高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索支護施工工法

高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索支護施工工法前言隨著城市建筑業(yè)的發(fā)展，用地開始變得緊張，使得人們不斷的開發(fā)地下區(qū)域，深基坑項目隨處可見，地下空間技術(shù)、巖土錨固技術(shù)、復(fù)雜土層圍護技術(shù)等越來越得到廣泛應(yīng)用，基坑深度越來越深，基坑壁同周圍既有建筑物（道路）間距也越來越小，如何在施工過程中保證基坑穩(wěn)定、既有建筑物（道路）以及擬建建筑物結(jié)構(gòu)和操作人員的安全，成為工程關(guān)鍵。預(yù)應(yīng)力錨索是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu)，，通過應(yīng)用高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索針對復(fù)雜土層預(yù)應(yīng)力錨索施工時難成孔、不成孔或鉆進效率慢的土層，對其施工工藝進行研究，總結(jié)形成本工法。施工特點2.0.1錨固體直徑大（一般300-500mm）能有效降低錨索周圍土體的應(yīng)力水平，減少錨索塑性變形，再通過預(yù)張拉，能有效控制支護結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力，達到有效約束變形，減少蠕變變形的目的。2.0.2錨固體直徑大，錨固體端部可通過復(fù)攪、增大漿液噴射壓力等措施形成“擴大頭”，它既有常規(guī)斷面又有擴大頭，能有效克服淤泥質(zhì)土側(cè)阻力小的缺點，錨固力較常規(guī)錨索可提高3～6倍。2.0.3高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索施工時成孔、噴漿、攪拌和預(yù)應(yīng)力筋安放等程序一次完成，能有效克服常規(guī)錨索在淤泥質(zhì)土層施工時的坍孔、縮頸問題，保證錨索的施工質(zhì)量。2.0.4布置方式靈活，可適應(yīng)復(fù)雜的基坑周邊環(huán)境，所需作業(yè)空間不大，可設(shè)置成任意傾斜角度，從而代替常規(guī)錨桿、土釘，適用于不同的地質(zhì)和場地條件。2.0.5對于淤泥質(zhì)土、含水量較大的地質(zhì)，采用高壓旋噴錨索，能有效的預(yù)防成孔難、塌孔等問題，保證水泥漿與土體的粘結(jié)強度。2.0.6該體系能主動提供抗滑力，增大與土體的摩擦力，有效的控制土體的位移，從而根本上改善圍護墻體的力學(xué)性能。適用范圍本工法適用于各種建設(shè)工程、公路工程、水利工程等相關(guān)的深基坑支護、復(fù)雜土體基坑的支護、對離既有建筑物（構(gòu)筑物）較近的深基坑支護工程。施工原理高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索是一種將大直徑水泥土樁體與傳統(tǒng)錨索相結(jié)合而成的新型錨索結(jié)構(gòu)，它利用旋噴鉆機按一定角度在土體中成孔、噴射水泥漿，充分?jǐn)嚢栊纬蓸扼w，同時利用鉆機鉆頭將鋼絞線帶入樁體中，施加預(yù)應(yīng)力后形成高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索。施工流程及施工要點施工流程施工時應(yīng)采用成孔、噴漿、攪拌和預(yù)應(yīng)力筋安放一次性完成的施工工藝。具體工藝流程為：土方開挖→放線定孔位→鉆機就位→校正孔位、調(diào)整角度→鉆進（附錨索）→噴漿→拔套管→安裝腰梁、錨頭錨具→張拉鎖定施工要點土方開挖：錨索施工工作面按機械設(shè)備高度確定，一般開挖至孔位下方 1～1.3m位置，此位置便于錨索機械安放。錨孔定位：在完成灌注樁表面土層清理，樁間土修整以及表面鋼筋掛網(wǎng)噴漿后定位，按設(shè)計要求標(biāo)高和水平間距定出孔位，用自噴漆做好標(biāo)記。標(biāo)記完成后，將表面噴漿面層鑿掉約150mm直徑的圓孔，便于鉆頭定位及鉆進土層，錨孔定位誤差小于50mm，孔斜誤差小于±3度。圖5.2.2-1錨孔定位、鉆孔開鑿后鉆機就位：將鉆機對準(zhǔn)孔位，調(diào)整好角度，采用鉆機自帶角度盤校核鉆孔開孔角度，使開孔角度誤差不超過±3度，開孔處的平面位置（水平和垂直）誤差為±50mm。

