本發(fā)明屬于基坑支護施工技術領域,尤其是涉及一種排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法。
背景技術:
對開挖深度大于10m的深基坑進行開挖時,為防止基坑開挖施工引起地表位移,防止基坑周邊已有建筑物發(fā)生過量變形與破壞,以保證深基坑下安全施工,并減小深基坑對附近已有建筑、道路的影響,需對基坑進行及時、穩(wěn)固支護。現如今,對基坑進行支護時,通常采用的是排樁加錨桿支護方案,具體是采用單排鉆孔灌注樁加單層土錨桿相結合的樁錨式支護方案。但上述排樁加錨桿支護方案存在施工過程復雜、施工效率較低、投入成本較高等問題,并且施工成型的排樁加錨桿支護結構的支護效果較差,錨桿的錨固力不足,尤其對于深基坑來說,不能簡便、快速且及時對深基坑進行有效支護。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足,提供一種排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、施工效率高、使用效果好,能簡便、快速完成深基坑支護施工過程,所采用的預應力錨索成本低且錨固力較高,能對深基坑進行有效支護。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:一種排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、排樁支護結構施工:對所施工基坑進行開挖之前,先對排樁支護結構進行施工;
所述排樁支護結構包括多個沿所施工基坑的四周邊線由前至后布設的護坡樁和連接于多個所述護坡樁上部的冠梁,所述護坡樁呈豎直向布設且其為鋼筋混凝土樁,所述冠梁為呈水平布設的鋼筋混凝土梁,每個所述護坡樁的頂部均與冠梁緊固連接為一體;
對所述排樁支護結構進行施工時,先對多個所述護坡樁分別進行施工;待多個所述護坡樁均施工完成后,再對冠梁進行施工;
步驟二、基坑開挖:由上至下對所施工基坑進行開挖;
步驟三、錨索支護結構及腰梁施工:步驟二中對所施工基坑進行開挖過程中,待所施工基坑開挖至錨索支護結構的錨固位置時,對錨索支護結構進行施工;
所述錨索支護結構包括多個沿所施工基坑的四周邊線由前至后布設且均錨入在所施工基坑周側邊坡內的預應力錨索,多個所述預應力錨索的結構均相同且其均由后至前逐漸向下傾斜;
所述預應力錨索包括錨索本體、一次注漿管和二次注漿管,所述錨索本體的后端安裝有錨具,所述錨索本體包括多道鋼絞線,所述一次注漿管、二次注漿管和多道所述鋼絞線均沿所述錨索本體的長度方向進行布設,所述一次注漿管和二次注漿管均綁扎固定在所述錨索本體上;多道所述鋼絞線之間通過多個架線環(huán)固定連接為一體,多個所述架線環(huán)沿所述錨索本體的長度方向由后向前進行布設;所述錨索本體分為自由段錨索和位于所述自由段錨索前側的錨固段錨索,所述錨固段錨索中由后向前設置有多個對中支架,多道所述鋼絞線均支撐在所述對中支架上;
對所述錨索支護結構進行施工時,過程如下:
步驟301、預應力錨索錨固施工:對多個所述預應力錨索分別進行錨固施工,多個所述預應力錨索的錨固施工方法均相同;對任一個所述預應力錨索進行錨固施工時,包括以下步驟:
步驟3011、鉆孔:采用鉆機由后向前在所述邊坡內鉆取供預應力錨索安裝的錨索孔;
步驟3012、安放錨索:將預先制作好的預應力錨索放入步驟401中所述錨索孔內;
步驟3013、第一次注漿:通過步驟3012中所述預應力錨索中的一次注漿管向錨索孔內注入水泥砂漿;
步驟3014、第二次注漿:通過步驟3012中所述預應力錨索中的二次注漿管向錨索孔內注入水泥漿;
步驟3015、多次重復步驟3011至步驟3014,直至完成所述錨索支護結構中所有預應力錨索的錨固施工過程;
步驟302、腰梁施工:在步驟一中所述排樁支護結構內側安裝腰梁,所述腰梁沿所述排樁支護結構的內側邊線進行布設;所述腰梁包括上下兩道固定在所述排樁支護結構上的鋼腰梁,兩道所述鋼腰梁均呈水平布設,每道所述鋼腰梁均與多個所述護坡樁緊固連接;
