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1.1玉铁铁路简介玉铁铁路工程北起黎湛铁路玉林站,终到铁山港,整体历程约为132km。由2009年12月28日施工,共通过21座隧道。其中,A路段主要经过风化岩层等复杂地貌,具有施工难度大、技术水平要求高等特点。
1.2路机注浆加固技术施工要求1)设计加固深度与范围。A路段加固范围主要为风化岩层区域,孔间距为1.5m,孔深分为2m、4m两种形式。采用先外后内的注浆顺序,形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工艺,先排为主、后排补注,避免出现冒浆、跑浆等现象[1]。2)施工设备。简单统计在A路段施工中的施工设备情况见表1。
2钻孔与注浆
2.1主要注浆材料主要采用P.042.5袋装水泥,根据相关标准进行水泥采购、入场与储存管理,保证水泥质量满足A路段施工建设的实际要求。水泥浆水灰比为1∶0.9。
2.2施工工艺A路段路基注浆加固工艺具体流程见图1。图1A路段路基注浆加固工艺流程
2.3主要施工工序在A路段施工过程中,其施工方法主要有以下几点。1)准备注浆、钻机设备。根据测量点位,当钻机准备就绪后,将钻机平稳安放,将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置,固定注浆管线,通常情况下,注浆管线的长度应为(40±10)m,长度过长容易增加压力损失。现场准备拌合设备与材料,如粉煤灰、水玻璃等。2)钻孔施工方法。采用200型盘式钻孔机旋转钻进,使用50mm钻头,并依靠48普管护壁。整个钻孔过程严格采用干钻法,切忌在钻孔过程中加水[2]。3)浆液配置。按照上文分析合理配比水浆泥。根据制浆机容量取水;根据水灰比例选取相应重量的水泥,开启制浆机后边搅拌边添加水泥。通常情况下,搅拌时间可控制在(5±2)min(浆液无大范围沉淀即可),搅拌结束后将水泥浆置入储浆桶。水泥浆置入储浆桶后要不断进行人工搅拌,避免浆液沉淀。在A路段施工中,主要水泥浆配置原料为水、P.042.5水泥。先加水,后添加水泥与外加剂,拌合(15±5)min。水泥浆流过过滤筛后应过滤2~3边,再存入浆液池。4)注入压力。注浆压力与土质强度、重度有关,而这部分数值难以确定,因此在A路段施工中根据传统施工经验,将注浆压力控制为0.4MPa。5)终孔标准。采用压力-流量双控的方法控制注浆量,当注浆压力达到设计注浆压力并稳定时基本原则(稳定时间为4min)。注浆压力大于2倍设计压力并无法注浆可终孔。个别注浆孔注浆量偏大应停止注浆,分析注浆量偏大的原因后继续注浆。6)注浆结束封孔。注浆结束后,应立即拔出套管并用水泥将浆孔封堵。清洗制浆机、注浆泵后,移至下一处并施工。7)注浆效果检查。①注浆结束后,与物探结果资料进行对比,结合浆孔缝合效果,判断注浆效果。②注浆前后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且未发现漏水现象。③钻孔效果检查,采取抽样检测方法,选取4%的注浆孔,根据芯浆情况判断注浆效果[3]。
3施工注意事项与常见问题处理
3.1施工注意事项在A路段施工时,为提高施工质量,主要进行以下几方面控制:①施工之前正确判断管沟具置。②在高压线下施工过程中,钻探机根据具体施工条件进行相应改装,并重视保护高压线路。③注浆孔应采取跳孔施钻的方式,切忌出现钻完全部注浆孔在注浆的情况,避免孔位串浆。注浆流程应按照“自路基坡脚向线路中心”的顺序,先两侧注浆再中间注浆,保证注浆质量。④注浆钻孔的孔位移动距离为0.5±0.1m,大于这个范围时必须进行处理。⑤注浆过程中,要重视地面观测记录;记录钻孔与注浆流程。⑥注浆过程应加强技术指导和基础数据统计工作,为日后进行数据分析提供具有参考价值的资料。⑦注浆过程中应加强环境保护,及时处理浆液废弃物。例如,在整理好场坪后,应在注浆场坪四周修建排水设施,保证污水能及时。⑧注浆结束后及时采用水泥砂浆、C15混凝土将注浆孔封填,并饱满至孔口[4]。
3.2路基注浆加固技术常见问题处理1)在A路段施工中,主要出现以下几点问题:①在注浆孔定位中,钻机受施工场地的影响,回转半径变小,定位速度减慢;同时钻塔较大,增加钻孔难度,经常出现钻孔偏离的现象。面对这一问题时,在钻孔过程中要尽量靠近最初的设计位置,对一些容易出现偏差的地形可进行简单加工后在进行处理。②由于A路段钻孔地层杂质较多,若钻孔振动较大可引发塌孔等现象,因此在施工过程中借助PVC管护孔,可有效避免塌孔等现象。③在注入浆液时,容易出现搅拌浆液不均匀与储浆桶内浆液沉淀现象,因此必须要紧抓搅拌环节,避免沉淀现象发生。④在注浆孔裂缝处理中,要不断观察裂缝变化问题,及时调整注浆压力值,必要时可停止注浆。2)要特别注意是注浆流程的连续性,若受外力因素而中断可采取一下措施进行处理:①应尽快恢复注浆,若注浆间隔时间过长应冲洗钻孔再进行注浆(若无法冲洗,应清理钻孔后再注浆)。②恢复注浆时,应继续使用同级水泥浆(注浆率与中断前相近即可),使用中断前同级水泥浆灌注最佳,注浆率与中断前相比减少较少则应使用加浓浆液灌注。③注浆后,若注浆率低于中断前且在短时间内停止吸浆,必须立即采取补救措施。例如,可增加相邻孔注浆压力或适当增加注浆孔数量。
3.3施工质量控制与检验方法1)分期、分批供应符合设计要求的水泥与外加剂等材料,在每次原材料供给之前应及时检查验收,并做好管理、发放工作。水泥与中砂等施工材料必须接受检验,试验师检验合格后,方可用于施工。2)注浆后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且无法发现漏水现象,若发现漏水情况,应立即进行处理。
4结语
【关键词】既有建筑,地基基础,加固施工
中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,由于混凝土建筑结构独具的特点,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。因此,加强对既有建筑尤其是钢筋混凝土结构中地基基础加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对既有建筑地基基础的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。
二、对既有建筑地基基础进行加固的意义分析
1.这是保证建筑整体结构稳定性的基础措施,万丈高楼平地起,既有地基将会直接关系到整个建筑的安全性和稳定性,对整个建筑的稳定性有着十分重要的影响。但是,在既有地基基础施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。
2.这是完善既有建筑地基基础加固理论的客观要求,既有建筑地基的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。
3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成建筑既有地基基础结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患,
4.这是保证建筑使用者切身利益的客观要求。伴随着建筑行业的快速发展,越来越多的建筑工程开始施工,房屋建筑的更新换代的周期也逐渐缩短,房屋建筑的稳定性和安全性将会直接关系到使用者的切身利益,对既有地基基础进行加固,不仅仅可以使得建筑的性能得到保障,也可以一定程度的消除很多的安全隐患,使得建筑的使用者能够安全使用,维护了他们的合法权益,体现出以人为本的思想战略。
