LC可回收型加筋水泥土樁錨施工工法

LC可回收型加筋水泥土樁錨施工工法工法編號：編制單位：中建一局集團第六建筑有限公司中國建筑一局（集團）有限公司主要執(zhí)筆人：謝桂林李裕琳朱宇波呂亞光程十玥1前言對于加筋水泥土樁錨支護工程，在預(yù)應(yīng)力錨索失去作用時，將永存于環(huán)境中而不被清除，當(dāng)進行建筑物或地下管線的頂管施工、樓房的支撐樁施工等，這些預(yù)應(yīng)力錨索便成為了障礙物，使得新建筑物的建造過程中增加破除預(yù)應(yīng)力錨索的工作和成本，有時甚至使建造工作成為不可能。另外，一些地區(qū)建設(shè)部門出臺了使用預(yù)應(yīng)力錨索或地錨不得超出用地紅線的規(guī)定，導(dǎo)致建設(shè)成本增加或另選昂貴的代替方式。甌北12#地塊農(nóng)房改造集聚一期建設(shè)項目，結(jié)合傳統(tǒng)加筋水泥土樁錨支護施工原理，在工程實際應(yīng)用中避免傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索的缺點，形成了加筋水泥土樁錨預(yù)應(yīng)力回收技術(shù)。該技術(shù)有效提高了邊坡承載力，同時避免了對地下環(huán)境的污染，減少了地下潛在障礙物，將一次性的預(yù)應(yīng)力錨索改為可回收構(gòu)件，有效降低了施工成本，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。2工法特點2.0.1加筋水泥土樁錨預(yù)應(yīng)力技術(shù)通過預(yù)應(yīng)力加強了基坑支護樁的支護能力，降低了邊坡失穩(wěn)。2.0.2LC可回收型錨索具有無級調(diào)壓功能，且組裝方便，使用安全可靠。2.0.3LC可回收型錨索拆卸簡單，無需借助外力，只靠一人即可速拆，拆卸率100%。2.0.4LC可回收型錨索回收后可重復(fù)利用，周轉(zhuǎn)率高，有較大經(jīng)濟效益。3適用范圍LC可回收型加筋水泥土樁錨支護適用于較大面積基坑支護工程和無法采用內(nèi)支撐的情況，且目的是減少對相鄰建筑物施工或市政工程建設(shè)的影響，消除地下障礙物，避免地下環(huán)境污染。4工藝原理LC可回收型加筋水泥土樁錨支護施工技術(shù)是應(yīng)用二次推進技術(shù)，先鉆孔，再將鋼鉸線安裝在LC錨索上，通過空心鉆桿推進到設(shè)計深度后進行注漿，待注漿完成后對其進行封口養(yǎng)護，等養(yǎng)護強度達到70%后進行張拉形成預(yù)應(yīng)力，利用預(yù)應(yīng)力來避免邊坡失穩(wěn)的狀況發(fā)生。LC錨索又可稱為直列無級調(diào)壓式速卸錨索，主要由連接導(dǎo)管、承壓板、抗剪切螺旋環(huán)、夾緊機構(gòu)、無級調(diào)壓保險機構(gòu)、撞環(huán)拆分機構(gòu)、保護罩等組成。錨索組安裝時，鋼絞線穿過承壓板，夾緊機構(gòu)先將其固定，調(diào)節(jié)無級調(diào)壓保險機構(gòu)，對夾緊機構(gòu)施加預(yù)緊力，預(yù)緊力可以由零到200KN之間隨意調(diào)節(jié)。如果錨索需要多次卸荷重復(fù)張拉時，預(yù)緊力值宜相應(yīng)提高，最后安裝環(huán)拆分機構(gòu)，套上防護罩。當(dāng)張拉力大于調(diào)壓保險機構(gòu)預(yù)緊力時，保險機構(gòu)自動打開，此時錨索處于待拆卸狀態(tài)，繼續(xù)張拉錨索到設(shè)計值鎖定即可。如果張拉力小于無級調(diào)壓保險機構(gòu)預(yù)緊力值時，錨索的拆除程序處于自鎖狀態(tài)，不能拆除。當(dāng)需要拆除時，先將外錨具卸除，將鋼絞線旋轉(zhuǎn)一周以上，撞針拆分機構(gòu)將夾緊機構(gòu)拆分，憑借人力就可將其輕松抽出。（LC錨索的組成見圖4）圖4LC錨索的組成5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程定位定位機械就位鉆孔（注水）推進錨具注漿封口養(yǎng)護（安裝腰梁）張拉回收5.2施工操作要點5.2.1定位按照設(shè)計要求對樁錨間距進行定位，定位點做好標(biāo)記，做到定位準(zhǔn)確；5.2.2機械就位按樁位就位鉆機，鉆桿保持與坡邊成90°，斜度根據(jù)設(shè)計斜度調(diào)整，鉆機就位后進行試鉆，確認鉆桿的兩個角度符合設(shè)計要求和施工要求后正式鉆孔。