩中、强风化辉绿岩等，在中风化白云岩和中风化灰绿岩上分别进行了三组锚索的拉拔试验，拉拔试验设备等、材料必须与正式施工一模一样，各组实验均实现了锚索的破坏，为了确定锚索极限抗拔力及锚固体对岩层极限摩阻力的标准值。各组实验选取了3根7Φ5钢绞线，钻孔直径130mm，钻孔深5m，拉拔试验设备与正规的施工设备是完全一致的。根据所得试验数据，可以对施工锚索的长度进行调节。锚索验收试验等：本实验是锚索施工完成后进行、在张拉前，主要为了进一步批准锚索有无满足设计要求承载能力。通过本实验，可以认为，锚索受力超过设计荷载后，锚索短期锚固性能研究，并可求得锚索在达到设计要求后的安全系数。试验中预应力锚索最大载荷为轴向拉力1.4倍设计值。锚索（地质钻杆）要随机抽取5%（且不少于3根）验收试验。最后，根据《岩土锚杆（索）技术规程》，（CECS22-2005）9.4.6项有关要求时，确定锚索验收合格与否。验收试验时，每根不合格品锚索都需要按要求补2根检测，若补加后测试尚有不合格者，进而得出该批锚索均未达到标准的结论，所有的验收试验都应该做，不合格品锚索需进行补打。经抽样验收试验，符合有关条款及标准条件，为了下一步的张拉锁定和封锚施工能够持续进行。1.2.2预应力锚索防腐措施就基坑支护工程而言，预应力锚索做为其中的一个重点构件，多用临时性的无粘结钢绞线，防腐等级一般在II级，锚索施工结束到外墙回填之前，是预应力锚索的外露期，锚头一生锈，会使预应力锚索丧失其原有的物理性能，带来了更大的风险。针对非腐蚀环境下临时性锚索，一般用涂防腐油脂来保护外露锚具及承压板。但是，工程实际中，涂敷防腐油脂预应力锚索裸露段防护方法，其实际有效期往往不足1年，预应力锚索外露期越长，工程将存在支护结构不同程度破坏的潜在风险，且补强困难，具体体现在以下两点：（1）防腐油脂无效时，预应力锚索的外露段或者自由段出现了严重的锈蚀，造成预应力锚索钢绞线断丝或者折断等事故，引起预应力损失；（2）对超期采用基坑支护时，一般用补张拉，对预应力锚索预应力损失进行补偿。并且当防腐油脂发生故障时，可能会使锚索裸露的张拉段产生严重的锈蚀，当千斤顶受预应力时被拉，导致了不可修补的结果。还可发生于防腐油脂发生故障之后，在补张拉过程中，由于锚具的原因、锚索锈蚀膨胀等，摩擦系数增加，造成千斤顶不能有效地施加预应力，影响了补强效果。所以针对以上这类工程中常用的深基坑预应力锚索支护体系进行研究，特别是外露期较长或者可以预见需进行超期支护补强工程时，须对预应力锚索外露段采取预先规划并强化防腐措施。大量事实表明，当防腐油脂发生故障时，正在补强就不能保证品质。该项目采用预应力锚索锚具防腐结构，为解决这些问题提供一种方法，并且经工程实践证明，它具有优良的防腐性能。其主要做法是：将预应力锚索暴露锚具和锚索部位于已经张拉好的锚索上，采用对应规格热塑管进行包裹，采用汽油喷灯等来进行加热，使热塑管将锚具和锚索紧紧地包覆在一起。因热缩管是橡胶制品，本发明耐磨，耐腐蚀，本实用新型能够有效地起到提高防腐油脂有效期限的作用、推迟预应力锚索裸露部位锈蚀，在延长预应力支护系统服役期，对以后可能采取的补张拉及其他补强措施，提供有利条件。1.2.3钢管桩垂直度改进措施钢管桩的施工现在一般使用水井钻机，本装置采用机械钻头垂直旋进的方法钻进，以及采用与鼓风机相匹配的跟进风管吹除孔底沉渣。