基坑边坡锚管支护技术研究与应用论文_谭明偲, 廖守仁, 江礼金

摘要:本文以某污水处理厂系统在生产期间深基坑边坡支护措施为例,介绍了通过强化人员组织、创新施工方法、优化施工次序、制订专项方案等施工措施,保证了生产与施工同时进行,顺利实现了既定施工目标,对施工单位在污水处理厂系统施工领域转变施工观念和提升施工水平有积极的参考借鉴价值。

关键词:深基坑;边坡;锚管;安装

1 前言

深基坑支护措施是建筑施工过程中重要一部分,起着深基坑安全施工作用。在现有基坑支护措施中有冲孔灌注桩+止水帷幕、钢板桩、锚杆支护、土钉墙、地下连续墙等支护措施,结合每个项目基础情况选择不同的支护措施,达到安全稳定、经济、便捷的支护效果。结合工程实际,本文对在深基坑锚管支护措施进行了总结,通过强化人员组织、创新施工方法,优化施工次序,制定专项方案等施工组织措施,安全稳定的完成施工目标,对施工单位在污水处理系统施工领域提升施工水平有积极的参考借鉴价值。

2 工程基本情况及环境概述

某污水处理系统中粗格栅及进水泵房施工为深基坑,池壁支护采用锚管支护逆作法施工。地基基础为筏板基础,基础持力层为强、中风化为持力层,其承载力特征值为250KPa。池体长13.8m,宽18.6m,深9.1~13.9m,埋入地面下有13.9(含底板)米,池壁混凝土厚0.6m和0.9m。粗格栅及提升泵房结构从地面至基坑底面开挖总深度约13.9米。粗格栅深基坑北侧7.5m处为其他建筑工地边线,南侧9.3m处为鼓风机房桩基础,西侧为生物池结构,东侧为细格栅,基坑内-8.35m处有地下水(见图1、图2)。

图2 深基坑结构断面图

深基坑区域为回填土,非自然基础。东侧回填土深度为9.2m,岩石层开挖深度为4.7m,施工地下水及临近建筑物的影响,造成施工中安全、进度等不可控因素较多,同时业主为了保证污水系统近期投产,提出了苛刻的工期要求,以缩短施工工期来减少对投产的影响,因此本次施工的难点有以下几个方面:

(1)东侧回填土较深,开挖土层深度为-9.2m,岩石层开挖4.7m。土方开挖采用逆作法进行逐挖逐支护。

(2)地下水的影响,需在基坑四周采取降水措施,基坑内部施工积水明排。

(3)南侧有已施工的鼓风机房基础结构。

3 施工技术措施

3.1加强人员组织,确保协调有力

针对周边环境和桩基与深基坑土方开挖施工同时进行,施工空间交叉较多,协调调度困难的问题,甲乙双方多次开会并在人员组织上充分进行了加强,彼此均建立了专门的协调调度小组。成立了以项目经理为核心的施工组织机构,项目生产副经理、总工程师为现场协调负责人,专业技术人员负责完善方案、核对现场各种数据,抽调了执行力强、有责任心的工班长负责具体实施。由于人员组织的强化,施工期间实现了24小时甲乙双方及时对接,信息得到了有效沟通,各项资源协调调度及时到位,彼此能够充分合理利用时间,最大程度地保证了生产时间及施工时间的需要。

3.2设计构造及施工方法

3.2.1锚管设计构造

锚管选用日常租赁钢管DN48x3.5mm的无缝焊接钢管,深基坑支护需要锚管长度为3-6m。在施工前期根据现场周边情况选择需要锚入的钢管长度。通过用砂纸或者钢丝球将锚管表面的锈蚀打磨掉,这样可以有效的提高水泥浆体与锚杆之间的粘结能力。为了顺利增加锚管端部的植入,降低进土的阻力,在钢管端部加工成φ89mm,e=200mm的锥头形状(见图3)。在钢管壁上同一截面错向加工出浆眼,同时在出浆眼处加工倒钩刺片,目的使减少锚管在对基坑边坡支护时要受到基坑边壁带来的剪力作用,增大锚管拉力。出浆眼沿锚管轴线间距约为1000mm,直径约为5mm(见图4、图5、图6)。