三、既有建筑地基基础加固施工技术探讨
1既有建筑地基和基础加固前期准备
(一) 既有建筑地基和基础加固前,应先对地基和基础进行鉴定,方可进行加固设计和施工既有建筑地基和基础的鉴定、加固设计和施工,应由具有相应资质的单位和有经验的专业技术人员承担。
(二)对于相关建筑的处置
对地基基础加固的建筑,应在施工期间进行沉降观测,对重要的或对沉降有严格限制的建筑,尚应在加固后继续进行沉降观测,直至沉降稳定为止。对邻近建筑和地下管线应同时进行监测。
(三)既有建筑地基和基础加固的施工人员应掌握所承担工程的地基基础加固目的、加固原理、技术要求和质量标准等施工中应有专人负责质量控制,并进行严密的监测,当出现异常情况时应及时,会同设计人员及有关部门分析原因,妥善解决。
2. 复合注浆法
(一)注浆钻孔施工。对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm,终孔直径为101mm或91mm,钻孔垂直度保证小于1%。
(二)建立孔口注浆装置。注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。
(三)采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔。
(四)采用高压旋喷注浆方式进行注浆。按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。
(五)采用静压注浆方式进行注浆。高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2~3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
(六)封孔。静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。
3.树根桩法
树根桩是一种小直径钻孔灌注桩。通常采用钢管导向冲击成孔,亦可直接采用回转成孔,成孔直径100~250mm,根据成孔直径的大小,可放入一根钢筋或多根钢筋,也可采用钢管,成孔后,将配制好的砼灌入孔内,最后成桩。由于树根桩可以任意角度倾斜,形态似树根故而得名。它的突出优点是能够最大限度地保持结构物与地基之间原有的平衡状态,保证在加固地基的同时,又不破坏地基土对结构物的支撑作用。
(一) 桩径宜为150~300mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩型或网状斜桩型。
(二) 树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定,也可按《建筑地基基础设计规范》有关规定估算,尚应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和桩身材料的要求;对软弱地基,主要承受竖向荷载时钢筋长度不应小于1/2桩长,主要承受水平荷载时应全长配筋。
(三) 树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新的承台。
四、关于既有建筑地基基础加固设计施工的建议
1.要做到科学设计,从既有建筑的现实状况和整个建筑地基基础使用的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。
2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。
3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。
五、结束语
既有建筑地基是保证整个建筑稳固性和安全性的基础性工作,做好既有建筑地基的加固工作,将会对整个建筑的稳固性和安全性有着深远的影响。对既有建筑地基的加固施工既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个既有建筑地基的加固效果,增强其稳定性和安全性。从而为确保建筑使用者的切身利益。
参考文献:
[1]潘卫成,夏群策,既有建筑地基基础加固施工技术[会议论文] 2006 - 第九届全国地基处理学术讨论会
[2]卜良桃,蒋爱民,某住宅楼地基基础综合加固[会议论文] 2002 - 第六届全国建筑物鉴定与加固改造学术会议
[3]张琦琦,高压旋喷注浆法加固已有建筑物地基[会议论文] 2009 - 中国建筑学会全国复合地基学术会议
[4]吴铭炳,戴一鸣,林颖孜,王文辉,基坑加深的加固措施及其效果[会议论文] 2010 - 中国建筑学会地基基础分会2010学术年会
关键词:基坑支护;复合土钉;安全监测;经济技术分析
随着城市建设的不断发展,城市用地日趋紧张,充分开发和利用地下空间是解决问题的重要方向之一。其中基坑工程就是一个利用地下空间的大分支,目前深基坑支护的方法比较多,而土钉墙支护是其中之一。但是纯土钉墙不适用于松软土层也不宜用于淤泥质土或饱和软土中,这主要是由于软弱土层的抗剪抗拉强度较低,且成孔困难,不能为土钉提供有效的抗拔力。为了解决这些问题,扩大土钉支护应用的范围,复合土钉支护应运而生。
1 花式锚管复合土钉墙支护的优点
2 工程实例
2.1 工程地质条件
2.3 方案选择
在反复研究该工程的地质、水文条件、环境因素的基础上,在确保基坑及周边建筑物的稳定性、安全性的前提下确定该基坑采取土钉+花管+放坡复合支护。
3 基坑支护方案设计
3.1 土钉杆体的选择
3.2 土钉间距的确定
根据本工程的勘察报告,在基坑开挖土层中以粉质粘土和粉土为主。综合考虑,决定采取土钉的水平间距为相对较小值,故取土钉水平间距SH=1.5m。土由于中间采取花管代替土钉,因此顶层土钉垂直间距与水平间距相同即取1.5m,顶层以下应适当加大尺寸故取1.6m。
3.3 土钉长度确定
3.4 土钉与水平面夹角的确定
考虑到本基坑的土层条件,决定土钉的入射角度为α=10°
3.5 锚固体直径的确定
本工程采用钻孔注浆型土钉方案,钻孔直径一般为100~200mm,综合考虑各种因素及经验,决定选为钻孔直径d0=110mm。
4 本工程中花式锚管的施工
4.1 花管构造
4.2 花管注浆施工
花管注浆是将注浆管通过钻孔入地层,分段注浆,使浆液在压力条件下,均匀地进入地层,以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。注浆时设置注浆外管,注浆外管将永久留在土体中。注浆外管每隔一定间距预留出浆孔,在出浆孔处加截止阀,注浆时,将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内,形成上图所示的倒刺。
4.3 钢筋混凝土面层施工
5 施工监测与结果
在整个基坑施工过程中,设置4个监测基准点,均设置在基坑边线35m以外;基坑坡顶位移监测点沿基坑上口线布置,每隔20m布置一个;基坑底沿开挖底线每隔20m布置一个变形观测点以观测坑底变形。通过实测结果表明坡顶水平位移和垂直位移及基坑周围地表沉降均没有超出允许的范围。
6 结论
土钉+花管+放坡联合使用,使土钉墙的工作性能发生了很大变化,对地基承载力的要求较低,大大减低了结构地基处理的费用。特别是在城区狭窄地带,还可节省现场施工场地,减少基坑放坡开挖的土方量,与传统的支护方式相比造价较低,施工简便,易于掌握,且缩减工期,是一种很好的基坑支护形式。
参考文献:
[1] 钟昌云.土钉墙技术及其发展前景.重庆工业高等专科学校学报,2005.