在钢管桩设计实践中，不断得到推广和普及，它在建设的过程中，发现的问题越来越大。其中较常见的是钢管桩垂直度的偏差。其主要原因是如下两点：一种是钢管桩，一般用于岩石地质范围基坑支护，而且岩石地质中广泛存在着地质硬度不均一的问题、易出现裂隙空洞和软弱夹层。水井钻机钻头在钻进到不同硬度区域时易发生钻头偏移低硬度区域，现有装置不能实现自动调节，由此造成成孔垂直度的偏差。另一方面是钢管桩建成以后，由于它的管身完全镶嵌在岩石上，常规手段不能直观地测出其进入岩石后垂直度，其垂直度有偏差时，一般在第二锚索标高处掘进后才能较明显地检测到，但是，这个时候已经不可能再去调整了。钢管桩垂直度偏差带来的直接影响有三方面：（1）切土面钢管桩由于垂直度偏差而导致里出外进，但该支护体系一般采用预应力锚索腰梁和钢管桩面相切的方式进行预应力的传递，故预应力锚索张拉过程中，需要增设腰梁切断点，使其与未处于同一平面内钢管桩表面相适应，直接造成腰梁系统整体性刚度下降，用钢板和其他焊接连接以及其他补强措施不能补偿的腰梁断点；（2）对许多城市内部深基坑工程来说，由于场地限制，它的基坑边缘与结构外墙的间距非常小，许多工程局部连1m以下。一般建筑工程中地下室外墙的根部都有放大角，放大角一般在地下室外墙的边线以上。且大钢管桩垂直度偏离，尤其是偏离基坑内部时，可能会发生钢管桩根部和结构根部放大脚之间发生冲突，因而处于两难困境。针对钢管桩在施工时垂直度易产生偏差的问题，当前存在着两种思维方式，一是自动调整，一是限位调整。自动调整是为了增加水井钻机的数字化程度，利用数控技术和其他方法，对水井钻机和其他现有装备进行了硬件和软件更新，实现了在施工时钻头垂直度的自动调节，从而杜绝了钢管桩垂直度偏差的现象。它具有能完全解决问题的优点，不足之处在于开发成本较高，投入与产出并不是正比的，技术革新不能适应市场需求，也就是内动力不足。该项目采取限位调整的思想，即潜孔钻钻具的组合导正装置的代表。通过利用原水井钻冲击器及主钻杆作为核心骨架，以便导正安装在冲击器中的各种直径的钻头、冲击器导正与主钻杆导正连接，也就是多重导正措施，组合成成套钻具组合导正装置，能够更好地完成有高垂直度的需求。此法的好处是：一是适用性强，可以在现场按不同项目不同设计做法，当场处理；二是成本低，并取得了较好的使用效果，所产生的质量效益，几乎可以忽略不计改造成本。1.2.4钢管桩根部嵌固措施钢管桩与预应力锚索构成的联合支护体系，属锚拉式支挡结构，多用于岩石地质深基坑支护工程中。其单桩直径和排桩间距之比在锚拉式支挡结构中相对较小，大部分时间都在0.25以下，但杂填土支护中常用的混凝土灌注桩，其桩径和排桩间距的比值往往约为1。其主要原因是岩石基坑的地质条件相对比较稳定，就基坑支护体系而言，主动土压力不以钢管桩为主，也就是钢管桩的刚度可以大幅度减小，同时，正因为如此，钢管桩的直径一般比混凝土灌注桩要小很多。钢管桩嵌固长度占桩长之比很小，且桩体对周边岩石有效粘接长度小，在当前的建设中，普遍采用的大多是2m，而混凝土灌注桩的嵌固端和围岩的有效粘结长度是嵌固端的100%。尽管钢管桩嵌固端桩体对周边岩石的有效粘结长度很短，但是它往往不能确保施工时有效嵌固的形成。究其原因，主要是，钢管桩桩体的原材是一个封闭筒体，钻孔时，虽然清孔次数较多，但是孔底仍然有沉渣堵塞桩底的可能性，造成钢管桩在灌注浆料时，浆料不能穿过孔底填充至桩外，