含水砂土基坑预应力锚索施工技术-岩土资料分享-筑龙岩土工程论坛

标签：预应力锚索

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发表于2007-05-23 | 只看该作者

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2 工程地质及水文地质
2．1 工程地质状况
场区在地貌上属于钱塘江冲积平原，沉积着较厚的砂质粉土层，在第四纪历史时期，场区曾经发生海侵与海退，沉积韵律发育明显，在以陆相沉积地层之间发育着海相淤泥质粉质粘土地层。
沿线地基土浅部主要为第四系土层，土层的厚度、分布及性质均较稳定，下部以全新世滨海淤积形成的粘性土层，性质及均一性相对较差，之下为晚更新世形成的冲湖相粘性土层及砂砾土层，性质较好，均一性较差。
2． 2 水文地质条件
本工程地下水，主要有第四系松散岩类潜水和第四系松散岩类承压水两类，场区内主要是潜水。潜水赋存于浅部人工填土及其下部粉、砂性土层内，富水性和透水性具有各向异性，特别是表部填土层，透水性良好，下部粉性土层透水性弱，含水层厚度在16，5m―21．8m。地下水位埋藏较浅，一般在1．0m ―1．5m之间，该含水层多为微咸水，水化学类型为CO：CL―Na型。渗透系数一般在10―4cm／s数量级左右。
第四系孔隙承压水主要赋存于下部圆砾、卵石层内，其上覆粘性土，是相对隔水层，含水层顶板埋深为33．95m―40．55m，厚度大于10．90m，透水性良好，沿线全场均有分布，为钱塘江古河道，受上游侧向迳流补给，水量充沛，具有明显的埋深、污染少、水量大的特点，单井开采量1000m3／d-3000m3／d，水位标高+5．5m-―4．5m，随季节变化，动水位埋深通常为0．8m―10．6m，施工中若导通将会引起涌水。
3 预应力锚索在工程中的选定
本工程原设计，遮阳棚和明挖隧道段基坑开挖支护采用咬合桩+钢筋混凝土水平支撑((1-2道)或咬合桩+Q609钢管水平支撑(2-3道)联合支护，基于以下方面的因素：(1)工期压力大，原设计在施工时存在着“换撑”的问题，循环施工周期较长；(2)杭州地下水丰富，工程防水等级要求高，由于换撑造成施工侧墙时存在多道水平施工缝，增大工程防水难度，容易给工程今后使用带来隐患。
鉴于预应力锚索技术在深基坑加固方面有比较广泛、成熟的应用，它与围护桩联合使用是抑制基坑变形，防止基坑失稳行之有效的办法，而且具有工期短、投资少、不占开挖空间的优点，因而提出修改设计的遮阳棚和明挖隧道开挖围护为咬合桩+钢筋混凝土水平支撑+预应力锚索(3―4道锚索)联合支护的方案，经有关专家会同业主、设计、监理单位进行方案论证，认定其技术可行性、社会效益和经济效益均优越可行。
4 预应力锚索施工
4．1 设计参数
锚索根据基坑开挖深度的不同，分为两种：甲式，锚索由5根7股d=15．24mm高强度低松弛钢绞线制作，锚固段长度为19m，自由段长度为5m，设计锚索抗拔力为600t；乙式，锚索由3根7股d：15．24mm高强度低松弛钢绞线制作，锚固段长度为12m，自由段长度为5m，设计锚索抗拔力为450t。锚索角度除第一排为15o，其余均为30o。锚索间距1．6m，排距2．0m-2．5m。全孔范围采用42．5R纯水泥浆灌注，水灰比为0，45―0．5，注浆分二次，第一次待浆液从孔口流出后停止注浆，注浆压力0．4MPa-0．6MPa，第二次采用高压注浆，注浆压力一般为2．0MPa―2．MPa。自由段采用塑料套管隔离防护，锚孔孔径130mm，锚索垫块采用C30钢筋混凝土锁口腰梁，上垫钢板。锚索、钢筋混凝土锁口腰梁示意图见图1。

4.2 锚索施工工艺
4.2.1 施工工艺流程
见图2。

根据设计锚索位置，测量放孔，锚索编号标识在对应围护桩上。
②钻机就位
钻机基底用方木或木板支撑垫平，孔位要求水平方向误差不大于50mm，垂直方向孑乙距误差不大于100mm。
③钻孔
采用MK―5型钻机，先用金刚石钻头或合金钻头破桩开孔，然后改长螺旋钻具或三翼钻头成孔，为保证成孔顺利不塌孔，采取套管跟进措施，成孔直径130mm，成孔深度比设计的锚索长度大1m。要求水平方向孔距误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于10mm，同时用罗盘定出钻孔倾斜角度，以保证钻孔底部偏斜尺寸不大于锚索长度的3％。钻孔深度乙=乙s―乙，+乙d，其中：乙s一设计锚索长度，乙。一预留张拉段长度，0．7m，乙d一导向锥及预留沉碴段长度1．Om，钻孔深度不得小于乙值，也不宜大于乙值的1％。
④锚索编制
锚索采用5(3)X15．24mm低松驰钢铰线编制，钢铰线标准强度1860MPa，先把整卷的钢铰线用钢管架固定好，再拆捆放线。根据设计确定钢绞线下料长度，下料时同孔各股钢绞线长度误差不大于50mm。对钢绞线进行除油、除锈处理，并按规律平直排列，沿钢绞线方向每隔1．5m设置一个橡胶隔离架。隔离架与钢绞线间用扎丝绑扎，隔离架保护层不小于2cm。钢绞线自由段进行防腐处理，外套塑料管，两端用扎丝扎紧。钢绞线端头焊在导向锥上，导向锥采用F50mm钢管，一端加工成锥形。注浆管用F20mm塑料管从隔离架中心穿过用扎丝扎紧，一端紧临导向锥，用细铁丝捆住。自由段涂黄油，套装塑料螺纹管，以便绝缘。
锚时重新核定锚索全长、锚固段长度、自由段长度及各部分焊接、捆扎情况。确认合格后抬至现场平顺摆放，待吹孔完毕，将锚索缓慢平直放人孔内，孔口预留0．7m张拉长度。
⑤下锚
由于锚索较长、较重、基坑较深，所

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