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摘要:預應力錨索技術在基坑支護結構中應用廣泛,其支護形式普遍,施工工藝成熟,施工方便,可使用范圍廣,如可以被用于工業與民用建筑的基坑支護中,與其他支護聯合使用效果良好,能獲得顯著的社會效益和經濟效益。文章以漳州市殘疾人康復教育就業中心工地為例,探索了基坑支護中預應力錨索的應用,旨在為相關工程提供參考。
關鍵詞:基坑支護;預應力錨索;應用
近年來,隨著建筑結構技術的快速發展,基礎工程的深化,以及深基坑工程數量的大幅增加,預應力錨索聯合鉆孔灌注樁的支護方法越來越普遍地用于挖掘深基坑的過程,以維護施工過程中斜坡的穩定性。這種方法具安全性、合理性和經濟性的優點。
1工程概況
漳州市殘疾人康復教育就業中心(殘疾人就業中心、殘疾人康復教育中心)工程建筑面積9199.80m2,新建1幢6層殘疾人康復教育中心、1幢7層殘疾人就業中心,以及配套區內道路、門衛、室外活動廣場、綠化和圍墻、停車位、裝修、電梯采購及安裝等工程,以及惠景新村1#~5#樓工程上部主體工程及室外道路管網等工程。
2預應力錨索技術概述
2.1預應力錨索技術優點預應力錨索由水泥砂漿和高強度與低松弛性的鋼絞線構成,分為錨固段、自由端段和錨索三部分。外側的錨固段部分主要由鋼墊板和錨具組成;預應力錨索的自由部分需要進行防銹處理。內錨固定部分的鋼鐵部分由鏈條支線構成,從中心線減震器和擺動套件通過接線桿鐵電纜和導向帽連接。預應力錨索具有明顯的優點。與別種支護方法相比,此法能廣泛應用于多種工程,且占地面面積的小,整體結構相對較輕,不影響地下建筑的建設和深基坑挖掘。在預應力錨索的現實應用化過程中,預應力錨索不需要坑基支護,使得工程量減少和建設期將縮短;預應力錨索不需要額外的支護,以擴大建筑現場的工作區域,為基坑土體的挖掘提供便利性。利用巖石和泥土的強度,以及孔樁、鉆孔灌注樁等維護設施,在改善受力結構的同時,還可以減少建設單位對工程材料使用量和設備的投資。這對地下建筑構造的建設和基坑內的土體的挖掘有很大便利性,降低建設費用和建設公司的效率。
2.2預應力錨索施工特點
在利用預應力錨索進行基坑支護的過程中,需要注意這項技術的以下特點:首先,在建設過程中,開挖基坑需要從上到下依次分層和斷面進行,同時支護需要隨開掘進程進行;其次,與現有的支護方案相比,預應力錨索坑壁具有柔性、低剛度和耐震性的特點。預應力錨索也可以產生深度加固的效果。這在深基坑適用時可以防止巖層變形。根據這個穩定性,可以分析基坑土地的實際受力狀況。這樣整體更加穩定,基坑的安全性和穩定性也會提高。在現實的基坑支護結構中,預應力錨索的位移比其他常規的支護方法要小。
2.3錨索鎖定不均勻受力分析
在預應力錨索測試中確認。試驗項目采用穿心鋼弦式壓力傳感器。在力被均勻施加的情況下,各鋼弦的試驗頻率基本上相同。鋼弦的頻率差越大,元件組件的偏心越大。在測試過程中,穿心鋼弦式壓力傳感器穿透鋼絞線。在各負荷等級下,可以同時測試對應的傳感器頻率。通過測試,幾乎所有的傳感器都有不同的鋼弦測試頻率。這是因為傳感器具有不同程度的偏心力,也就是錨索的不同束鋼絞線之間的不均勻力有兩個主要原因:用于張拉的千斤頂的重量一般為100~200kg。在千斤頂伸張時,千斤頂的縱軸與錨點電纜捆綁件的中軸線符合。但是,在實際張力時,由于在重力作用下由千斤頂引起的錨索束的向下變形,使得工具錨具夾片的初始位置和作業時錨具夾片的距離不一樣,下端的鋼絞線的兩夾片之間的距離比上端鋼絞線的距離近。施加一定的負荷的話,下部鋼絞線首先會感到受力,與上部相比受力增加較大,會產生不均勻的受力。
3預應力錨索現場主要施工工藝要點
3.1鉆孔
