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        高層建筑土層錨桿施工技術(shù)的探討:土層錨桿的組成

        發(fā)布時(shí)間:2020-02-16 來(lái)源: 歷史回眸 點(diǎn)擊:

          摘要 土層錨桿是在高層建筑工程中運(yùn)用最多的結(jié)構(gòu),具有受拉承載能力大,形式簡(jiǎn)單,受力明確,施工方便等特點(diǎn),本文淺談了土層錨桿施工中常見(jiàn)的質(zhì)量通病與防治措施,以及常見(jiàn)土層錨桿的施工過(guò)程及工藝要點(diǎn)。
          關(guān)鍵詞 邊坡治理;土層錨桿;施工技術(shù)
          
          在高層建筑工程中,運(yùn)用最廣的要屬土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)了,它與鋼筋混凝土擋板結(jié)合起來(lái),更能發(fā)揮錨桿受拉承載力高的優(yōu)勢(shì),保證自然邊坡和開(kāi)挖后邊坡的穩(wěn)定性。土層錨桿具有受拉承載能力大,形式簡(jiǎn)單,受力明確,施工方便等特點(diǎn),本文淺談了土層錨桿施工中常見(jiàn)的質(zhì)量通病與防治措施,以及常見(jiàn)土層錨桿的施工過(guò)程及工藝要點(diǎn)。
          一、土層錨桿施工中常見(jiàn)的質(zhì)量通病與防治措施
          1、錨桿位移大
          土層錨桿在設(shè)計(jì)的試驗(yàn)荷載下,位移量不能滿足設(shè)計(jì)要求。為此,正式施工前先進(jìn)行錨桿試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整初步設(shè)計(jì),針對(duì)不同工藝和土層地質(zhì)條件確定合理的錨桿長(zhǎng)度和直徑;一般在粘土地層中鉆孔時(shí),采用清水循環(huán)鉆進(jìn),自造泥漿,孔壁不會(huì)產(chǎn)生泥皮;在容易發(fā)生坍孔的砂性地層中鉆進(jìn)時(shí),可以采用護(hù)壁泥漿,下錨后用清水清孔,使孔內(nèi)泥皮減少到最低程度,清孔結(jié)束立即灌漿;在鉆孔過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)地層條件的不同采用不同的鉆進(jìn)工藝,粘性土中采用輕壓慢鉆進(jìn)、快轉(zhuǎn)速(120r/min)成孔,有利于破土、造漿,砂性土中采用護(hù)壁泥漿鉆孔、高壓快鉆進(jìn)、慢轉(zhuǎn)速(40r/min)成孔,有利于孔壁的穩(wěn)定;發(fā)現(xiàn)鋼筋下放不到孔底的,應(yīng)使鉆孔超深0.3~0.5m;選用壓力和流量較大的注漿泵;根據(jù)氣溫、地溫等具體情況,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)合理確定第二次灌漿的時(shí)機(jī),以保證第二次灌漿不泛出孔121,第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;對(duì)于受力要求比較高的工程,可以考慮采用分層多次注漿(注漿管的埋設(shè)數(shù)量要增加)的方法;在錨桿抗拔試驗(yàn)后,應(yīng)對(duì)原有的構(gòu)造、設(shè)計(jì)參數(shù)、施工工藝參數(shù)等進(jìn)行修改后,再進(jìn)行正式施工;在適當(dāng)位置補(bǔ)打錨桿;在原錨桿附近用灌漿進(jìn)行地基處理。
          2、錨桿鋼筋拔出
          施加預(yù)應(yīng)力時(shí)或永久性錨桿在受力過(guò)程中,鋼筋從錨桿中拔出。為此,在自由段鋼筋涂油脂以前,將錨固段鋼筋包裹好,并在鋼筋安設(shè)以前都應(yīng)保證錨固筋表面的清潔,對(duì)沾有油脂的錨固筋必須進(jìn)行蒸汽洗滌;考慮鋼筋和漿體的握裹力,選用壓力盒流量較小的注漿泵;根據(jù)氣溫、低溫等具體情況,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定第二次灌漿的時(shí)機(jī),以保證第二次灌漿不泛出孔口,第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;對(duì)自由段鋼筋或鋼索表面涂上油脂,并套上塑料套管,對(duì)錨固段鋼筋可以先套上波紋管,然后在波紋管內(nèi)外灌漿,以防灌漿體開(kāi)裂而使地下水滲漏引起銹蝕;嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量,若采用鋼索,可以避免接頭和焊接;在鋼筋的頭部安設(shè)導(dǎo)正器,有利于鋼筋的下放,尤其是斜孔;保證鋼筋的焊接垂直度,現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋應(yīng)順直堆放。