步驟301中多個所述預應力錨索的所述錨索本體外端均位于兩道所述鋼腰梁之間;
步驟303、錨索張拉及封錨:對步驟301中多個所述預應力錨索分別進行預應力張拉及封錨施工。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟303中多個所述預應力錨索的預應力張拉及封錨施工方法均相同;
對任一個所述預應力錨索進行預應力張拉及封錨施工時,待該預應力錨索錨固施工過程中通過一次注漿管注入的水泥砂漿和二次注漿管注入的水泥漿均達到設計強度后,采用張拉設備對該預應力錨索的所述錨索本體進行預應力張拉,預應力張拉完成后對該預應力錨索進行封錨。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟一中進行排樁支護結構施工時,多個所述護坡樁的施工方法均相同;
對任一個所述護坡樁進行施工時,包括以下步驟:
步驟101、鉆孔:先采用鉆機由上至下鉆取護坡樁的樁孔;
步驟102、鋼筋籠吊放:采用吊裝設備將預先綁扎成型的樁體鋼筋籠吊放入步驟101中所述樁孔內;
步驟103、混凝土澆筑施工:采用注漿導管對護坡樁進行混凝土澆筑施工,混凝土澆筑施工過程中所述注漿導管底部埋入所澆筑混凝土內的深度不小于3m;所澆筑混凝土的坍落度應控制在160mm~220mm之間。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟一中所述冠梁內設置有梁體鋼筋籠,所述梁體鋼筋籠與多個所述護坡樁內的樁體鋼筋籠綁扎固定為一體。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟三中進行錨索支護結構及腰梁施工之前,先對所述預應力錨索中所述自由段錨索和所述錨固段錨索的長度分別進行確定;
對所述自由段錨索的長度進行確定時,先根據公式計算得出LAB;公式(1)中,α為預應力錨索與水平面之間的夾角且α=15°~25°,a1為預應力錨索的錨頭中點至所施工基坑底面的豎向距離且其單位為m,a2為所施工基坑底面至點O之間的豎向距離且其單位為m,其中點O為所施工基坑外側主動土壓力強度與所施工基坑內側被動土壓力強度的等值點;d為護坡樁的直徑且其單位為m,為點O上方各土層按厚度加權得出的等效內摩擦角;再判斷計算得出的LAB進行判斷:當LAB≥5m時,得出所述自由段錨索的長度為LAB;否則,得出所述自由段錨索的長度為5m;
對所述錨固段錨索的長度進行確定時,先根據公式LBC≥(K·Nak)/(π·D·frbk)(2)和LBC’≥(K·Nak)/(n·π·d1·fb)(3),分別計算得出LBC和LBC’;公式(2)和(3)中,K為預應力錨索的抗拔安全系數且K=2.0、1.8或1.6,Nak=300kN~800kN,D為錨索孔的直徑且其單位為mm;Frbk為巖土層與預應力錨索的錨固體極限粘結強度標準值且其單位為kPa,n為預應力錨索中鋼絞線的數量,d1為鋼絞線的直徑且其單位為m,fb為鋼絞線與錨固砂漿間的粘結強度設計值且其單位為kPa,所述錨固砂漿為步驟3013中所述水泥砂漿;對計算得出的LBC和LBC’進行差值比較,并從LBC和LBC’中的數值較大值作為LBC0;再結合所述邊坡的材質對LBC0的大小進行判斷;
其中,當所述邊坡為土坡時,對LBC0的大小進行判斷,當6m≤LBC0≤10m時,得出所述錨固段錨索的長度為LBC0;否則,得出所述錨固段錨索的長度為6m~10m;
當所述邊坡為巖石邊坡時,對LBC0的大小進行判斷,當3m≤LBC0≤55D時,得出所述錨固段錨索的長度為LBC0;否則,得出所述錨固段錨索的長度為3m~55D。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟3013中進行第一次注漿時,所述水泥砂漿中水泥與砂的重量比為1∶1,所述水泥的強度等級為PO32.5以上,所述砂的粒徑不大于2mm且其含泥量不大于3%;
步驟3013中進行第一次注漿時,采用注漿機且按照孔底返漿法進行常壓注漿,直至錨索孔的孔口溢出水泥砂漿漿液或排氣管停止排氣且有水泥砂漿壓出時停止注漿;
