解析岩石锚杆技术在地基基础加固中的应用

2015-09-25 126 0

   摘要:在地基基础加固中,应用岩石锚杆技术,可取得良好的效果。因此,探讨岩石锚杆技术的施工工艺与质量控制,也就有了重要的意义。在本文中,笔者结合自身的工作实际与某工程实际,系统总结了施工中的常见问题,并提出有针对性的解决措施。实践表明,应用该技术加固后的地基,在安全、质量等方面均符合设计要求。
 
  随着中国城镇化进程的加快,建筑工程项目逐渐增多,而对于建筑工程来说,地基基础加固是其重要的施工内容之一。但是由于工程地基基础复杂,影响施工质量的因素比较多,所以选择施工的方法也就相当重要。岩石锚杆技术在加固地基基础中应用广泛,且应用效果比较好,本文即解析岩石锚杆技术在地基基础加固中的应用。
 
  1工程概况
 
  温州市某工程用地面积43364m2,总建筑面积251948m2,拟建建筑物为2幢SOHO办公楼、1幢酒店、会所、商业主场馆及招商中心组成,其中酒店及办公楼22F,会所8F,商业主场馆7F,招商中心2F,框架(招商中心2F)及框剪结构,地下室一层。地下室建筑面积约36760m2。
 
  在本工程项目中,在完成围护、桩基和土方工程之后,根据建设单位的要求,需要对市政绿化工程的施工图纸进行一定的变动,从而使得地下室顶板部分覆土减少,而增加一个室外游泳池,设计单位经过严密计算,工程桩的抗拔承载能力无法达到设计要求,因此为了加快施工进度,在保证施工质量的前提下加快施工进度,决定选择岩石锚杆技术对地基基础进行加固处理。
 
  1.1工程的水文地质条件
 
  根据勘察报告,本工程施工场地地层结构自上而下分为素填土、粘土、淤泥质粘土、粘土、砾砂含角砾粉质粘土全风化基岩、强风化基岩和中风化基岩等。而施工现场地下水为潜水,赋存于杂填土、粘土、淤泥层中,地下水径流条件较复杂,淤泥水平向较竖向稍好,杂填土具强透水性,粘土及淤泥具弱透水性;主要由邻近地表水体、大气降水补给,地下水位受季节变化、大气降水影响较大;勘察期间测得初见地下水位略高于稳定水位,稳定地下水位埋深为0.20~2.00m,高程1.48~5.84m,地下水位年变化幅度约2~3m,台风暴雨期间易发生地面浸水现象。本工程含承压水:主要接受侧向径流补给,以侧向径流或人工开采为主要排泄途径。连通性相对较好,具中等~高含水性和中等~强透水性,根据经验,承压水头一般高于层顶面2~3m。所以抗浮设计水位高程为5m。此外还包括基岩裂隙水:主要赋存于强、中风化基岩层的节理、裂隙中,受上覆土层的渗流补给,以径流方式排泄,渗透性一般较差。该层地下水分布极不均匀,由于节理、裂隙的不连续,导致基岩裂隙水无统一的地下水位面,局部基岩裂隙发育密集带地段存在有相对较丰富的地下水。对桩基施工可造成一定的影响。
 
  1.2设计分析
 
  (1)处理该工程地基基础所用的岩石锚杆,长度L控制在10~17m之间,而在地下室工程完工之后开始基础垫层的施工,而岩石锚杆锚固端持力层,为中风化凝灰岩,进入持力层的深度应大于3m,而按照施工单位多年的施工经验计算,单根锚杆的承载能力确定为250kN,而锚杆直径为100mm。
 
  (2)在施工中,锚杆主筋采用■32的主筋,采用Ⅱ级套筒相连接,而主筋之间的间隔控制在2m,每两根主筋之间设置一对支架。主筋应平直的,且无腐蚀现象,套筒的连接部位应涂刷防锈漆。此外,锚杆杆体与排气管、注浆管之间应绑扎牢固,确保主筋的长度符合规范。
 
  (3)对于施工质量的要求。对于钻孔成孔误差,小于100mm,而孔径误差小于5mm,成孔孔深误差小于50mm。水泥砂浆为注浆所用的浆液,而水泥采用的是普通硅酸盐水泥,在注浆之前应搅拌均匀,且在一次拌料初凝之前全部使用完,水泥砂浆强度应大于30MPa。而注浆的方式应采用多次注浆工艺、高压两次注浆,缓慢进行注浆,持续时间应控制在2min以上。此外,在灌浆之前,应把锚杆孔清理干净。
 