          3、錨桿預(yù)應(yīng)力松弛
          為此,必要時(shí)對(duì)錨固段地基進(jìn)行加固或預(yù)加固;選用壓力和流量較大的注漿泵;根據(jù)氣溫、地溫等具體情況,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定第二次灌漿的時(shí)機(jī),以保證第二次灌漿不泛出孔口,第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;選用有自由段的錨桿,必要時(shí)可以張拉錨頭,調(diào)整預(yù)應(yīng)力;可以通過(guò)擴(kuò)大鉆孔直徑來(lái)保證錨固力;錨桿的端部采用機(jī)械擴(kuò)孔或壓漿擴(kuò)孔,避免采用爆破擴(kuò)孔和水力擴(kuò)孔。
          二、錨桿施工過(guò)程及工藝要點(diǎn)
          常見(jiàn)土層錨桿的施工包括以下幾個(gè)工序:鉆孔、安放拉桿、灌注、養(yǎng)護(hù)、肋柱及擋板鋼筋綁扎、錨頭固定、支模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模。對(duì)于后期需施加預(yù)應(yīng)力的錨桿,還要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求安排張拉的準(zhǔn)確時(shí)間。
          1、施工前的準(zhǔn)備
          施工前的準(zhǔn)備包括施工前的調(diào)查和施工組織設(shè)計(jì)。施工前調(diào)查包括:收集場(chǎng)地巖土報(bào)告,錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方案;分析地下水性質(zhì)、埋深,預(yù)測(cè)降水效果及對(duì)錨桿施工的影響;地下障礙物的核實(shí);了解作業(yè)限制、環(huán)保規(guī)則、地方法規(guī);了解施工空間、各種設(shè)備、工程道路情況,了解現(xiàn)場(chǎng)各工種配合要求。
          施工組織設(shè)計(jì),也就是開(kāi)工前,詳細(xì)制定施工組織設(shè)計(jì),確定施工方法、施工程序、使用機(jī)械設(shè)備、工程進(jìn)度、質(zhì)量控制和安全管理等事項(xiàng)、內(nèi)容包括:工程概況:工程名稱、地點(diǎn)、工期要求、工程量、目的;巖土勘察報(bào)告中地層、地下水位簡(jiǎn)介;錨桿設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介;施工機(jī)械設(shè)備,臨時(shí)設(shè)施,施工材料;作業(yè)程序,各工種人員配備;施工管理,質(zhì)量、進(jìn)度控制,施工適用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn);安全、文明施工措施;應(yīng)支付的工程驗(yàn)收技術(shù)資料。
          2、鉆孔
          鉆孔的施工方法有兩種,一是清水循環(huán)鉆進(jìn)成孔法。這種方法在實(shí)際工程中運(yùn)用最廣 ,軟硬土層都能適用, 但需要有配套的排水循環(huán)系統(tǒng)。有些施工單位為了方便 , 在現(xiàn)場(chǎng)只設(shè)置排水系統(tǒng), 沒(méi)有設(shè)置重復(fù)利用水系統(tǒng)裝置。在軟黏土成孔時(shí), 如果不用跟管鉆進(jìn), 應(yīng)在鉆孔孔口處放入1m~2 m的護(hù)壁套管,以保證孔口處土層不坍塌。二是螺旋鉆孔干作業(yè)法。該法適用于無(wú)地下水條件的黏土、粉質(zhì)黏土、密實(shí)性和穩(wěn)定性都較好的砂土等地層。
          3、安放拉體
          土層錨桿用的拉桿,常用的有粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線,也有采用無(wú)縫鋼管作為拉桿的。承載能力要求較小時(shí),多用粗鋼筋;承載能力要求較大時(shí), 多用鋼絞線。
          如果是使用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋作桿體時(shí),組裝要求如下:鋼筋應(yīng)平直,除油、除銹;接頭采用焊接,長(zhǎng)度為30 d,但不小于500 mm,并排鋼筋也要采用焊接;桿體軸向間隔1.0―2.0 m設(shè)置一個(gè)對(duì)中支架,注漿管、排氣管與桿體綁扎牢固;桿體自由段用塑料管或塑料布包裹,并在與錨固段連接處用鉛絲綁牢固;桿體應(yīng)按防腐要求進(jìn)行防腐處理。防腐保護(hù)層取決于使用年限及周?chē)橘|(zhì)對(duì)桿體腐蝕的影響程度,一般來(lái)說(shuō),臨時(shí)錨桿可簡(jiǎn)單的采用涂抹黃油作為防腐保護(hù)層或不做,永久性錨桿必須有嚴(yán)格的防腐保護(hù)。