步驟3013中第一次注漿完成后,還需補漿1次~2次。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟3014中進行第二次注漿時,所述水泥漿的水灰比為0.5~0.55,注漿壓力保持在3.0MPa~5.0MPa之間,且終止注漿的壓力不小于1.5MPa。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟3013中進行第一次注漿和步驟3014中進行第二次注漿的時間間隔為10h~12h;
步驟三中所述二次注漿管位于多道所述鋼絞線之間中部,所述一次注漿管位于多道所述鋼絞線外側;所述一次注漿管和二次注漿管均管壁上開有多個注漿孔的注漿鋼管;
所述自由段錨索中每道所述鋼絞線上均套裝有外護管,所述外護管的兩端與其內側的鋼絞線之間通過黃油封堵層進行封堵;所述錨索本體的前端同軸套裝有導向帽,所述一次注漿管和二次注漿管的長度均小于所述錨索本體的長度。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟303中錨索張拉及封錨完成后,還需對步驟三中多個所述預應力錨索的錨頭分別進行保護;對任一個所述預應力錨索的錨頭進行保護時,先采用切割設備對預應力錨索中各鋼絞線分別進行切割,使鋼絞線外端至錨具的長度為80mm~120mm;再在所述錨索本體的外端包覆一層厚度不小于50mm的水泥砂漿保護層。
上述排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,其特征是:步驟三中多個所述架線環(huán)呈均勻布設,相鄰兩個所述架線環(huán)之間的間距為1.5m~2.5m;多個所述對中支架呈均勻布設,所述錨固段錨索上對中支架與架線環(huán)呈交錯布設;所述架線環(huán)和對中支架呈平行布設且二者均與所述錨索本體呈垂直布設;
所述錨索本體中鋼絞線的數量為三道,所述架線環(huán)為由鐵絲彎曲而成的三角形環(huán),三道所述鋼絞線均位于所述三角形環(huán)內,且三道所述鋼絞線分別布設在所述三角形環(huán)的三個頂角上。
本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點:
1、方法步驟簡單、設計合理且投入施工成本較低。
2、施工簡便,施工效率高且施工工期短,先進行灌注護坡樁施工,然后將護坡樁端部用冠梁連結,使護坡樁在挖土及后期支護過程中受力均勻;隨著基坑開挖,施工預應力錨索并先后兩次注漿,再對錨索張拉預應力,使錨索與周圍土體間產生微變形和摩阻力,從而減少灌注護坡樁的彎曲變形,增強支護效果。
3、施工成型的基坑支護體系結構簡單、設計合理且投入施工成本較低,包括對所施工基坑進行支護的排樁支護結構和布設在所施工基坑周側邊坡內的錨索支護結構,排樁支護結構包括多個沿所施工基坑的四周邊線由前至后布設的護坡樁和連接于多個所述護坡樁2上部的冠梁,錨索支護結構包括多個沿所施工基坑的四周邊線由前至后布設且均錨入在所述邊坡內的預應力錨索,多個預應力錨索的結構均相同且其均由后至前逐漸向下傾斜,上述排樁支護結構和錨索支護結構組成對基坑進行有效支護的排樁加錨索支護體系。
4、所采用的預應力錨索結構簡單、加工制作簡便且投入成本較低,該預應力錨索結構設計合理,包括錨索本體、一次注漿管和二次注漿管,錨索本體包括多道鋼絞線,一次注漿管、二次注漿管和多道鋼絞線均沿錨索本體的長度方向進行布設,一次注漿管和二次注漿管均綁扎固定在錨索本體上;多道鋼絞線之間通過多個架線環(huán)固定連接為一體,錨索本體分為自由段錨索和位于自由段錨索前側的錨固段錨索,錨固段錨索中由后向前設置有多個對中支架,多道鋼絞線均支撐在對中支架上;這樣,通過多個架線環(huán)將多道鋼絞線組裝為一體,并通過多個對中支架進行對中控制,能簡便、快速將本發(fā)明放入錨索孔內。
5、所采用的預應力錨索施工簡便且使用效果好,將常規(guī)錨索換成鋼絞線并通過先后兩次注漿,能有效提高錨索的錨固力,先將錨索放入錨索孔內,再先后進行兩次注漿,然后對錨索張拉預應力,使錨索與周圍土體間產生微變形和摩阻力,從而能有效增強基坑支護效果。