  (4)锚杆成败的关键在于注浆、成孔与清孔。因此,对于这三个步骤的施工质量应严格进行控制。在施工之前,应选取5根锚杆作为锚杆抗拔极限承载力试验,而承载力的特征值应符合设计的要求,极限承载力为500kN。此外,在锚杆施工作业完成之后,应开展抗拔检测试验,确保数量不少于总锚杆的5%,且不少于6根。

  2岩石锚固技术施工工艺
 
  岩石锚固施工工艺的工艺流程为:锚杆孔定位→钻孔钻机就位→钻孔、清孔→锚杆安放→锚孔注浆→施工验收。
 
  岩石锚固技术措施:
 
  (1)放线定位。做好放线定位,首先要根据桩位平面布置图来进行放线定位,且做好标记与预检工作;其次,严格控制桩位误差,把误差控制在允许的范围内。
 
  (2)钻机就位与钻进方法。关于钻机的安装,应调正、稳固。而对于选用冲击钻头,冲击器的直径应为100mm,使用13m3空压机,转速应小于150r/min。钻孔孔径的偏差控制在5mm以下,深度超过设计深度0.2m;对于锚孔中心度,防止出现偏斜现场,如果偏斜,则需要采取有效的措施重新成孔。而对于局部淤泥粘土,应采用螺旋钻,在达到硬层后,适应潜孔钻钻进。
 
  (3)清孔作业。演示锚固施工中的清孔作业,在成孔深度符合设计要求后方可开始。清孔作业应采用高压空气吹洗清渣,如果孔内的渗水比较多,则应采用高压气举反循环工艺进行清孔或者高压水清孔方式。
 
  (4)锚杆安放。安放锚杆需要做好三部分的工作:①如果锚杆比较短,则应人工插杆安装的方式,如果长度超过7m,则采用塔式起重机起吊,辅助以人工安装,从而保证锚杆垂直放入到锚孔内,防止出现锚杆体钢筋顶部与孔壁发生碰撞,出现坍塌;②锚杆体为■32cm的钢筋构成,在接头部位涂刷防锈漆,而孔外钢筋锚入地下底板为40d,其中d表示锚杆钢筋的直径。为了保证锚杆体垂直度与整体性,应每隔2m设置一道定位刚劲,为弓形,呈120°分布,然后焊接固定;③为保证锚杆的安全性与永久性,钢筋保护层的厚度为30mm。
 
  (5)注浆作业。①在注浆作业之前,应把孔内清理干净,确保清孔后的深度大于设计时的深度;②锚固浆体应采用水泥砂浆,而水泥为普通硅酸盐水泥,在砂浆初凝之前,所有的砂浆应使用完,保证不废弃处理。而灌注砂浆应首先采用预安装,在锚孔内安装20mmUPVC灌浆管,水泥砂浆从孔底开始灌入,而灌浆量根据孔内体积计算,但是在实际施工中,应灌注到浆液溢出为止。
 
  (6)施工验收。施工验收需要按照以下的步骤来验收:①在锚孔灌浆完成之后,严格检查孔口位置的水泥砂浆是否有气泡现象,以此来保证灌浆是否密实;②检查锚杆体钢筋的位置是否有误,如果存在偏差,则需要及时调整;③记录施工程序,并经管理人员签字确认。
 
  3施工质量管理与控制措施
 
  3.1关于测试方法
 
  在实际的测试过程中,需要固定测试人员与测试仪器,应在固定时间按照基本的路线开展测试,而测试的方法也大体相同,把误差控制在所允许的范围内。
 
  3.2关于测试仪器
 
  (1)在测试仪器投入使用前,应按照法定计算单位进行严格的校验与检查,检查合格之后方可投入适应,且保证在有效期内使用;
 
  (2)在定期测试开始之前,对所使用的仪器,应首先进行自检,并客观记录检查的情况,在使用完毕之后记录仪器的使用情况;
 
  (3)测试仪器在使用过程中,如果发现仪器存在异常,则应立即对仪器进行检修,或者更换测试仪器,并对测试所得到的数据进行重新测试。
 
  4结语
 
  岩石锚杆支护技术在地基基础加固中的应用效果非常好,在本文中,笔者结合某工程实际,从施工工艺、质量控制等方面分析了该施工技术在地基基础加固中的实际应用。

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