鉆機安放應(yīng)平正穩(wěn)定，保證設(shè)備在受力之后不會出現(xiàn)搖晃及位置變化等現(xiàn)象。圖5.2.3-2鉆機角度盤鉆孔及錨體施工：選用硬質(zhì)合金高壓旋轉(zhuǎn)鉆頭，鉆頭側(cè)翼設(shè)置多個噴嘴進行高壓旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)鉆進工藝，錨桿鉆孔的深度不應(yīng)小于設(shè)計長度，也不宜大于設(shè)計長度0.5m純水泥漿在攪拌池（桶）經(jīng)過過濾后，由高壓泵通過用高壓導(dǎo)管引入空心螺旋鉆管內(nèi)部，從底部鉆頭和側(cè)翼噴嘴向外噴射，噴射過程中同步對周側(cè)的土體進行切割；鉆頭在動力推動下逐漸向前推進，直至達到設(shè)計深度和直徑，形成錨體。圖5.2.4-1水泥漿拌制圖5.2.4-2高壓旋噴錨索成孔及注漿錨索制作與安放根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置鋼絞線，端頭采用Φ150×10鋼板錨盤，錨頭用18#螺母與錨索進行焊接固定。錨固段沿桿體軸線方向每隔2m設(shè)置一個架線環(huán)。自由段采用黃油涂抹包裹。鋼絞線應(yīng)放在錨體的中心上，外錨頭留0.7m以便張拉，錨索下料長度=錨索錨固段長度+自由段長度+工作段長度。組裝好的錨索在鉆孔時隨鉆桿一同進入孔內(nèi)預(yù)應(yīng)力錨索張拉與鎖定待旋噴錨體養(yǎng)護10天后、漿體強度達到80%后方可進行張拉鎖定。筋體與腰梁、錨具應(yīng)連接牢固。錨索張拉用磁性位移器測同步測量其伸長值，鎖定后應(yīng)量測預(yù)應(yīng)力鋼絞線的滑移量。每級張拉的穩(wěn)定時間必須保證，應(yīng)采用以張拉力控制為主，伸長值校核的雙控操作方法。張拉鎖定值為設(shè)計鎖定值即可。張拉采用高壓油泵和穿心千斤頂。錨索張拉后應(yīng)對鎖定力進行監(jiān)測，當(dāng)預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重時必須進行二次張拉。圖5.2.6-1預(yù)應(yīng)力錨索張拉檢測圖張拉結(jié)束后，將錨板外的鋼絞線處理好，不能松散。為防止外露太長影響其他作業(yè)人員工作，可利用手提砂輪機切除多余鋼鉸線，外留長度30cm。6、材料與設(shè)備表6.1-1材料表序號材料名稱規(guī)格/型號單位數(shù)量備注1水泥PO32.5噸160T2鋼絞線3φs15.2m18253鋼托盤M10*150個1204螺母M18#個2605定位支架/個9006自噴漆/瓶106.2機具設(shè)備表表6.2-1機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量備注1電焊機ZX-400臺12高壓旋噴機履帶式臺13錨索張拉機MS22-300臺14注漿泵GZB-40C型臺15液壓千斤頂/臺26高壓泵25LG3-10*5臺17手提切割機-41型臺18電錘/把17、質(zhì)量保證措施質(zhì)量驗收與檢驗標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)主控項目成孔深度由專人檢查，不足則繼續(xù)取土成孔，插入錨筋時要將注漿管端綁在距孔底

50～100mm處。制漿時嚴(yán)格按配比攪漿，隨成孔隨注漿，注漿滲漏較多時，要進行 2～3次補漿直到注滿。表7.1.2-1允許偏差要求控制項目控制要求控制項目控制要求孔位偏差±5cm注漿壓力0.6MPa鉆孔角度偏差±3°鋼絞線預(yù)留長度>0.7m錨體長度大于設(shè)計值50cm水灰比1：0.57.1.3一般項目進場鋼材、鋼筋、鋼絞線、水泥要有檢驗合格證，并做復(fù)檢、現(xiàn)場標(biāo)識。成孔過程中取出的土體特征按鉆進深度逐一記錄，并及時與地勘報告中的土質(zhì)加一對比，發(fā)現(xiàn)有較大偏差時應(yīng)及時與設(shè)計院聯(lián)系。