根據設計要求,建筑人員必須在錨索施工區域內,根據工程作業標準的位置、規定,確定鉆孔的位置和數量。錨索鉆機進行作業時,各鉆孔位置必須始終保持“端正、穩定、平整”狀態,防止周圍的地層被擾亂。請經常注意打孔的位置。如果鉆孔軸線的角度偏移超過要求,則需要進行及時調整和修正。鉆孔后,鉆桿要反復升起,用干凈的水沖洗鉆底,當清水流出時再鉆一次。遇到砂礫層的話,在砂層小石頭和水的噴出層,使用旋轉沖擊鉆機進行鉆孔作業。為了防止管道被粗沙和砂石堵塞,鉆桿需要進一步鉆探。設計深度約10cm以下時停止鉆探。在鉆探過程中,需要控制鉆探速度。必要時,需要監視各鉆孔狀態的變化,記錄建設記錄。如果基坑土壤層趨于崩潰,則必須適當加速挖掘速度。當土層下沉、塌陷和基坑塌陷時,錨索鉆機必須立即停止鉆探,并采取相應的處理措施后再鉆探。鉆探完成后,會將鉆孔管注入干凈的水里。清洗過程必須直到清水出來之前完成。為了防止泥土碎渣和異物進入孔中,清洗后需要暫時堵住孔。
3.2預應力錨索制作
近年來,隨著基礎工程支持技術的快速發展,預應力錨索施工方法不斷更新改良。人們提倡在基坑樁錨支護工程中預應力錨索的更高要求。預應力錨索不僅能滿足自身設計和使用功能的需要,還能滿足長期的耐腐蝕和耐久性等其他方面的要求。現場用鋼絞線,在加工過程中,需要將防線安裝在平臺上,使每條鋼線和鋼絞線能夠按照特定的規則排列。在制造預應力錨索之前,必須去除油污和預壓鏈條鋼線各高張力鋼線的銹點,嚴格控制預壓鏈條鋼線設計的切斷長度。在對結構施加應力后,為了使各鋼絞線的應力相同,不產生偏心應力,需要對超過50mm的消隱長度的誤差進行更換或處理。鋼絞線需要用斷輪機切斷。為了防止鋼絞線受熱損傷和強度下降,不允許電弧切斷,不能在切斷前扭曲鋼絞線。為了保持預應力鋼絞線之間的距離,需要確保留下一個結構的充分工作面,絕緣框架必須沿著預應力鋼絞線的水平軸方向固定。根據以往的建設經驗,當隔離間隔為1.0~1.5m時,后續建設的效果更佳。
3.3錨索鉆孔注漿
在布置錨索之前,工作人員要確認鋼線是否筆直,是否合理布線,排除“歪曲交織”的鋼絞線,確認錨索組裝是否滿足要求。預應力錨索在自由端約1m的位置需要特別的處理,需要用細鐵線連接,用PVC橡膠軟管包裹緊密,此法可以防止滑移的產生,還可以防止漿液的自由流動,防止不必要的泄漏。需要鋼絞線和注漿管一起放進鉆孔中。提前埋入注漿管2根。為了阻止土壤在安置時掉入管內,第一根注漿管的頭部應離孔底約50cm。利用校核的策略,使漿液不要過多地進入自由段,在錨段內側每隔2m注入孔1m和8mm的花管,分散拉力。采用二次注漿方法進行注漿,確認用于注漿的壓力泵正常工作。用于染色的腹股溝在現場嚴格按照混合的比例進行混合。執行固定的,通常的壓力。注漿的材料是純水泥漿(水泥比0.4~0.45)或水泥砂漿。注漿壓為0.5MPa。通過測量孔的深度來控制注漿量。腳手架和自由侵入部分的長度不足1m。注漿時,需要使用高壓風疏通管道,防止注漿過程中阻塞管道。
3.4確保支護效果
根據計算結果,從有限元模型得到的深層水平位移基本上與測量的監測數據相對應,顯示出大腹的形狀。通過調整錨索的垂直位置,可以有效地控制支撐結構的水平位移。最大的豎向間距可以設置在第一個和第二個錨索,以對應于支撐結構的曲率變形。根據設計模型計算的深層水平位移的測量值太小了。在下行通道底面圖中,請注意由于施工失誤引起的變形。使用前錨電纜的話,對索的相同的部分施加張力鎖定之后有近似的預應力。當因土體徐變而造成的預應力損失發生時,及時檢測并補償緊急情況下的張拉鎖定應急措施。
4結束語
在實際施工中,要根據施工現場的情況綜合考慮,確認搬入現場的材料質量,嚴格遵守施工規則,保證工程順利進行。準備好鎖定結束后的檢測,這樣就可以將預應力錨索技術應用到基坑支護中,從而產生理想的建設效果。
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作者:朱登培 單位:福建省興巖建設集團有限公司