6、施工簡便且使用效果好,施工效率快,施工工期短,與排樁加錨桿支護方案相比,將錨索換成鋼絞線并采用先后兩次注漿,可有效提高錨索的錨固力,并且施工簡捷、操作方便,能有效節(jié)約工期;同時,對作業(yè)面要求不高、環(huán)境污染少且施工噪音小,能有效節(jié)約成本,經濟效益與社會效益顯著。采用本發(fā)明能有效防止基坑開挖施工引起的地表位移,并能防止基坑周邊已有建筑物發(fā)生過量變形與破壞,以保證深基坑安全施工,并減小深基坑對附近已有建筑、道路的影響。將排樁加錨桿支護方案中的錨桿換成鋼絞線,并采用先后兩次注漿并,同時施加預應力,大大提高了錨索的錨固力,以維持邊坡穩(wěn)定。
采用本發(fā)明能合理利用土地資源,并最大限度地節(jié)約土地資源,并且給后續(xù)施工提供了更大的作業(yè)空間,同時能減少環(huán)境污染,很好地保護鄰近管線、道路和建筑物,并延長了支護體系的使用壽命,有效確保基礎工程安全施工,社會效益和環(huán)境效益明顯。
7、適用面廣,適用于地下水位以上或經人工降低地下水位后的人工填土、黏性土和弱粘結砂土的基坑支護,并且適用于巖質邊坡高度在30m以下或土質邊坡高度在15m以下的建筑邊坡工程以及巖石基坑邊坡工程。
綜上所述,本發(fā)明方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、施工效率高、使用效果好,能簡便、快速完成深基坑支護施工過程,所采用的預應力錨索成本低且錨固力較高,能對深基坑進行有效支護。
下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的施工方法流程框示意圖。
圖1-1為本發(fā)明的施工狀態(tài)示意圖。
圖1-2為本發(fā)明護坡樁與預應力錨索的支護狀態(tài)示意圖。
圖2為本發(fā)明預應力錨索的結構示意圖。
圖3為圖1-1的A-A剖面圖。
圖4為圖1-1的B-B剖面圖。
圖5為圖1-1的C-C剖面圖。
圖6為本發(fā)明導向帽的結構示意圖。
附圖標記說明:
1—基坑; 2—護坡樁; 3—冠梁;
4—預應力錨索; 4-1—支撐槽鋼; 4-2—鋼絞線;
4-3—錨具; 4-4—鋼墊板; 4-5—鋼墊塊;
4-6—黃油封堵層; 4-7—二次注漿管; 4-8—一次注漿管;
4-9—對中支架; 4-10—導向帽; 4-11—架線環(huán);
4-12—外護管; 5—錨索孔; 6—滑裂面。
具體實施方式
如圖1所示的一種排樁加錨索后注漿深基坑支護施工方法,包括以下步驟:
步驟一、排樁支護結構施工:對所施工基坑1進行開挖之前,先對排樁支護結構進行施工;
所述排樁支護結構包括多個沿所施工基坑1的四周邊線由前至后布設的護坡樁2和連接于多個所述護坡樁2上部的冠梁3,所述護坡樁2呈豎直向布設且其為鋼筋混凝土樁,所述冠梁3為呈水平布設的鋼筋混凝土梁,每個所述護坡樁2的頂部均與冠梁3緊固連接為一體,詳見圖1-1;
對所述排樁支護結構進行施工時,先對多個所述護坡樁2分別進行施工;待多個所述護坡樁2均施工完成后,再對冠梁3進行施工;
步驟二、基坑開挖:由上至下對所施工基坑1進行開挖;
步驟三、錨索支護結構及腰梁施工:步驟二中對所施工基坑1進行開挖過程中,待所施工基坑1開挖至錨索支護結構的錨固位置時,對錨索支護結構進行施工;
所述錨索支護結構包括多個沿所施工基坑1的四周邊線由前至后布設且均錨入在所施工基坑1周側邊坡內的預應力錨索4,多個所述預應力錨索4的結構均相同且其均由后至前逐漸向下傾斜;
結合圖2、圖3、圖4和圖5,所述預應力錨索4包括錨索本體、一次注漿管4-8和二次注漿管4-7,所述錨索本體的后端安裝有錨具4-3,所述錨索本體包括多道鋼絞線4-2,所述一次注漿管4-8、二次注漿管4-7和多道所述鋼絞線4-2均沿所述錨索本體的長度方向進行布設,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7均綁扎固定在所述錨索本體上;多道所述鋼絞線4-2之間通過多個架線環(huán)4-11固定連接為一體,多個所述架線環(huán)4-11沿所述錨索本體的長度方向由后向前進行布設;所述錨索本體分為自由段錨索和位于所述自由段錨索前側的錨固段錨索,所述錨固段錨索中由后向前設置有多個對中支架4-9,多道所述鋼絞線4-2均支撐在所述對中支架4-9上;