图6 锚管设计断面图

3.2.2施工工艺

测量定位放线→降水井施工→土方开挖→锚管施工→面层钢筋绑扎→锚管注浆及喷射混凝土壁→土方开挖→面层钢筋绑扎→锚管注浆及喷射混凝土壁→石方开挖→喷射混凝土壁→底板设置排水沟及集水坑→搭设上下员工通道→验收

土方开挖前在深基坑四周设置承压降水井,降水井深度达到基坑底以下1000mm,井内设置深井泵向外排水。

池壁支护措施采用逆作法施工,上部土方开挖完成后立即进行池壁支护施工,支护施工完成后在进行下部土石方开挖,最后进行池壁支护施工。土体部分采用锚管+钢筋网片+喷锚混凝土支护,下部石方采用钢筋网片喷射混凝土支护。

1)锚管制作及安放

锚管采用φ48×3.5焊接钢管,长6m,间距2.0m(南侧避开鼓风机房及配电室灌注桩),倾角25度,端部封堵,管身开孔并焊止砂筋,施工时采用冲击力或静力压人土体,注浆采用水灰比0.5纯水泥浆(见图7)

 

图7 锚管布置平面图

2)造浆及注浆

采用搅拌机造浆应严格控制水泥灰位0.5,注浆采用注浆泵,注浆时,将导管缓慢均匀拔出,但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下,保证孔中气体能全部排出。

3)挂网及锚头安装

钢筋网片借助于井字架与土钉外端的弯钩焊接成一个整体.钢筋网片规格为φ6.5@250×250,用插入土中的钢筋固定,与坡面间隙3-4cm,不应小于3cm,搭接时上下左右一根对一根绑扎搭接,搭接长度应大于30cm,不少于两点点焊。

4)喷射砼

(1)基坑开挖后位尽量缩短边坡土体的裸露时间,混凝土分两侧喷射。第一次喷射C20细石混凝土40mm,待安装土钉,绑扎,固定钢筋网,设置加强筋完成后再进行第二次喷射至100mm厚度(见图8)。

 

图8 现场施工效果图

(2)喷射前,喷头应尽量与受喷面垂直,距离宜为0.6-1.2m;喷射时应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,湿润光泽,无干斑及滑移流淌现象。

(3)对坡壁按照梅花状间距3m设置泄水孔,孔深300mm,喷射混凝土厚度为土方100mm(见图9)。

图9 支护措施断面图

4施工过程管理

4.1质量管理控制

(1)在基坑施工的质量管理中,要精心编制施工方案并论证,实行施工现场跟班监督,在施工过程中,出现问题应及时采取措施进行处理。

(2)施工过程中,应对各项数据进行监察,并对所有数据进行记录,将其与设计时的数据进行对比,如有偏差过大的,应及时修正施工方案再论证。

(3)对材料必须严格管理,保证材料的质量。对完成的工作认真进行检查,防止出现问题以及安全隐患。

4.2施工安全

(1)严格按照各项安全要求进行施工,施工前要进行安全交底,加强施工人员的安全意识。

(2)施工过程中,随时进行检查,及时消除施工中的安全隐患。

(3)对于各施工机械的操作,操作人员必须要持证上岗。

(4)各种材料以及工具的堆放必须按要求放到指定地点。

5总结

本文对锚管支护技术的设计构成以及施工工艺方法进行了一定的叙述,通过现场实际应用进行了总结。深基坑锚管支护技术作为支护措施在深基坑工程中有着广泛的运用,它具有成本低、工期短、占用面积小、施工方便等特点。在锚管支护施工的过程中,要加强对其质量和安全的管理,以此保证工程的质量和施工安全,促进建筑行业的健康发展。

参考文献:

[1]《建筑边坡工程技术规范》:GB50330-2013.

[2]《建筑地基基础工程施工质量验收标准》:GB50202-2018[S].

[3]《建筑工程施工质量验收统一标准》:GB50300-2013[S].

[4]《安全防范工程技术规范》:GB50348-2018[S].

[5]某污水处理厂施工图纸.

论文作者:谭明偲, 廖守仁, 江礼金

论文发表刊物:《建筑实践》2020年01期

论文发表时间:2020/4/27

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基坑边坡锚管支护技术研究与应用论文_谭明偲, 廖守仁, 江礼金
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