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水泥土墙施工工艺要点

376 2022-02-21 10:00:12

(一)构造要求

水泥土墙支护(图3-5)是以深层搅拌机就地将边坡土和压入的水泥浆强力搅拌形成连续搭接的水泥土柱桩挡墙。

水泥土墙支护的截面多采用连续式和格栅形。采用格栅形水泥土墙的置换率(即水泥土面积 A.与水泥挡土结构面积 A 的比值)对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7,一般粘性土及砂土不宜小于0.6,格檩长宽比不宜大于2。水泥土桩与桩之间的搭接宽度,考虑截水作用不宜小于150mm,不考虑截水作用不宜小于100mm。

(二)施工要点

(1)深层搅拌机械就位时应对中,最大偏差不得大于20mm,并且调平机械的垂直度,偏差不得大于1%桩长。深层搅拌单桩的施工应采用搅拌头上下各二次的搅拌工艺。喷浆时的提升(或下沉)速度不宜大于0.5m/min。输入水泥浆的水灰比不宜大于0.5,泵送压力宜大于0.3MPa,泵送流量应恒定。

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(2)深层搅拌水泥土墙施工前,应进行成桩工艺及水泥渗入量或水泥浆的配合比试验,以确定相应的水泥掺入比或水泥浆水灰比,浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土重度的15%~18%;粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜被加固土重度的13%~16%。

(3)采用高压喷射注浆桩,施工前应通过试喷试验,确定不同土层旋喷固结体的最小直径,高压喷射施工技术参数等。高压喷射水泥水灰比宜为1.0~1.5。

(4)水泥土桩墙顶部宜设置 0.15~0.2m 厚的钢筋混凝十压顶。压顶与水泥土用插筋连结,插筋长度不宜小于1.0m,采用钢筋时直径不宜小于φ12,采用竹筋时断面不小于当量直径 φ16,每桩至少1根。

(5)深层搅拌桩和高压喷射桩水泥土墙的桩位偏差不应大于 50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%。

(6)水泥土挡墙应有28d 以上的龄期,达到设计强度要求时,才能进行基坑开挖。

(三)施工质量检验

深层搅拌水泥土桩的质量检验标准如表3-3所示。

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3)锚杆围护结构稳定性验算

锚杆围护结构的稳定性,分为整体稳定和锚杆深部破裂面稳定性两种须分别予以验算。其破坏方式如图3-7所示,即,包括锚杆与围护结构在内的土体发生整体滑移。这种破坏方式一般可按土坡稳定性分析的方法用圆弧条分法进行验算。

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锚杆围护结构除应进行上述稳定性验算外,还需要验算其围护结构的人土深度,以保证施工期间不出现基底隆起与渗流破坏。

2.工艺流程

1)干作业(无循环液钻孔)干作业的工艺流程为∶

施工准备→移机就位→校正孔位调查角度→钻孔→接螺旋钻杆,继续钻孔到预定深度→退螺旋钻杆→插放钢筋或钢绞线→插人注浆管→灌水泥浆→养护→上腰梁及锚头(如地下连续墙或桩顶圈梁则不需腰粱)→预应力张拉→锁紧螺栓或楔片→锚杆施工完继续挖土。

2)湿作业(有循环液钻孔)

湿作业的工序中增加用水冲钻孔、采用内外套管钻进并拔出。在有地下水,有卵石、岩石的情况下施工便利。湿作业工艺流程为;

施工准备→移机就位→安钻杆校正孔位调整倾角→打开水源→钻孔→反复提内钻杆冲洗-接内套管钻杆及外套管→继续钻进→反复提内钻杆冲洗到预定深度→反复提内钻杆冲洗至孔内出清水→停水→拔内钻杆(按节拔出)→插放钢绞线束及注浆管→灌浆→用拔管机拨外套管(按节拔出),二次灌浆→养护→安装腰梁→安锚头锚具→顶应力张拉→楔片锁紧→锚杆完后挖土。