對所述錨索支護結構進行施工時,過程如下:
步驟301、預應力錨索錨固施工:對多個所述預應力錨索4分別進行錨固施工,多個所述預應力錨索4的錨固施工方法均相同;對任一個所述預應力錨索4進行錨固施工時,包括以下步驟:
步驟3011、鉆孔:采用鉆機由后向前在所述邊坡內鉆取供預應力錨索4安裝的錨索孔5;
步驟3012、安放錨索:將預先制作好的預應力錨索4放入步驟401中所述錨索孔5內;
步驟3013、第一次注漿:通過步驟3012中所述預應力錨索4中的一次注漿管4-8向錨索孔5內注入水泥砂漿;
步驟3014、第二次注漿:通過步驟3012中所述預應力錨索4中的二次注漿管4-7向錨索孔5內注入水泥漿;
步驟3015、多次重復步驟3011至步驟3014,直至完成所述錨索支護結構中所有預應力錨索4的錨固施工過程;
步驟302、腰梁施工:在步驟一中所述排樁支護結構內側安裝腰梁,所述腰梁沿所述排樁支護結構的內側邊線進行布設;所述腰梁包括上下兩道固定在所述排樁支護結構上的鋼腰梁,兩道所述鋼腰梁均呈水平布設,每道所述鋼腰梁均與多個所述護坡樁2緊固連接;
步驟301中多個所述預應力錨索4的所述錨索本體外端均位于兩道所述鋼腰梁之間;
步驟303、錨索張拉及封錨:對步驟301中多個所述預應力錨索4分別進行預應力張拉及封錨施工。
本實施例中,步驟302中所述鋼腰梁為型鋼。
并且,所述鋼腰梁為工字鋼。
實際施工時,所述鋼腰梁也可以采用其它類型的型鋼。
本實施例中,多個所述護坡樁2呈均勻布設。
本實施例中,步驟三中多個所述架線環(huán)4-11呈均勻布設。
相鄰兩個所述架線環(huán)4-11之間的間距為1.5m~2.5m;
實際加工時,相鄰兩個所述架線環(huán)4-11之間的間距為1.5m~2.5m。
本實施例中,相鄰兩個所述架線環(huán)4-11之間的間距為2m。實際使用時,可根據具體需要,對相鄰兩個所述架線環(huán)4-11之間的間距進行相應調整。
本實施例中,多個所述對中支架4-9呈均勻布設,所述錨固段錨索上對中支架4-9與架線環(huán)4-11呈交錯布設。
本實施例中,所述架線環(huán)4-11和對中支架4-9呈平行布設且二者均與所述錨索本體呈垂直布設。
本實施例中,所述對中支架4-9為星形支架,多道所述鋼絞線4-2沿圓周方向由前至后支撐于對中支架4-9外側。
所述星形支架上設置有多個供鋼絞線2卡裝的卡裝槽。
本實施例中,所述錨索本體中鋼絞線4-2的數量為三道,所述架線環(huán)4-11為由鐵絲彎曲而成的三角形環(huán),三道所述鋼絞線4-2均位于所述三角形環(huán)內,且三道所述鋼絞線4-2分別布設在所述三角形環(huán)的三個頂角上。
實際使用時,可根據具體需要,對所述錨索本體中鋼絞線4-2的數量以及各鋼絞線4-2的布設位置分別進行相應調整。
本實施例中,所述錨索本體中多道所述鋼絞線4-2沿圓周方向均勻布設。
并且,步驟三中所述二次注漿管4-7位于多道所述鋼絞線4-2之間中部,所述一次注漿管4-8位于多道所述鋼絞線4-2外側。
本實施例中,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7均管壁上開有多個注漿孔的注漿鋼管。
并且,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7上所開的多個所述注漿孔均呈均勻布設,且多個所述注漿孔呈梅花形布設。所述注漿孔的孔徑為Φ5mm,相鄰兩個所述注漿孔之間的間距為250mm。
所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7加工完成后,采用膠帶對所述注漿孔進行臨時封孔。