关键词:桩端压力注浆,人工挖孔灌注桩,扩大头
1 桩端压力注浆的机理
桩端压力注浆就是在灌注桩成桩后,利用预留在桩端的压力注浆室,通过预留注浆通道进行高压注浆,使浆液对桩端土层及桩端附近的桩周土层起到渗透、填充、压密和固结作用,从而提高桩的承载能力。
2 桩端压力注浆的特点
(1)提高桩的端承力
桩端注浆通过渗透,填充,挤密作用使桩端持力层在一定范围内形成浆液和土的结合体,改善了持力层的不均匀性,恢复和提高了持力层的土体强度,解决了普通灌注桩桩端虚土的难题,有效地提高了桩的端承力,减少了沉降量。
(2)提高了桩侧摩阻力
钻孔灌注桩桩周泥皮和人工挖孔桩护壁与桩周土间的空隙降低了桩侧摩阻力,桩端注浆时浆液从桩端侧向上流动,通过挤密,填充,渗透的作用,随桩周土质变化,在桩周围形成不均匀的脉状结石体,从而大幅提高了桩侧摩阻力。
(3)增强了群桩的整体效应
由于桩端压浆,相邻桩在持力层范围内相互作用,使其形成一个近似的大底板承载体,使桩荷载的传递更加均匀,持力层的整体强度得到充分发挥。
桩端压力注浆技术适应性较强,几乎适用于各种土层,具有造价低,施工机具简单,质量稳定等优点,应用前景非常广阔。
3 工程实例
3.1工程概况
烟台市邮电监测监控中心位于烟台市胜利路东,人民银行大厦对面,该建筑物地下两层,地上十八层,总建筑面积约25000m2。该工程基础设计为人工挖孔灌注桩基础,挖孔桩在基坑底施工,基坑开挖深度为10m左右,桩数为33根,桩长约12m,桩径为φ1.0m-φ1.8m ,扩大头为φ1.6m-φ5.0m,宽高比为1:2。
3.2场地工程地质条件
层号 土层名称 厚度 (m) 地层描述 ① 杂填土 1.20-2.00 该层成份杂乱,结构松散,密度不均。。 ② 粉质粘土 1.00-2.70 饱和,呈硬塑状态,具中等压缩性。 ③ 粉质粘土 3.40-4.20 局部混大量砾碎石,饱和,呈可-硬塑状态,具中等压缩性,属超固结土。 ④ 粘土 5.30-6.60 局部夹砾碎石薄层,饱和,硬塑,中等压缩,属超固结土。 ⑤ 角砾 0.70-2.70 成份石英,长石,强风化花岗岩和云母片岩碎块,分选差,磨圆差,多呈棱角状,饱和,呈稍密-中密状态。 ⑥ 粉质粘土 1.70-5.50 含铁锰质氧化物,土质较纯,局部混角砾碎石,饱和,可塑,具中等压缩性。 ⑦ 碎石 9.10-12.60 成份为石英,长石,强风化花岗岩和云母片岩碎块,分选差,磨圆差,多呈棱角状,饱和,呈稍密-中密状态。 ⑧ 强风化云母片岩
关键词:边坡开挖;支护;水利水电工程;施工;应用
中图分类号:TV文献标识码: A
一、工程的施工准备
1.做好工程的施工安全因素剖析。就目前我国水利工程施工的情况看,边坡开挖和支护工程的施工影响的主要安全因素主要有以下几方面
(1)水利工程边坡上部岩体的结构不够稳定,导致在工程施工过程中的一些安全隐患问题,所以未来在确保下部施工安全下, 工作人员需要在施工的过程中妥善做好一定的加固处理。
(2)在边坡施工过程中,应该充分考虑到岩石各种指标和其本身的性能,必须要认真分析它的岩抗风化的能力、抗软化的能力以及硬度,还应充分考虑到强度、透水性和组成等方面指标。
(3)水利工程的岩层结构相对于水利工程高边坡在施工质量上影响也是及其重要的,必须要综合的考虑岩体节理裂隙以及发育程度和岩体结构基本分布的情况。
(4)在施工区域水文环境以及气候对于高边坡施工的影响也是巨大的。其五,施工地区本身地质地貌和坡度对于施工的质量应用也占有很重要的一部分。
(5)对于施工过程中风化作用影响,也是不容忽略重要因素之一。
2.做好工程的施工道路布置。在水利工程施工的过程中,道路布置对工程施工效率影响是非常重要的,特别是对于高边坡施工的过程,组织好工程道路,就会大大提高施工的效率。一般情况下,应该布置选择最少是两条施工的道路,左、右岸要各布置一条,如果存在临时施工工程,还应该另外新增设两条其它的线路。
二、水利工程边坡开挖施工技术的分析
1.水利工程边坡的开挖流程。就目前我国的水利工程边坡施工的情况看,通常情况下所采取的是自上而下开挖的挖掘原则和顺序,从具体流程上看,通常情况下应该按照如下的顺序进行:即表面植清除――土方来开挖――石方来开挖的原则,需要注意的是,在挖掘过程中,必须完成了上一步挖掘项目,才可以进行下面的施工。
2.水利工程边坡开挖的施工说明
(1)植被的清理
在对于边坡的施工前,必须要对其施工的地区来进行一定的清理,通常情况下,施工范围应涵盖在开挖线外五米的距离左右的位置,这样才能够避免一些杂物进入到施工的区域。
(2)土方的开挖。上文我们提到在土方开挖过程中,应该采用按照自上而下顺序来进行,这样不仅利于工程的施工区域下地表水的排水,还能够有效避免在施工的过程中因为雨水的冲刷所导致边坡施工质量的不合格。
(3)石方的开挖。在高边坡施工的过程中,石方开挖的施工主要包括内容主要是左岸坝的肩石方开挖、河床石方的开挖和右岸的坝肩石方的开挖三个部分,下文将结合实际的工作经验,逐一的进行分析。首先,左岸坝肩石方的开挖。因为左岸坝肩石方的开挖施工特点决定了该选用露天液压钻的CM351钻机与ZQ100D的潜孔钻钻孔式设备来作为主要施工的设备,并且还可根据工程实际岩体的结构来选择手风钻式作为辅助。在左岸的石方挖掘过程当中,仍旧采用的是分层方式进行, 避免因此开挖与爆破所导致岩体的结构破裂,从而所导致的工程安全方面的问题。其次便是右岸坝肩石方的开挖。一般是和左岸坝肩的石方开挖比较相似的是,在右岸坝肩石方的开挖过程当中,仍然需要采用露天液压钻的CM 351式钻机与ZQ100D的潜孔钻式设备为主,采用以手风钻式钻孔为辅原则。但是要注意的是,在石方的开挖过程中,应采用自卸车方式将挖掘出来的废料与岩碴依照相关指定线路运送至工程上游所制定弃碴的场地。
三、水利工程边坡的支护施工与技术分析
1.支护前各项准备工作
(1)在边坡支护之前,应该根据地质的条件、工艺的要求,结构的形式以及岩体暴露的时间等因素来编制施工的方案,再制定详细施工作业的指导书,并向施工的作业人员来进行交底工作。
(2)作业人员应该根据施工的作业指导书要求,及时的进行支护。
(3)在作业前,应该认真的检查施工区边坡的稳定情况,需要的时候应首先进行安全的处理。
(4)对于一些不良的地质地段临时进行支护,应结合永久性的支护来进行,即为在不拆除或是对一部分拆除临时的支护条件下,来进行永久性的支护。
2.锚喷支护的施工说明。锚喷支护在施工时应该做好以下几个方面工作:
(1)在施工前,首先应该通过现场的试验或者依工程的类比法,来确定合理锚喷支护的参数。
(2)锚喷作业机械的设备,应该布置在安全的地段。
(3)注浆器和喷射机等设备,应该在使用之前做好安全的检查工作。
(4)喷射的作业面,应该采取综合的防尘措施来降低粉尘的浓度,可以采用湿喷的混凝土。
(5)在岩石渗水比较强的一些地段,在喷射混凝土前应该设法把一些渗水集中的排出。在喷后来钻排水孔,以 防止喷层来脱落伤人。
(6)当凡锚杆孔直径如大于设计所规定数值时,就不应该安装锚杆。
(7)砂浆锚杆在灌注浆液时,应该遵守下列的规定
在作业前应该检查注浆罐、注浆管和输料管是否完好。
注浆 罐的有效容积不应该小于0.02m,耐力要不小于0.8MPa,在使用前应该进行耐压的试验。
在作业开始时,采用水或者是0.5―0.6 的水灰比纯水来泥浆的注浆罐和其管路。
注浆的工作压力应该逐渐升高。
注浆的作业应该连续进行,罐内的储料应该保持罐体容积约三分之一处左右。
喷射机、水箱、注浆器以及油泵等设备,应安装使用压力表与安全阀,在使用的过程中如果发现有破损或者是失灵时,应该立即的更换。
在施工期间应该经常的检查输料管、注浆管和喷头等管路连接的部位,如果发现有磨薄、连接不牢或击穿等现象,应该立即处理。
四、案例分析
下面便是以某水利水电工程施工的过程为例来讲述边坡的支护及开挖。
通过一定的科学分析认证而知,某工程所需要的开挖及支护的工程量相对较大,所需要进行明挖的土方量为24.62万立方米,进行明挖的石方量为6.09万立方米,所用于护坡混凝土的量为0.83万立方米,此外还需要一些不同种类的锚筋,总根数大概在0.5万。
依据水利工程施工的设计图而知这个水利工程的边坡所需要开挖最大度可以达到120米,但是在实际的施工过程当中,所需要开挖最大度是140米,这便就需要做好较为科学的计划及预算,这样才能确保施工环节顺利的进行。电站的厂房建设主要形式一般为靠近岸边地面厂房的类型,所有的厂房基本位置通常都是位于钢筋混凝土结构石坝的右岸,施工的现场大概要布置了4台水轮发电机组,发电机组的容量达880MW,根据水利工程的陡边坡的具体施工情况以及地质的特点布置爆破的实施步骤,要严格的控制爆破的技术,确保开挖的质量。边坡支护以及开挖当中的爆破技术的具体程序应该包括以这几个方面:
1.要做好网络工程的准备工作
这个工程所使用到的爆破网络一般为非电雷管孔间的并且具有微差顺序特征爆破的网络,且预裂孔起爆的时间要求在75m/s到100m/s之间,拱坝建基面的预裂孔单响药量通常在小于20kg为最佳,在离建基面30米以外的单响药量务必要控制在小于100kg,若是15米以内的就要控制在小于25kg,此外还应该考虑到质点的振动速度大小,这样才可以确保施工的质量。
2.在钻孔的时候主要所使用的为液压钻,二者的钻孔位置都要保持平衡,水平距离要控制在1m到1.5m,此外爆破孔孔底同预裂面的垂直距离要控制在大于2.5米。在通常情况下,缓冲孔的药卷直径一般要控制在50毫米左右,装药的方式通常为连续不耦合的两段式,堵塞段的长度要设置在1.0m到1.5m之间,通常线装药的密度为2.0 kg/m3到2.8kg/m3,第二段要封堵孔口,第一段要封堵中部。
3.要控制预裂孔尺寸以及爆破的标准。预裂孔一般有两种类型,其中包括着马道水平的预裂孔以及坡面的预裂孔,这两种的钻孔所使用的机械是不相同的,在尺寸方面的控制要得当。在马道的水平预裂孔的钻孔的过程当中通常要使用的机械为YT28型的手风钻,孔深一般要控制在2米左右,每一个孔间的距离要控制在小于50厘米,将孔口堵塞的深度要控制在小于0.5米。对于坡面的预裂孔来说,孔径大小通常要控制在小于90厘米,在钻孔时一般采用的是XZ-30潜孔钻,预计深度为17.28米,超深在0.5米左右,各个间的距离控制在60cm到80cm之间。
结语
边坡的开挖以及支护工程施工部分作为水利工程在施工过程中的重要一个环节,边坡的开挖和支护工程施工的质量会直接决定和影响整个水利工程的施工质量,因此,对于水利工程的高边坡开挖和支护工程施工技术的研究分析有着重要的现实意义。
参考文献
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关键词:深基坑支护,控制,措施
深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的分项工程,而深基坑支护结构技术无疑是保证深基础顺利施工的关键。高层建筑为满足承载力、埋深要求,考虑建筑功能和成本,其基础多设计带有地下室的深基础,且大部分施工场地窄小,不能采用基坑边缘放坡,只能采用桩柱、墙等特殊支护结构。做好基坑支护的质量控制对保证施工安全、临近建筑物及施工人员生命、财产安全极其重要。
1.基坑支护施工组织设计方案
深基坑支护结构选择,应优先考虑施工单位现有施工技术水平,优先考虑工程基础桩相同类型桩作为基坑支护结构,如果工程桩采用钢筋混凝土灌注桩,则基坑支扩结构应尽量选用这种桩型,其直径可相应选用较小直径,这样可减少机械设备进场费用。当基坑较深围护桩布置位置允许时,应尽量选用两排支护桩,种布置方式力学性能好,前后排桩与桩顶圈梁形成刚架结构,桩间土参与支护工作,改善围护桩的受力状况,达到减少桩的配筋数量。当围护桩要求达到防渗要求,基坑深度小于 7m,地表回填土中固体碎片含量较多时,不宜单独选用水泥搅拌桩,应采用水泥灌注浆。
基坑支护施工组织设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑上部坑沿的稳定性、地面变形及地下水的控制、防止基坑周边隆起、管涌与流砂等险情,并要根据地质、环境因素的变化及时地调整支护方案。深基坑支护结构的主要作用是挡土,使基坑在开挖和基础施工的全过程中能安全顺利地进行,并保证对临近建筑、公共设施和周边环境不产生危害。目前国内深基坑支护技术有:地下连续墙排柱支护、水泥搅拌柱、土钉墙及复合土钉墙、喷锚网支护、逆作法与半逆作法施工、环形支护结构等等。实践中根据土质条件、基坑深度、地下水情况等,结合不同支护方式的优缺点,选择经济合理的施工组织设计。
2.深基坑支护的基本要求
喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称,作为一种先进的支护加固技术,在岩土质高边坡,特别是在不良地质条件下,已得到了广泛的应用。喷锚网支护,是通过在岩土体内施工一定长度和分布的锚杆与岩土体共同作用形成复合体,弥补岩土体局部强度不足并发挥锚拉作用,使岩土体自身结构强度潜力得到充分利用,保证边坡的稳定。坡面设置钢筋网喷射混凝土,起到约束边坡表面变形的作用,使整个坡面形成一个整体。为做到及时支护、有效地保持土体强度,喷锚网支护的施工要紧跟开挖,随挖随支,每层开挖高度,随地质条件而定,一般为 1.5m~2.5m。采用喷锚网支护的主要特点是:结构简单承载力高安全可靠:可用于多种土层,适应性强;施工机具简单施工灵活污染小噪声低,对周围环境的影响小;可与土方开挖同步进行,工期短,本身不需要打桩,支护费用低。
控制要点是必须重视前期地质勘察工作,要熟悉并掌握工程的地质勘察报告,熟悉基坑开挖地的地形、地貌和地质特点,分析深基坑可能导致边坡土体滑坡的各种可能,对影响边坡稳定性的关键地段、地层和土质技术指标做到心中有数。论文参考网。由于地质勘察资料不一定很详细而且与实际情况往往有出入,在基坑开挖中还要经常比对现场的地质情况与地质勘察报告差异很大时要及时书面告知建设单位,由建设单位通知勘察和设计单位,必要时调整施工组织设计。施工组织设计方案必须经过专家组技术论证:由具备设计资质的支护施工单位自行设计或施工单位委托设计单位负责设计。
3.深基坑支护的过程控制
按设计方案组织施工施工前,有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境,降水系统应确保正常工作及储备应急抢险排水系统,保证必须的施工设备正常运转。施工单位在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量,钢筋网间距,加强筋范围,放坡系数等。设计方案变更时必须重新评审。校准水准点及坐标控制点的正确性和实施保护措施。审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确,开挖过程中要随时督促施工单位对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡坡度进行检查,注意基坑周边的土体变化。测量观测站要日夜值班,出现险情立即报告。坚持见证取样制度,对进场材料严格把关。做好隐蔽工程验收:监理工程师应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度,注浆配比、压力及注浆量,喷锚墙面厚度及强度,锚杆应力等进行检查,按规定留置混凝土试块、水泥浆试块,锚杆抗拔力实验。采用机械开挖时,应预留 0.3m~0.4m原始土层,人工铲除修整坡面,尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体,使之表面平整,坡角符合设计要求。钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求,钢筋网绑扎随开挖分层进行时,搭接长度要符合要求,一般为一个网格边长。
锚杆钻孔应按设计倾角和孔深进行。论文参考网。当钻孔遇到障碍物无法钻进时,允许适当改变钻孔方向。当土层为软土时允许加大倾角,将锚杆嵌入持力的土层中:当钻孔深度达不到要求时,应在该孔的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则补强加固。嵌入锚杆前应将孔内松土、泥浆等清除干净,方可送入锚杆。下锚杆时,应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内。注浆要严格控制混凝土配合比,并根据注浆情况多次注浆,以保证浆液充满孔壁,使锚杆具有较高的抗拔力。当锚固体强度达到设计强度的 70%以上且不小于 3 天,方可开挖下—层土方。 喷射混凝土要搅拌均匀,垂直作业面尽量从底部逐步向上部施喷,混凝土厚度要符合设计要求,喷射面要留置试块,每组不小于 3 块。
基坑支护施工要与挖土互相配合,合理安排工序及工期,土方开挖的顺序、方法必须与设计相一致,并遵循开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖的原则,减少开挖过程中原土体的扰动范围,缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间,对称开挖,均衡开挖,合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。基坑开挖过程中,应防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原始土层。发生异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和采取措施,方可继续挖土。基坑开挖完成后,应提醒建设单位及时组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽,及早开始地下结构工程的施工,严禁基坑长时间暴露。基坑回填前,支护层不能破坏,特别是坡脚部分。地下结构工程完工一层基坑及时回填有利于边坡稳定,注意地下水或自来水或排水系统水患的影响。
深基坑支护的应急准备预案:做好预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑,或有重要的地下电缆和市政管线,很难预估出现的问题。论文参考网。因此,必须加强观测,出现问题,立即按深基坑支护的应急准备预案进行救险施工,根据土层位移的时空效应,及时掌握土体变形特性、边坡的稳定状态和支护效果,发现异常情况及时采取措施,预防边坡失稳和临近建筑沉降等事故发生。
4.结语
伴随着高层建筑的发展,深基坑开挖越来越多,深基坑支护难度逐度加大。基坑支护的施工组织设计方案必须依据工程地质资料科学设计,由于地质条件的不确定性,基坑开挖地质情况与地质勘察报告略有不同,施工单位必须在基坑开挖过程中根据地质条件的变化及时同施工单位调整和改进基坑支护施工方案,确保深基坑的施工安全。高层建筑深基坑支护的施工质量控制技术将逐步完善。
关键词:路基工程;注浆加固技术;施工工艺
0 引言