見圖5.2.2所示。圖5.2.2機械就位5.2.3鉆孔鉆機角度調(diào)整完畢后，正式鉆孔。鉆桿為空心鉆桿，在鉆孔向前推進的同時，通過鉆桿中心加壓注入清水，將孔內(nèi)泥漿由清水壓出孔外，利用清水在孔內(nèi)的壓力作用，控制孔壁質(zhì)量，使成孔后的孔壁不易塌孔（見圖5.2.3-1、5.2.3-2所示）。清孔時用壓縮空氣排出泥屑后再用清水反復(fù)清洗，需要注意在鉆孔過程中必須防止塌孔，這是LC可回收型鋼鉸線能否安裝的關(guān)鍵。圖5.2.3-1鉆孔圖5.2.3-2注入清水5.2.4推進錨具將LC錨索安裝在鉆桿端頭，鋼鉸線固定盤套在鉆桿上，利用鉆桿將柱形錨固件一次性推進設(shè)計深度，輕脫鉆桿，在鉆桿脫離柱形錨固件約300mm時開始加壓注漿。見圖5.2.4所示。圖5.2.4推進錨具5.2.5注漿1完成鉆孔后，將柱形錨固件推進到設(shè)計深度后進行注漿。注漿由孔底開始，孔底擴大部分壓力不小于25Mpa，進退次數(shù)不少于二次，進退行程不小于3m，孔底擴孔完成后對樁體連續(xù)注漿，必須用泥漿把清水置換出來，樁體注漿壓力不小于20Mpa，注漿速度1.2m/min。2必須注意在推進插入錨固件時要對線體套管加以保護，以免水泥漿液滲入套管內(nèi)，導(dǎo)致鋼鉸線不能回收。當(dāng)注漿長度達到5m左右，對鋼鉸線進行施力，將插入的鋼鉸線拉直，防止鋼鉸線在樁體內(nèi)彎曲而影響回收（見圖5.2.5）。圖5.2.5注漿5.2.6封口養(yǎng)護注漿完成后，將樁頭進行封閉進行自然養(yǎng)護，養(yǎng)護14天后進行強度檢驗，當(dāng)達到設(shè)計強度的70%時，方可進行張拉。5.2.7張拉1加筋水泥土樁養(yǎng)護7d并達到70%設(shè)計強度后開始張拉鎖定。2張拉機械采用高壓油泵和100t穿心千斤頂。正式張拉前先用20%鎖定荷載預(yù)張拉一次，再以50%、100%鎖定荷載分級張拉，最后超張拉到110%鎖定荷載，在超張拉荷載下穩(wěn)定5min，觀測錨頭無位移現(xiàn)象后按照鎖定荷載進行鎖定。3注意鋼鉸線外部預(yù)留長度1m，便于錨具進行張拉。4利用LC回收錨索進行張拉時，當(dāng)張拉力大于調(diào)壓保險機構(gòu)預(yù)緊力時，保險機構(gòu)會自動打開，此時錨索處于待拆卸狀態(tài)，繼續(xù)張拉錨索到設(shè)計值鎖定即可；如果張拉力小于無極調(diào)壓保險機構(gòu)預(yù)緊力時，錨索的拆除程序處于自鎖狀態(tài)，此時錨索是不可拆除的。根據(jù)設(shè)計要求，預(yù)應(yīng)力張拉完成后采取冷擠壓式鎖定錨具(見圖5.2.7)。圖5.2.7預(yù)應(yīng)力筋張拉5.2.8回收鋼鉸線回收是施工過程的重要步驟之一，主要注意一下幾點：1嚴格按照操作要求進行鉆孔、推進、注漿等施工是鋼鉸線回收的前提。2回收時間以工程施工進度為依據(jù)。一般待地下肥槽回填土填至本錨樁標(biāo)高以下500mm時為宜，并要求回填土按照設(shè)計要求進行分層夯實。鋼鉸線回收必須分層回收，禁止一次性回收完成。3回收階段，先使用千斤頂將外錨具（錨頭）卸除，去除作用在鋼絞線上的預(yù)應(yīng)力，再將鋼絞線旋轉(zhuǎn)一周以上，此時撞針拆分機構(gòu)將夾緊機構(gòu)拆分使鋼絞線與錨頭分離，從而輕松的將鋼絞線抽出。此時錨盤仍留在水泥樁體擴大頭內(nèi)，這并不影響后續(xù)相鄰建筑物的施工。當(dāng)錨頭被拆除后腰梁也可進行回收，進行周轉(zhuǎn)使用。鋼絞線的抽取過程無需借用機械。見圖5.2.8示。圖5.2.8回收6材料與設(shè)備6.1材料水泥（P.O.42.5）、鋼絞線、水、潤滑油、槽鋼（22a）。6.2設(shè)備表6.2主要施工機械設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號數(shù)量1錨桿鉆機ZSYL-8012攪拌機NLJB0.75-20013泥漿泵BW-25014注漿泵BGP-10015千斤頂DYG-100/16016砂輪切割機J3GC-40017高壓油泵DBE0.817質(zhì)量控制7.1鉆孔角度淤泥質(zhì)土的特點是含水率高，但滲透性較弱，土質(zhì)較松軟，滑坡或在外力作用下產(chǎn)生水平滑移的可能性較大，所以加筋水泥土樁錨支護錨桿的設(shè)計角度為15°，對錨桿傾斜角度的控制是質(zhì)量控制的第一個重要環(huán)節(jié)。