實際加工時,可根據具體需要,對一次注漿管4-8和二次注漿管4-7上所開注漿孔的孔徑和間距分別進行相應調整。
本實施例中,所述自由段錨索中每道所述鋼絞線4-2上均套裝有外護管4-12,所述外護管4-12的兩端與其內側的鋼絞線4-2之間通過黃油封堵層4-6進行封堵。
并且,所述外護管4-12為PVC塑料管。
實際使用時,所述外護管4-12需具有足夠的強度,保證所述外護管4-12在加工和安裝過程中不易被損壞,同時具有抗水性和化學穩(wěn)定性,與水泥漿、水泥砂漿或防腐油脂(即黃油)接觸無不良反應。
實際加工時,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7的直徑均為Φ20mm~Φ30mm。本實施例中,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7均為DN20鋼管,DN20鋼管的公稱直徑為20mm。
實際使用時,可根據具體需要,對一次注漿管4-8和二次注漿管4-7的直徑進行相應調整。
本實施例中,所述錨索本體的前端同軸套裝有導向帽4-10,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7的長度均小于所述錨索本體的長度。
實際加工時,所述一次注漿管4-8和二次注漿管4-7均通過多道鐵絲綁扎固定在所述錨索本體上。
如圖6所示,所述導向帽4-10為鋼帽。所述鋼帽包括同軸套裝在所述錨索本體前端的圓柱形管段和同軸布設在所述圓柱形管段前端的圓錐形節(jié)段。所述圓柱形管段的長度為150mm,所述圓錐形節(jié)段的橫截面為等邊三角形。實際使用時,可根據具體需要,對所述圓柱形管段的長度進行相應調整。
實際使用時,所述導向帽4-10也可以采用塑料或其它對所述錨索本體無害的材料加工成型,對所述對中支架4-9采用塑料支架或鋼支架,不得使用木質隔離架。
本實施例中,每道所述鋼絞線4-2與架線環(huán)4-11之間均通過鐵絲進行綁扎固定。
本實施例中,所述預應力錨索4還包括位于錨具4-3前側的鋼墊板4-4和位于鋼墊板4-4前側的鋼墊塊4-5,所述鋼墊板4-4和鋼墊塊4-5均套裝在所述錨索本體上;所述鋼墊塊4-5與鋼墊板4-4之間通過多道支撐件進行連接,多道所述支撐件沿圓周方向均勻布設且其均沿所述錨索本體的長度方向進行布設。
本實施例中,所述支撐件為支撐槽鋼4-1。
實際使用時,所述支撐件也可以采用其它類型的型鋼支撐件。
本實施例中,步驟303中多個所述預應力錨索4的預應力張拉及封錨施工方法均相同;
對任一個所述預應力錨索4進行預應力張拉及封錨施工時,待該預應力錨索4錨固施工過程中通過一次注漿管4-8注入的水泥砂漿和二次注漿管4-7注入的水泥漿均達到設計強度后,采用張拉設備對該預應力錨索4的所述錨索本體進行預應力張拉,預應力張拉完成后對該預應力錨索4進行封錨。
并且,所采用的預應力張拉及封錨施工方法,均為預應力錨索施工過程中所采用的常規(guī)預應力張拉及封錨施工方法。
本實施例中,采用整體分級張拉方法進行張拉,每級穩(wěn)定時間2min~3min。避免相鄰所述預應力錨索4張拉過程中的應力損失,采用“跳張法”進行張拉。并且,張拉時加載速率應保持在40kN/min左右;卸載應分級進行。
所述預應力錨索4張拉完成后,對所述自由段錨索采用水泥漿或水泥砂漿再次注漿進行定型封閉,防止錨索收縮應力釋放。
本實施例中,如圖1-2所示,所述邊坡內存在潛在的滑裂面6,滑裂面6也稱為滑坡面。
所述預應力錨索4的總長度為外錨頭、自由段錨索和錨固段錨索的長度之和。所述自由段錨索的長度為外錨頭到超過潛在滑裂面6后1.5m的長度。
本實施例中,步驟三中進行錨索支護結構及腰梁施工之前,先對所述預應力錨索4中所述自由段錨索和所述錨固段錨索的長度分別進行確定;