注浆加固技术不破坏旧路面结构,通过注浆管道直接将注浆材料注入路基和基层,将原来松散或开裂的材料凝聚成板块,可明显提高承载能力。由于不必对路面进行开挖,可将旧路面材料原位利用,节约了大量工程材料,并减少了施工时间,降低了路面养护对交通的影响。作为一种路基病害处理与加固措施,采用新型地聚物材料的注浆技术具有快速施工、效果明显的优点,避免了传统“开膛破肚”的维修方式,具有明显经济与环保意义。本文通过迎宾大道路基工程加固的实际案例,介绍了在路基裂陷工程中注浆加固技术的优点,并详细论述了设计、施工、检测及效果,为以后类似路基注浆加固工程提供参考。
1、工程概况
江门市迎宾大道路为市区内主要机动车道路,全长5400m。该路段原路面为一幅路型式,后经几次加宽盖被成目前四幅路型式。其中,七十年代修建了6.4m宽18cm厚水泥混凝土路面,后加盖水泥石粉稳定找平层;8cm厚沥青贯入式碎石基层和4cm厚中粒式沥青混凝土。目前该路段路面破损非常严重,急需进行整修处理。经研究决定采用注浆加固法加固路基。
2、公路病害机理分析及治理方法
2.1 路基不均匀变形是道路病害的根本原因,主要是以下原因导致:
1)路基土层结构的不均匀性。
2)路基土层的欠压密。
3)修建地下管线的影响。
4)路面“天窗”导致对路基的水力侵蚀(补-径-排)。
5)地下管线渗漏造成的溶蚀孔洞、管涌通道。
2.2治理方法选择原则
路面补强治表不治本,路基补强,消除地质缺陷才是根本途径。3、采用注浆加固法的优越性
固化剂(浆液)沿路基软弱部位渗透充填、压密固结、劈裂置换、胶结固化,消除地质缺陷,改善路基受力性状,提高承载力,减少不均匀沉陷。
1)根本消除路基不均匀变形,使病害从根本上得以防治。
2)经济效益高。有资料表明,注浆加固法和传统方法相比,可节约公路维护维修费用40%以上。
3)不断交、工期短、污染小、施工文明。
4)技术先进、工法成熟、效果可靠。
4、路基注浆加固施工
4.1注浆加固机理
土层压密固结,提高路基承载力,减少沉降。浆液劈裂置换,提高土体结构强度,消除地质缺陷。空隙渗透充填,填充路基空洞裂隙,封堵水力侵蚀或管涌通道。散碎结构胶结作用,改善路面基层结构,提高路面基层整体强度。
4.2注浆施工设计
本工程采用静压注浆法, 静压注浆法是利用液压、气压和电化学的原理,通过注浆管将能强力固化的浆液注入地层中,浆液以充填、渗透、挤密和劈裂等方式,挤走土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,浆液固结后将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,从而改变岩土体的物理力学性质。静压注浆法适用土质范围:中粗砂及砂砾石,破碎岩石与卵砾石,软粘土和湿陷性黄土。
1)工程量布置
排水管线两侧:距管道或马蹄形沟外墙0.5m处布孔,间距1.5m,深度至管道底;无明显变形地段:加固深度1m,钻孔间距2m×2m,此部分占80%;路面不均匀变形显著,面层龟裂地段:加固深度2m,如有严重部分应加密布孔(孔间距调整为1~1.5m),此部分占20%;钻孔梅花状布置,边排孔距离机动车道道路边缘1m。
2)钻孔施工工法
台钻回转钻进+路基人工洛阳铲钻进,工程钻机回转钻进。
3)浆液配制
水泥系浆材,水泥p.s32.5,常规CB液。设计配比:W/B/C=1:0.1:1。制备浆液时先按照W/B=3:1的比例配制预水化B液,然后按照设计配比配制灌注浆液。
4)注入工法
成孔安放注浆管并封堵孔口搅浆全断面一次注浆待凝。
5)注入压力
由于注浆压力与土的重度,强度,初始应力,孔深,位置及注浆次序等因素有关,而这些因素又难以准确确定,因而本工程注浆压力通过试验和地区经验确定,设计注入压力0.4Mpa。
6)终孔标准
浆液注入量采取压力~流量双控法:在注入压力达到设计压力的前提下达到稳定为原则,稳定时间标准为5分钟。当注入压力大于2倍设计压力且浆液无法注入时可终孔。当单孔注入量异常大时应暂停注浆,分析清楚原因后采取间歇注浆的方法进行。孔口反浆时采取间歇注浆的方法。
7)钻孔填砾及恢复
注浆钻孔内填入碎石砾料并补充水泥~水玻璃浆液使之形成微型桩体。孔口采用冷补料恢复。
4.3路基加固质量检验
参照国标《建筑地基基础工程施工质量验收规程》(GB50202-2002)制定的验收标准
注浆地基质量检验标准表4.7.4
4.4效果检验与评价
1)效果检验
本次施工路段共完成注浆孔475个,共计5600米,共注入水泥4500吨,平均注入水泥量0.795t/m,地面上抬数厘米,从总注入量和单位注入量数据分析,注浆段土体空隙均有大幅度降低,从而说明施工地段地层的可注浆性。
2)标贯试验
施工结束15天后,监理在施工路段范围内选择了5个代表性地点(其中2个在注浆点位,2个在两相邻注浆点位中间,1个在相邻对角注浆点中间),做了标贯试验,试验后数据说明,注浆后标贯击数明显比注浆前击数高,说明注浆后使路基土层压密固结,提高了路基承载力,达到了我们的施工目的。
5、结 语
【关键词】 建筑工程 深基坑支护 土钉墙 监测 概况 主动支护
伴随国民经济的快速增长,我国建筑工程的规模也在不断扩大,深基坑支护工程作为建筑工程施工的重要组成部分,其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。目前最常见的基坑支护技术主要包括两种:主动支护与被动支护,本文根据具体工程实例进行分析,主要选用土钉墙支护技术进行施工,在施工过程中必须做好基坑支护监测工作,了解其施工要求,规范施工工艺流程,只有这样才能有效提升整个建筑工程的质量。
1 深基坑支护的概况
1.1 深基坑支护
对于深、浅基坑,目前工程界并没有统一的标准。1967年Terzaghi与Peck建议将6米以上深度的基坑定为深基坑,但实际施工中这种说法并没有得到广泛地认可。现阶段,我国深基坑施工中普遍将超过6米或7米的开挖深度看作是深基坑。基坑支护是指为确保地下室施工及附近环境的安全,选用支挡、加固等方式对基坑侧壁与附近环境加以保护。支护结构主要对侧向压力进行承受,主要包含水土压力、地面荷载、邻近建筑物基底压力及相邻场地施工荷载等引起的附加压力,其中水土压力为支护结构承受的主要压力。传统支护设计理论主要将基坑附近土体作为荷载,作为支护结构的“对立面”,随后按照围护墙位移的状况,进行支护设计。
1.2 土钉墙支护
作为一种新型支护方式,主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。目前主动支护主要分为水泥土墙支护、土钉墙支护、喷锚支护、冻结支护、拱形支护等方式,本文主要对基坑主动支护中的土钉墙支护进行分析与探究。
