1工程概况本项目位于深圳市宝安区新桥街道万安路238号,场地拟建1层地下室和局部2层地下室,占地面积约13 447.49 m2。本项目新建3幢建筑物,分别为1#楼(宿舍)地上6层,建筑高度23.95 m;2#楼(教学楼)地上6层、3#楼(教学楼)地上6层,建筑高度23.95 m;设1层地下室,局部2层地下室,建筑总面积为33 250.46 m2。2支护桩设计概况项目中的基坑支护桩达602根,主要采用旋挖成孔灌注桩。使用C30水下混凝土,桩径800/1 000 mm,有效桩长8、8.4、15.5、9.9、15.1 m。支护配筋如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.08.011.F001图1支护桩配筋图(单位:mm)3旋挖灌注桩施工技术3.1测量放线定位各桩位中心点应提前测设测量控制网(点),以保证复核建设单位提供的测量控制点达到设计规范,并测放出各桩桩位,拼装好桩架。以双向十字线法控制桩中心,在双向控制定位后,应埋设与固定钢护筒,钻头中心与桩位中心重合方可开钻。3.2埋设护筒埋设钢护筒的材料是钢板卷制,厚度为4~6 mm,高度为1.5~2 m。在作业过程中,护筒埋设应保持垂直,且控制护筒中心与桩位中心重合,护筒的内径应比桩身设计直径大100~200 mm,偏差≤50 mm。3.3挖土(岩)成孔(1)借助自动控制系统控制旋挖钻机就位的垂直度,可使用拉十字线的方法保证钻机就位的准确性。(2)泥浆循环系统分为泥浆池、沉淀池和循环沟三部分;回转钻进采用泥浆循环作业和自流式循环式系统;循环沟断面应控制在400 mm×400 mm以上,坡度不小于1%;由于把控泥浆池不可过多占据桩位,因此,一台设备配置一个泥浆池循环系统进行有序钻进,每池的容积为30~50 m3,泥浆池容积可参照桩孔直径、孔深及场地情况;为了方便在施工时换浆、储浆,可以在场地设2个100 m3以上的储(废)浆池[1]。(3)直孔段钻进,钻孔前应做好充分的准备工作,调整钻机纵横和桅杆,保证垂直度;设计标高;配比泥浆的数据比重为1.2~1.3;含砂率4%,桩孔钻进应采用泥浆护壁。3.4第一次清孔第一次清孔是为了清除孔底沉渣,方便后期作业有序进行,清孔后的孔底沉渣厚度应符合标准规范或设计要求。在准确测量成孔深度后,下一步工序为下放钢筋笼,清孔作业主要为了检测孔深及泥浆性能。3.5钢筋笼制安(1)钢筋笼制作。按设计图纸进行分段制作,制作偏差符合规程规范及设计要求,为保证主筋保护层厚度,钢筋笼每周边间距3~5 m设混凝土垫块。(2)钢筋笼吊装。钢筋笼吊放前,使用圆直径验孔器预先下入孔内,检验是否缩颈;如下放顺利,即可吊放钢筋笼;采用吊车吊放,多点起吊,对准孔位,吊直扶稳,缓慢下放。3.6灌注导管安放在下导管前,应检查每节导管,避免第一次测试密封水压时出现状况。导管直径255、300 mm(直径≥1 200 mm以上),导管底部离孔底300~500 mm,并根据桩身直径调整。为保证导管连接部位密封性,可设置密封圈及涂抹黄油。3.7第二次清孔(1)在下入钢筋笼、导管灌注混凝土前须进行第二次清孔,清孔作业可使用泵吸反循环。(2)孔底沉渣、泥浆比重、泥浆性能是清孔作业的重点,应定期进行测量。(3)在清孔作业时应不断换泥浆,保证孔底沉渣、泥浆性能达到设计规范后,再浇灌水下混凝土[2]。4预应力锚索施工4.1预应力锚索设计(1)ABC段及H~N′段基坑边坡设计一排锚索,锚固段达7 m,总长12 m,锚索为3×7Ф5 mm@1.2 m,锚索主要安装在地下一层基坑支护桩顶冠梁处。(2)STU段边坡,3×7Ф5 mm锚索@1.4 m分别安装在高程-2.6、0.6、3.4 m处,总长20 m,锚固段14 m。(3)锚索锚端处设计通长腰梁,混凝土强度为C30。