如圖1-2所示,對所述自由段錨索的長度進行確定時,先根據公式計算得出LAB;公式(1)中,α為預應力錨索4與水平面之間的夾角且α=15°~25°,a1為預應力錨索4的錨頭中點至所施工基坑1底面的豎向距離且其單位為m,a2為所施工基坑1底面至點O之間的豎向距離且其單位為m,其中點O為所施工基坑1外側主動土壓力強度與所施工基坑1內側被動土壓力強度的等值點;d為護坡樁2的直徑且其單位為m,為點O上方各土層按厚度加權得出的等效內摩擦角;再判斷計算得出的LAB進行判斷:當LAB≥5m時,得出所述自由段錨索的長度為LAB;否則,得出所述自由段錨索的長度為5m。因而,將計算得出的LAB和5m中取較大值作為所述自由段錨索的長度。
本實施例中,對所述錨固段錨索的長度進行確定時,先根據公式LBC≥K·Nak/π·D·frbk(2)和LBC’≥K·Nak/n·π·d1·fb(3),分別計算得出LBC和LBC’;公式(2)和(3)中,K為預應力錨索4的抗拔安全系數且K=2.0、1.8或1.6,Nak=300kN~800kN,D為錨索孔5的直徑且其單位為mm;Frbk為巖土層與預應力錨索4的錨固體極限粘結強度標準值且其單位為kPa,n為預應力錨索4中鋼絞線4-2的數量,d1為鋼絞線4-2的直徑且其單位為m,fb為鋼絞線4-2與錨固砂漿間的粘結強度設計值且其單位為kPa,所述錨固砂漿為步驟3013中所述水泥砂漿;對計算得出的LBC和LBC’進行差值比較,并從LBC和LBC’中的數值較大值作為LBC0;再結合所述邊坡的材質對LBC0的大小進行判斷;
其中,當所述邊坡為土坡時,對LBC0的大小進行判斷,當6m≤LBC0≤10m時,得出所述錨固段錨索的長度為LBC0;否則,得出所述錨固段錨索的長度為6m~10m;
當所述邊坡為巖石邊坡時,對LBC0的大小進行判斷,當3m≤LBC0≤55D時,得出所述錨固段錨索的長度為LBC0;否則,得出所述錨固段錨索的長度為3m~55D。
其中,對預應力錨索4的抗拔安全系數K進確定時,一級邊坡工程K取2.0,二級邊坡工程K取1.8,三級邊坡工程K取1.6;Nak為相應于作用的標準組合時預應力錨索4所受軸向拉力;Frbk通過試驗確定或按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB 50330-2013表8.2.3-2和表8.2.3-3進行取值;fb為按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB 50330-2013表8.2.4進行取值。
由上述內容可知,取LBC和LBC’中的較大值作為LBC0。
本實施例中,所述預應力錨索4的總長度L=LAB+LBC+1m。
本實施例中,所述錨索支護結構中的多個所述預應力錨索4布設在同一水平面上,所述錨索支護結構中相鄰兩個所述預應力錨索4之間的間距不小于2.0m。
實際施工時,也可以由上至下在所施工基坑1周側的邊坡內由上至下布設多個所述錨索支護結構,上下相鄰兩個所述錨索支護結構之間的間距不小于2.0m。
其中,第一錨點A與所述邊坡坡頂的距離為a3且其單位為m,當所施工基坑1上覆土層時:a3≥4-LAB·sinα;當所施工基坑1上覆巖層時:a3≥2-LAB·sinα。并且,由于第一錨點A與所述邊坡坡頂的距離a3≥1.5m,因而上述計算得出的a3與1.5m中取較大值作為第一錨點A與所述邊坡坡頂的距離。
所述錨索本體的橫截面(即所有鋼絞線4-2的橫截面之和)為As且其單位為m2,As根據As≥Kb·Nak/fpy(4)和As≤0.2·π·D2/4(5)進行計算,其中Kb為預應力錨索4的抗拉安全系數,一級邊坡取1.8,二級邊坡取1.6,三級邊坡取1.4;fpy為預應力鋼絞線抗拉強度設計值且其單位為kPa,fpy按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB 50330-2013表E.0.2-1取值。
本實施例中,步驟一中進行排樁支護結構施工時,多個所述護坡樁2的施工方法均相同;
對任一個所述護坡樁2進行施工時,包括以下步驟:
步驟101、鉆孔:先采用鉆機由上至下鉆取護坡樁2的樁孔;
步驟102、鋼筋籠吊放:采用吊裝設備將預先綁扎成型的樁體鋼筋籠吊放入步驟101中所述樁孔內;