土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制,在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式,随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板,最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内,通过土钉和土一起完成作业,进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度,如地下水位在坑底以上时,必须根据实际施工要求,进行有效排水与截水施工。
2 建筑工程深基坑支护技术的应用
2.1 工程概况
本工程由15层住宅楼含局部3层商铺(裙楼)组成,裙楼外侧边线范围内设1层连通式地下室。基坑长55.19m,宽36.10m,开挖深度约为4.9m。
2.2 土钉墙基坑支护施工
结合本工程的实际施工情况,选用土钉墙基坑支护的方式进行有效施工,应遵循一定顺序进行,如基坑西侧支护―南侧―东侧。其施工流程如下图1所示。
2.3 基本工艺
(1)钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业,其成孔工具为洛阳钻机,将其孔径设置为80毫米,深度应确保其超过土钉长度100毫米,成孔倾角为15度。每钻进1米,并进行倾角地测量,避免偏向等情况的出现。
(2)土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合,进行土钉的制作,确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置,选用搭焊连接的方式进行土钉连接,焊缝高度控制在6毫米,把土钉在成孔作业后设置在孔内。
(3)注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业,其作业流程为在孔底插入注浆管,确保管口与孔底之间距离200毫米,注浆管应同时进行注浆与拔出作业,确保注浆管底能够在浆面以下,确保注浆过程中可以顺利从孔口流出,并将止浆阀设置在孔口,选用压力注浆的方式进行施工,确保水泥浆强度为M20,注浆压力控制在1到2Mpa之间。
(4)挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工,将其间距定为200毫米,在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业;搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右,随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业,同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。
(5)安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用PVC管作为主要材料,泄水管长度必须在450毫米以上,并在管附近进行钻孔作业,孔数应控制在5到8个,随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米,布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。
(6)复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工,其设计强度必须在C20左右,其厚度应控制在80毫米。第一,选用干拌方式,混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工,混凝土喷射施工过程中根据实际情况,可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后,及时完成土钉锚固作业,结束焊接钢筋网施工后,必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式,由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间,确保其不出现掉浆现象后,进行第二层混凝土再喷射作业,直至其厚度符合设计规定。
3 建筑工程深基坑支护监测
基坑支护体系随着开挖深度的不断增加会出现侧向变位的情况,这种情况在施工中无法避免,基于此,基坑支护监测的关键就在于侧向变位的发展及控制。通常情况下,体系的破坏都具有相应的预兆性,在基坑支护监测中,施工单位必须做好现场指导工作,利用检测等方式及时分析、了解支护体系的受力情况。在监测中不仅要做好整个基坑支护检测工作,还要充分考虑其附近环境。这种监测方式可以掌握好基坑附近支护的稳定情况,在目前深基坑支护工程理论与相关技术支持下,施工实际情况往往存在或多或少的问题,根据本工程现场施工的具体情况,其地质环境较为复杂,可选用变形监测的方式进行基坑支护作业,这样可以保证施工的安全性。
选用的监测点布置范围为本工程基坑支护的边坡开挖影响范围,遵循其基坑深度2倍以上的深度进行分析,并对监测对象的特定范围进行充分考虑。本工程沉降位移监测点应在基坑边坡附近每个20米到25米的范围进行设置,这样可以为施工的顺利进行提供强有力的保障。并能对施工后路面损坏形成的原因进行分析。在施工前,施工单位必须认真调查路面的实际情况,主要选用拍照等形式对其现状进行分析,随后对形成相应文字进行归档。完成以上监测作业后,对于较大危害部位,可以选用石膏膜设点的方式进行施工,尽可能降低对工程施工的影响,并定期进行跟踪查看。分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详细调查现状的基础综合确定,同时对在施工间出现的开裂,特别重视监测,将实际情况向相关单位及时上报。
4 结语