4.2定位钻孔(1)将定位钻孔时的误差控制在10 cm内,测定孔位应参照设计要求,检查过程中出现必须移位的情况,及时征求监理工程师批准,制定严密的书面设计图后,再继续进行作业。(2)把控钻具的倾角及方位角,保证开孔作业时的终孔孔轴偏差小于2%,方位角偏差小于3° ,每钻进20~30 cm后检查角度是否出现偏差,及时纠偏。(3)控制岩锚成孔垂直度,避免孔壁出现错台、松动碎石问题。4.3锚索制作(1)在有覆盖的车间或工棚内加工锚索,切割预应力锚索可借助砂轮切割机,但不可使用电焊、痒炔焰。制作锚索时表面不可有裂缝,避免无黏结钢绞线出现损伤、锈蚀和污染等问题。(2)预应力钢绞线下料长度可根据具体情况调整,但总体应大于钻孔、外锚固段、张拉工作段三者长度之和,保证每个承载板上钢绞线和钢绞线张拉端自由段长度一致。(3)如果锚索设计长度一致,钢绞线下料长度应保持一致,误差小于±10 mm。4.4腰梁施工(1)制作混凝土时,应先绑扎钢筋、安装定位钢管、螺旋钢筋及锚垫板。制作混凝土垫墩时应遵循设计规范,以保证钢垫板和垫墩的承力面与锚杆孔的轴线垂直。(2)安装孔口定位PVC管时应规范准确,保证钢绞线外露部分全部穿过锚垫板,管轴线和钻孔轴线同轴且偏差小于±5 mm;安装和支承牢固孔口定位PVC管的误差应不大于5 mm,保证锚板中心线与钻孔中心线的角度偏差不超过0.5° ;为了避免出现水泥浆渗入情况,使用麻丝塞紧两者接口处,作业过程中灌浆(排气)孔时面部向上的状态。4.5膨胀混凝土施工(1)《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119—2003)是膨胀混凝土外加剂应遵守的设计要求。(2)在施工现场可以进行膨胀混凝土配制,膨胀剂种类多为硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类、氧化钙类。(3)膨胀混凝土施工标准为限制膨胀率不小于2.5×10-4(水中14 d龄期),限制干缩率不大于3.0×10-4(空气中28 d龄期),把控抗压强度大于30.0 MPa(28 d龄期)。4.6锚固段注浆(1)锚索就位后,监理人应及时验收,以进行灌浆操作;承包人应在灌浆前对水泥浆配合比进行试验,试验合格并经建监理人验收同意后的配合比方可使用;内锚固段水泥砂浆强度等级M50,采用普通硅酸盐水泥。(2)灌浆为有压灌浆,灌浆压力0.2~0.3 MPa,当孔口溢出浆液浓度与进浆管一致,并稳压20 min后,方可停止注浆,并应封堵进浆管防止浆液流出。(3)灌浆后,在浆体达到设计要求前,应保证不扰动锚索体。5质量控制措施和注意事项(1)材料的质量控制。施工时严格监管混凝土材料,以保证厂家的混凝土与设计中混凝土的质量一致;仔细考察厂家是否规范,检查材料来源[3]。(2)沉渣厚度。严格控制施工质量,仔细测量成孔后孔底的沉渣厚度,如果沉渣厚度达不到规范,应及时清除孔底沉渣。(3)锚杆成孔。第一次注浆和第二次压力注浆应暂停,第一次注浆完成且水泥凝固达标,拔出套管后,才可开始第二次压力注浆。(4)张拉工作。为了保证张拉工作高质量完成及减少因孔道摩擦造成的预应力损失,应进行孔道摩阻试验,以确定张拉参数。(5)工程质量控制标准。基坑支护及预应力锚索的作业和验收必须遵循国家相关制度和标准,以保证整体工程质量。为了避免锚索施工时周边管线和建筑物基础锚索互相影响,物探方法详细查阅周边管线和建筑物基础情况。施工时地面出现裂缝情况,可采取挖土锚索交叉循环方法,并及时在基坑附近设置安全护栏,使用水泥浆灌满;灌注后,平整场地,严禁超挖。6结语建筑基坑支护中的旋挖灌注桩与预应力锚索可减少自重,具有增强坡体稳定性、减少坡边变形的优势,在深圳市宝安区新桥的项目中发挥了显著效果。本文以旋挖灌注桩与预应力锚索在具体实践中的案例,为相关人员提供参考,并推广应用。
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