步驟103、混凝土澆筑施工:采用注漿導管對護坡樁2進行混凝土澆筑施工,混凝土澆筑施工過程中所述注漿導管底部埋入所澆筑混凝土內的深度不小于3m;所澆筑混凝土的坍落度應控制在160mm~220mm之間。
本實施例中,步驟一中所述冠梁3內設置有梁體鋼筋籠,所述梁體鋼筋籠與多個所述護坡樁2內的樁體鋼筋籠綁扎固定為一體。
實際對所述樁體鋼筋籠進行綁扎時,鋼筋籠主筋接頭位置應相互錯開,接頭采用機械連接或焊接,接頭連接質量滿足規(guī)范要求;主筋與加強箍筋和螺旋繞筋間采用點焊連接;鋼筋籠保護層厚度為50mm,鋼筋船形定位器焊接在主筋圓周三個對稱點上,以確保所述樁體鋼筋籠在所述樁孔內保持居中狀態(tài)。
步驟102中進行鋼筋籠吊放時,當護坡樁2的樁長≤20m時,采用單節(jié)鋼筋籠下入所述樁孔內;當護坡樁2的樁長大于20m時,采用二節(jié)鋼筋籠節(jié)段在所述樁孔的孔口焊接連接后下入所述樁孔內;確保起吊過程中所述樁體鋼筋籠不變形,放入所述樁孔內不脫落。
所述樁體鋼筋籠在所述樁孔內時,采用吊筋方法固定,首先用水準儀測定每個所述樁孔的孔口標高,計算并丈量好吊筋長度,然后將所述吊筋固定在所述樁孔孔口的橫梁上。
本實施例中,步驟103中所述注漿導管為直徑Φ220mm的鋼管,所述注漿導管由多個鋼管節(jié)段由下至上拼接而成,所述鋼管節(jié)段的長度為1250mm~1500mm。
步驟103中進行混凝土澆筑施工時,先將所述注漿導管放入所述樁孔內,并使所述注漿導管底端距離所述樁孔的孔底300mm~500mm。
步驟103中進行混凝土澆筑施工時,當混凝土初灌量大于1.0m3時,所述注漿導管的埋深不小于3m,同時應保證后續(xù)混凝土灌注連續(xù)順暢。灌注過程中,所述注漿導管要保持一定的活動頻率,使灌注順暢;在撥管前,測定好所述樁孔內的混凝土高度,緩慢上下竄動所述注漿導管,直至拔出所述注漿導管。
步驟3011中進行鉆孔時,所述鉆機的鉆頭直徑不小于錨索孔5的孔徑,并且鉆孔深度比錨索孔5的設計深度至少大0.5m。
本實施例中,步驟3012中將預先制作好的預應力錨索4放入步驟401中所述錨索孔5內后,還需按照常規(guī)的注漿錨固方法,安裝定位止?jié){環(huán)和限漿環(huán),同時還需安裝排氣管。
本實施例中,步驟3013中進行第一次注漿時,所述水泥砂漿中水泥與砂的重量比為1∶1,所述水泥的強度等級為PO32.5以上,所述砂的粒徑不大于2mm且其含泥量(即含泥的重量)不大于3%;同時,有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質的含量不得大于1%;
步驟3013中進行第一次注漿時,采用注漿機且按照孔底返漿法進行常壓注漿,直至錨索孔5的孔口溢出水泥砂漿漿液或排氣管停止排氣且有水泥砂漿壓出時停止注漿;
步驟3013中第一次注漿完成后,還需補漿1次~2次。
本實施例中,為保證漿體與周圍土體緊密結合,在所述水泥砂漿中摻入膨脹劑。
并且,所采用的水泥應符合國家現行標準《通用硅酸鹽水泥》GB 175中的規(guī)定,建議采用抗硫酸鹽水泥。
其中,常壓指注漿壓力為1.3MPa~1.5MPa。
本實施例中,步驟3014中進行第二次注漿時,所述水泥漿的水灰比為0.5~0.55,注漿壓力保持在3.0MPa~5.0MPa之間,且終止注漿的壓力不小于1.5MPa。
實際施工過程中,步驟3014中進行第二次注漿時,也可以采用分段二次劈裂注漿工藝。
本實施例中,步驟3013中進行第一次注漿和步驟3014中進行第二次注漿的時間間隔為10h~12h。
本實施例中,步驟303中錨索張拉及封錨完成后,還需對步驟三中多個所述預應力錨索4的錨頭分別進行保護;對任一個所述預應力錨索4的錨頭進行保護時,先采用切割設備對預應力錨索4中各鋼絞線4-2分別進行切割,使鋼絞線4-2外端至錨具4-3的長度為80mm~120mm;再在所述錨索本體的外端包覆一層厚度不小于50mm的水泥砂漿保護層。
實際施工時,兩道所述鋼腰梁之間預留間隙,能保證張拉時所述預應力錨索4的外錨頭能自由伸縮。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。