7.2注漿擴孔質(zhì)量加筋水泥土樁錨的樁體質(zhì)量主要依靠注漿次數(shù)和時間來控制，樁底擴孔以壓力和次數(shù)控制，樁身注漿壓力值為20Mpa，水平提升速度為0.45m/min，擴大頭段注漿壓力值為25Mpa，水平提升速度為0.45m/min。注漿時由責(zé)任師和質(zhì)檢員進行旁站，并做好旁站記錄。7.3水灰比控制加筋水泥土樁錨樁體所用的主要材料是粘土和水泥，在施工過程中使水泥和粘土結(jié)合。水泥摻入量為20%，水灰比為0.7，為了控制樁體的施工質(zhì)量，水泥必須通過計量后進行制漿（見圖7.3），并計算出單樁水泥摻入量的理論用量，保證樁體的設(shè)計強度。圖7.3制漿7.4鋼鉸線質(zhì)量鋼鉸線是加筋水泥土樁錨的主要抗拉加勁材料。施工前，需要先對鋼鉸線做抗拉復(fù)試，復(fù)試合格后方可使用。預(yù)應(yīng)力張拉前，先進行張拉試驗，并按設(shè)計要求的張拉時間，做好張拉記錄。8安全措施8.0.1所有進入施工現(xiàn)場的人員必須佩帶好安全帽。8.0.2機械操作必須持證上崗。8.0.3注漿管接頭需對接牢固，防止注漿壓力過大造成暴管傷人事故。8.0.4機械用電必須由專業(yè)電工操作，配電箱接地須符合安全用電規(guī)范要求，配電箱要有擋雨措施，防止漏電。8.0.5機械制漿時，禁止將手伸入制漿桶內(nèi)；檢測漿液水灰比時應(yīng)停止攪拌后進行。8.0.6預(yù)應(yīng)力張拉需專人負責(zé)，預(yù)防在張拉過程中出現(xiàn)意外傷人。9環(huán)保措施9.0.1搭設(shè)制漿棚，控制投放水泥引起的揚塵。9.0.2必須采用散裝水泥，符合節(jié)能減排要求。9.0.3水泥輸入時，做好罐內(nèi)的空氣排放，在水泥罐旁建造空氣排放池，控制人為造成的揚塵。9.0.4水泥罐下方做好封閉，防止輸出水泥時帶來的揚塵污染。10效益分析10.1社會效益在浙江省內(nèi)，加筋水泥土樁錨支護技術(shù)沒有與對應(yīng)的專項預(yù)算子目，引起了市場報價不平衡，定額所借用子目預(yù)算與市場報價差額為35%。經(jīng)過項目管理人員的認真研究和方案優(yōu)化，不僅將價格控制在預(yù)算范圍內(nèi)，還給未來的市場報價帶來了引導(dǎo)，此項工作得到了監(jiān)理、項目管理公司的好評，同時也提升了公司知名度，創(chuàng)造了良好的社會效益。10.2經(jīng)濟效益通過研究分析，對LC可回收型加筋水泥土樁錨支護施工技術(shù)方案進行優(yōu)化，使單項工程施工從負盈利90元/m到盈利55元/m，施工成本的降低為項目贏得了收益，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。11應(yīng)用實例11.1浙江省永嘉縣甌北12#地塊農(nóng)房改造集聚一期建設(shè)項目11.1.1工程概況甌北12#地塊農(nóng)房改造集聚一期建設(shè)項目，基坑深度5.9米，局部達到8.55米，屬于深基坑工程。基坑四周采用鋼筋混凝土灌注樁與鋼筋混凝土內(nèi)支撐相結(jié)合的支護體系，無內(nèi)支撐的基坑周邊采用可回收型加筋水泥土樁錨作為加固支護方式。工程共設(shè)計了312根回收型加筋水泥土樁錨，基坑北側(cè)為單排錨樁，西側(cè)和南側(cè)為三排梅花形錨樁。樁錨設(shè)計孔深為20m～24m，孔徑500mm，孔底擴大頭最大直徑700mm，孔底擴徑方法是加大注漿壓力。11.1.2工程應(yīng)用結(jié)合本項目LC可回收型加筋水泥土樁錨從預(yù)留定位，經(jīng)過鉆孔、清孔、二次推進、注漿、封口養(yǎng)護、張拉等過程，到最后回收鋼絞線的工程實踐，印證了加筋水泥土樁錨預(yù)應(yīng)力回收技術(shù)在工程實踐中的可行性。施工過程無安全事故，基坑支護情況良好，同時節(jié)約了施工成本。圖11.1.2-1機械定位圖11.1.2-2鉆孔圖11.1.2-3注漿圖11.1