          如果使用鋼絞線作桿體時(shí),組裝的要求如下:桿體除油、除銹,按設(shè)計(jì)尺寸下料,每股長(zhǎng)度誤差不超過(guò)500 mm;桿體平直排列,軸向間隔1.0―1.5m設(shè)置一個(gè)隔離架,桿體保護(hù)層不應(yīng)小于20mm。預(yù)應(yīng)力筋、排氣管綁扎牢固、并不得用鍍鋅材料;自由段用塑料管包裹,與描固段相交處的管口應(yīng)密封,并用鉛絲綁緊;按防腐要求作防腐處理。
          4、灌漿
          灌漿是土層錨桿施工過(guò)程中重要的工序。灌漿的漿液為水泥砂漿或水泥凈漿。首先是材料準(zhǔn)備,優(yōu)先選用425號(hào)普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)不得低于325號(hào);采用堅(jiān)硬耐久的中粗砂,細(xì)度模數(shù)宜大于2.5, 含水率控制在5 %~7 %,含泥量不得大于2 %;采用強(qiáng)度較高的碎石或卵石,抗壓強(qiáng)度大于50MPa,粒徑不宜大于15mm;選用符合要求的外加劑;灰砂比為1:1~1:0.5,砂率宜為4 5 %-5 5 %,水灰比宜為0.4~0.5。
          灌漿的方法分為一次灌漿和二次灌漿。一次灌漿只用一根注漿管,一般采用Φ30mm的膠皮管,一端與壓漿泵相連,另一端與拉桿同時(shí)送入鉆孔內(nèi),距孔底50cm 即可。在確定鉆孔內(nèi)的漿液是否灌滿時(shí),可根據(jù)從孔口流出來(lái)的漿液濃度與攪拌的漿液濃度是否相同來(lái)判斷。對(duì)于壓力灌漿錨桿,待漿液流出孔口時(shí),將孔口用黏土封堵 ,嚴(yán)密搗實(shí),再用 2 MPa ~4Mpa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌,穩(wěn)壓數(shù)分鐘后再停止。二次灌漿法適用于壓力灌漿錨桿, 要用兩根注漿管, 其管端距離錨桿末端 5 0cm左右, 管端出口需用膠布塞住,以防止土進(jìn)入管中。
          5、張拉與鎖定
          灌注完成后,須養(yǎng)護(hù)7d ~8d,當(dāng)砂漿的強(qiáng)度能達(dá)到70%~ 80 %時(shí),才可以進(jìn)行張拉。另外只能對(duì)有預(yù)應(yīng)力要求的錨桿才能進(jìn)行張拉。張拉應(yīng)力一般為設(shè)計(jì)錨固力的 7 5 %-8 0 %。
         、?gòu)埨瞬捎谩疤鴱埛,即隔二拉?;
         、阱^桿正式張拉前,應(yīng)取設(shè)計(jì)拉力的10%~20%, 對(duì)錨桿預(yù)張拉1次~2次,使各部位接觸緊密;
          ③正式張拉應(yīng)分級(jí)加載,每級(jí)加載后維持3mm,并記錄伸長(zhǎng)值,直到設(shè)計(jì)錨固力的 8 0 %;最后一級(jí)荷載應(yīng)維持 5 mi n ,并記錄伸長(zhǎng)值;
         、苠^桿預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯損失時(shí),可鎖住錨桿;如果鎖定后發(fā)現(xiàn)有明顯應(yīng)力損失, 應(yīng)重新進(jìn)行張拉。
          三、結(jié)束語(yǔ)
          土層錨桿的運(yùn)用最重要的是要決定好它的適用范圍,不僅能滿足使用功能要求,也能給建設(shè)單位節(jié)約大筆工程造價(jià)。在工程中也發(fā)生過(guò)許多事故:比如錨桿在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)即被拉出,施工 過(guò)程發(fā)生坍塌錨桿外露,后期使用時(shí)發(fā)現(xiàn)錨桿產(chǎn)生過(guò)大變形等,所以在今后的工程中,我們還需總結(jié)更多的技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn), 將風(fēng)險(xiǎn)減到最小,防止造成重大的安全事故,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
          參考文獻(xiàn)
          [1]崔玉梅等主編.建筑施工技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009.1.
          [2]鄧澤貴等主編.建筑施工計(jì)劃[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2008.8.
          

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