综上所述,在建筑工程深基坑支护施工中,土钉墙支护技术施工中具有较高的技术含量及较快的施工速度,这种施工技术在建筑工程基坑支护施工中得到了广泛地应用,可以对公路施工、交通基坑支护中的问题进行有效解决。在基坑支护技术应用中,必须详细检查施工现场的实际情况,提高技术水平,规范施工流程,做好监测工作,确保基坑支护技术符合施工要求,避免造成严重的经济损失。
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【关键词】碎石注浆桩;高速公路;软土地基
在高速公路中,桥头跳车一直是一个困扰人们的公路病害问题之一,传统的解决措施往往会造成施工工期的延长,而采用碎石注浆桩可以有效的提高地基土的承载力,减小工后沉降,同时也能有效的改进施工组织。碎石注浆桩采用的是工程钻进旋转循环钻孔成桩的方式。它在施工中所产生的振动和噪音均较小,对地基和周围环境所造成的影响较小,同时施工操作较为安全可靠。以下为碎石注浆桩与其他类似的软基加固方案的经济技术对比:
1.CFG桩和搅拌桩要求施工场地周边无既有建筑物,处理深度浅且受既有建筑物和地层性质影响,
2.碎石桩和碎石注浆桩对施工场地没有特殊要求,但碎石桩受加固土体的剪切强度控制,强度太低,难以成桩;碎石注浆桩没有这方面的缺点,相反碎石注浆桩能提高桩端承载力,提高侧阻强度,改善周边土体性质。
在高速公路桥台软土地基加固处理中采用碎石注浆桩可以在投资少、效益高的基础上达到很好的加固效果,具有很明显的经济和社会效益。碎石注浆桩技术是一项具有明显优势的软土地基加固处理技术。
1.工程概况
本工程为某市一高速公路桥头软土地基加固工程。该桥头位于水塘内,路基填筑高度达到10m。经过对工程地质、水文地质等的综合考虑,最终决定采用碎石注浆桩。桩的直径控制在50cm,沿着道路的前进方向进行布置,呈现排状,桩位按照正三角形进行布置。桩的间距设置为3m或者3.5m两种。在每个碎石注浆桩的顶部还需要现浇钢筋混凝土盖板,其尺寸为150cm×150cm×20cm,其强度为C25,同时在盖板内布置一层钢筋网,其尺寸为14cm×14cm,钢筋的直径为12mm。
2.碎石注浆桩的施工工艺
2.1工艺流程
桩位测放埋设护筒钻机就位钻进成孔第一次清孔下放导向管下注浆管碎石投放洗孔加压注浆边压浆边拔注浆管边补碎石成桩测桩体7 d的试块强度凿桩头现浇桩顶盖板。
2.2成孔
(1)桩位测放。当进行桩位测放时,应确保其偏差控制在20mm以内。
(2)埋设护筒。当进行钻孔的钻进时,如果孔口的泥浆流失严重的话,可能会导致钻孔出现坍塌的问题,因此为了确保钻孔施工的顺利,应在孔口埋深钢护筒,这样可以有效的预防成口后向孔内抛投碎石时造成孔口塌方的问题,本工程中所采用的护筒直径为60cm,埋设的深度为1.2m~1.5m之间。在埋深护筒时,为了确保桩位的精确,在钻进前埋设了骑马桩。护筒埋设完成之后,在其四周填筑一层粘土,并进行夯实,从而确保护筒在施工中不出现位移。
(3)钻进成孔。当进行钻进成孔时所采用的泥浆为地表水加黄泥制作而成的,其比重在1.15g/cm3~1.25 g/cm3之间。碎石注浆桩成孔的工艺与钻孔灌注桩相同。
(4)第一次清孔。当钻孔施工达到设计深度之后,此时钻头应保持原位进行空转,并采用正循环泵清孔的方式将孔内的渣土清除出来。清孔作业应确保沉渣的厚度在10cm以内。清孔符合要求之后,应及时将钻头提出,并移开钻机,之后采用检孔器对钻孔的质量进行检测,主要应检测钻孔的孔径和垂直度。
2.3投石注浆
(1)下放导向管和注浆管。为了有效的确保投石导向管垂直度的稳定性,应在护筒口设置孔口板,同时在孔口的两侧放置方木用于对孔口板进行支撑。本工程中的孔口板是采用方型钢制作而成,其尺寸为1.0m~1.5m,其厚度至少应超过5mm,中心圆孔的直径为600mm。当孔口板设置完成之后,应确保其稳定。导向管为圆形漏斗状,其高度应控制在1.2m以上,管顶孔口的直径为48mm,而管底孔口的直径为30mm,在两口中心各设一注浆管导向环对注浆管进行固定。本工程采用的注浆管为直径50mm的钢管制作而成,每一管节的长度在2.5m~3m之间。注浆管的底端应密封,同时从底板以上50cm长度内的注浆管壁应制作成花管的形似,管壁上应设置直径为8mm~10mm的小孔。通过两个导向环的作用将注浆管准确的插入到孔底内,同时与孔底保持至少10~15cm的距离。
(2)碎石投放及洗孔。首先通过导向管将粒径为20mm~40mm的碎石投入了孔内,当碎石达到导向管的底口之后,将导向管移除,继续进行碎石的投放,直至碎石达到孔口设计标高。碎石投放过程中,应同时在注浆管中注入清水,进行洗孔。当孔口泥浆的比重低于1.05g/cm3之后,即可认为洗孔完成。
(3)加压注浆。本工程所配制的水泥砂浆,其主要的组成成分为32.5级的普通硅酸盐水泥、粒径小于0.5mm的砂以及适量的水。水灰比控制在0.4~0.5之间。桩体混凝土的设计强度为C15。经过试验分析,本工程所采用的水泥浆的施工配合比为水:水泥:砂=0.5:1:0.75~0.80。当进行水泥浆的制作时,采用的是砂浆机进行拌和,同时采用水网对其进行过滤,水网的方格尺寸为0.8mm×0.8mm,通过水网之后将其存放在注浆槽内。
2.4现浇盖板
当桩体浇筑完成之后,应在其顶部现浇钢筋混凝土盖板。通过盖板不仅可以使作用在路基上的荷载均匀的分布到桩体内,同时还应有效的提高桩、土复合地基的承载力。当桩体的强度达到设计强度的70%以上时,即可开始进行现浇盖板的施工。首先将桩顶的松散部分凿除,之后在其上支设钢筋模板,然后即可现浇桩顶盖板。本工程中现浇盖板的尺寸为1.5 m×1.5 m,其厚度为20cm。盖板施工完成之后应进行至少3d以上的养护,当达到要求之后即可将模板拆除,最后在其四周回填土体。
3.结语
在众多高速公路软基加固当中,碎石注浆桩是其中一种有效提高地基土承载力方法之一。该施工工艺在施工中所产生的振动和噪音均较小,对地基和周围环境所造成的影响较小,同时施工操作较为安全可靠。文章通过结合具体的工程实例,针对该高速公路桥头软土地基较厚,路基填筑高度达到10m,采用碎石注浆桩对其进行加固处理,系统地探讨了该工程碎石注浆桩的具体施工工艺,从本工程实施效果来看,采用碎石注浆桩可以达到效益高、投资少优势,可为同类工程提供参考借鉴。
参考文献:
[1] 陈建妹. 碎石注浆桩在灾后道路快速修复中的应用研究 [D].武汉理工大学硕士学位论文.2010.
[2] 邱军廷,肖迪,姚向辉. 公路工程碎石注浆桩施工技术[J]. 河南科技. 2010,(18) :39.