3.锚杆施工要求

实践表明,施工技术的关键是二次灌浆,土锚的关键是锚固段与土体的摩擦力,其值与锚固段和周围土体的挤密、粘结度有关。多次试验表明,用通常的一次注浆工艺,其承拉力较低;如果在水泥砂浆呈初凝状态时再在其底部注入水泥浆,使水泥浆挤入土体,即能增加土体对锚固段的法向应力,从而较大地提高土锚的承拉力。二次注浆其承拉力一般为一次注浆法的2倍,且徐变大大减少,因而,土锚杆在饱和软粘土中得到广泛应用。

为保证锚固段工作可靠,锚固段应埋置一定深度,即应在土壁稳定坡线以下。

通过试验测得,土层锚杆在早期荷载作用下的变形;当试验荷载为极限荷载的 70%时,10h 内位移趋向稳定,其最大位移值为1mm;当试验荷载为极限荷载的 70%~86%时,在 20h 内位移趋向稳定,其最大位移值为3mm。

(1) 土层锚杆钻孔。在钻孔前,根据设计要求和土层条件,定出孔位,作出标记。锚杆水平方向孔距误差不应大于 50mm,垂直方向孔距误差不应大于100mm。钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%,可用钻孔测斜仪控制钻孔方向。锚杆孔深不应小于设计长度,也不宜大于设计长度的1%。钻孔作业应作好记录。

(2)采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作锚杆杆体时,杆体组装前钢筋应平直,除油和除锈。Ⅱ、Ⅲ级钢筋的接头应采用焊接的搭接接头,焊接长度为 30d,且不小于 500mrm、并排钢筋的连接也应采用焊接。沿杆体轴线方向每隔1.0~2.0m应设置一个对中支架,保证杆件保护层厚度不小于10mm。排气管应与锚杆杆体绑扎牢固。杆体自由段应用塑料布或塑料管包裹,与锚固体连接处用铅丝绑牢。

(3)当采用钢铰线或高强钢丝作锚杆杆体时,钢铰线或高强钢丝应除油污、除锈,严格按设计尺寸下料,每股长度误差不大于 50mm。钢铰线或高强钢丝应该按一定规律平直排列,沿杆体轴线方向每隔1.0~1.5m设置一个隔离架,杆体的保护层不应小于1.0cm,预应力筋(包括排气管〉应捆扎牢固,捆扎材料不宜用镀锌材料。杆体自由段应用塑料管包裹,与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用铅丝绑紧。

(4)锚杆杆体安放应注意∶杆体放入钻孔之前,应检查杆体的质量。确保杆体组装满足设计要求。安放杆体应防止杆体扭压、弯曲,注浆管宜随杆体一同放入钻孔,注浆管头部距孔底宜为 50~100mm,杆体放入角度应与钻孔角保持一致。杆体插入孔内深度不应小于锚杆长度的 95%,杆体安放后不得随意敲击,不得悬挂重物。

(5)锚杆注浆材料应该根据设计要求确定,一般宜选用灰砂比1∶1~1∶2,水灰比0.33~0.45的纯水泥砂浆或水灰比为0.40~0.45的纯水泥浆,必要时可以加入一定量的外加剂或掺合料。注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块、杂物混入浆液。注浆作业开始和中途停止较长时间,再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆。浆体硬化后不能充满锚固体时,应进行补浆。注浆体的设计强度不应低于20MPa,传递锚固力的台座的承压面应平整,并与锚杆的轴线方向垂直。

(6)锚杆的张拉。锚杆紧拉前,应对张拉设备进行标定。锚固体与台座混凝土强度均大于15.0MPa 时,方可进行张拉。锚杆张拉应按一定程序进行,锚杆张拉顺序、应考虑邻近锚杆的相互影响。锚杆正式张拉之前,应取0.1~0.2设计轴向拉力值,对锚杆预张拉1~2次。