檢驗數(shù)量應(yīng)取總數(shù)的5%，且不少于3根；質(zhì)量保證措施7.2.1成立質(zhì)量檢查小組組長：林強（質(zhì)量總監(jiān)）組員：門凱倫、張良俠、王登質(zhì)量管理程序圖7.2.2-1質(zhì)量管理程序圖嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，加強自檢、互檢、交接檢程序，在上道工序驗收合格后方可進入下道工序。7.3錨索施工重點控制措施7.3.1錨位點放線，各方向允許誤差均為±5cm。按設(shè)計孔口坐標(biāo)安裝鉆機就位，用全站儀按邊坡方向放出基線及錨索方位角，調(diào)整傾角，到滿足設(shè)計要求為止。將鉆機定位后，再核查一遍鉆機孔位座標(biāo)、方位及傾角，確認(rèn)無誤后，開始鉆進。錨索孔徑允許誤差±5cm。若遇坍孔，應(yīng)立即停鉆，進行固壁注漿處理，注漿24小時后重新掃孔鉆進。錨索的制作要確保每一根鋼絞線始終均勻排列、平直、不扭不交叉，銹、油污要除凈，對有機械損傷及銹坑者應(yīng)剔出。錨索的長度要根據(jù)鉆孔的實際深度確定，允許誤差±2cm，并對錨索按孔號相應(yīng)編號。錨固段的定位導(dǎo)向架，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求安裝在錨索上，綁扎絲既要能承受一定的拉力，又要保證錨索自由拉伸。安放錨索要保證錨索孔壁有不少于1cm的注漿厚度，錨索安放要平直，張拉段要放在錨孔中央。錨索注漿水泥應(yīng)選用32.5號以上普通硅酸鹽水泥，攪拌水泥砂漿應(yīng)均勻，使用時不得有沉淀。鉆桿在退出時應(yīng)繼續(xù)保持注漿過程不間斷，并旋轉(zhuǎn)緩慢退出，確保孔內(nèi)注漿密實。嚴(yán)格控制加水量和水灰比。錨索的張拉要在水泥漿達到設(shè)計強度后，方可進行。張拉前張拉設(shè)備要標(biāo)定，夾具連接件應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。8安全文明施工保證措施8.0.1操作人員必須帶好安全帽，鉆機操作人員須佩帶防護手套，防滑水鞋等勞動保護用品，泥漿拌制工人還需佩帶防塵口罩。8.0.2現(xiàn)場施工臨時用電必須按照施工方案布置完成并根據(jù)《施工現(xiàn)場臨時用電安裝技術(shù)規(guī)范》檢查合格后才可以投入使用。8.0.4施工現(xiàn)場應(yīng)及時清掃、撒水，防止揚塵。8.0.5鉆孔產(chǎn)生的泥漿應(yīng)沉淀后進行統(tǒng)一清理；8.0.6施工垃圾應(yīng)裝袋統(tǒng)一處理，不得隨意拋撒。8.0.7在操作之前必須檢查操作環(huán)境是否符合安全要求，操作空間是否暢通，機具是否完好、牢固，安全設(shè)施和防護用品是否齊全，經(jīng)檢查符合要求后方可施工。8.0.8如遇雨天及每天下班時，要做好防雨措施，以防雨水沖淡水泥漿，致使泥漿水灰比改變。8.0.9大風(fēng)、大雨等異常氣候之后，檢查水泥罐抗風(fēng)拉繩是否完好，離開場地前清理出泥漿攪拌池內(nèi)的水泥漿，以防硬化后重新清理造成時間浪費。9環(huán)保措施9.0.1進場鋼絞線擺放整齊，桿體制作區(qū)域保持地面干凈。9.0.2現(xiàn)場的水泥應(yīng)進行覆蓋，造成環(huán)境污染。9.0.3施工中的噪音排放，晝間＜70dB，夜間＜55dB。施工現(xiàn)場煙塵排放濃度＜400mg/m3。夜間照明不影響周圍社區(qū)。9.0.4施工垃圾分類處理，盡量回收利用。10、效益分析10.0.1經(jīng)濟效益表10.0.1-1高壓旋噴錨索與普通錨索對比分析表序號對比內(nèi)容施工方法普通錨索高壓旋噴錨索1適用性強度較高的粘性土體淤泥土、軟弱土、飽和土等含水量較高的復(fù)雜土體2抗撥力可提高50%3施工工效可提高25%4單項材料用量水泥用量較普通錨索增大4～5倍高壓旋噴機成孔及錨索安裝每日可完成20根左右，普通錨桿機每日可完成13根左右，在施工效率上提高25%，在本項目共計施工120根高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索，工期累計提前3.5天完成；通過第三方張拉檢測單位試驗，旋噴錨索在受力能提方面能夠提升大約 50%，大大提升旋噴鋼絞線的經(jīng)濟性能。由于本工藝成孔直徑增大，成孔時用水泥漿與土體混合攪拌，直到樁體整體為水泥漿液，造成水泥用量增大，較普通錨桿機成孔比較水泥用量增大4～5倍；10.0.2社會效益高壓旋噴錨索機械在本項目的應(yīng)用，質(zhì)量方