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深基坑锚喷网支护的施工技术要点与控制措施

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摘 要:随着深基础工程的增多,锚喷网支护法作为建筑工程深基坑开挖支的一项实用技术,因其施工速度快、费用低等优点,而被广泛地应用各类深基坑支护中。本文详细介绍了深基坑锚喷网支护技术的施工流程及工艺特点,并对施工中容易出现的质量问题,提出了相应的改进与控制措施

关键词:深基坑;锚喷网;支护;施工质量;控制;

0.引言

近年来,随着地下建筑和高层建筑快速发展,深基础大量涌现在各类建筑结构中,但在施工时,经常会受到场地的限制,只能采取土方直壁式开挖的施工方法,而土方直壁式开挖又涉及到基坑边坡的稳定问题,因此要采取相应的支护措施来确保基坑侧壁的安全与稳定,施工中常用的支护措施有护坡桩、钢板桩、地下连续墙、环梁护壁桩、锚喷网等但各有利弊,锚喷网支护作为一项新的基坑支护方法,具有施工速度快、支护费用低、污染小、受场地限制少等优点,近年来得到了广泛的应用

1.锚喷网支护结构的组成

锚喷网支护结构主要由钢筋网混凝土喷层、灌浆锚杆、锚头三部分组成。其中,钢筋网混凝土喷层可提供较平整的支护壁面,并将锚杆之间的部分土压力传递给锚杆,且还具有保护锚杆,避免其被侵蚀风化。锚杆是锚喷网支护结构中主要的受力构件, 其周围采用水泥砂浆灌注,中心受拉部分为钢筋拉杆,其传递力的方式是:首先通过拉杆周边的握裹力将其所承受的拉力传递到水泥砂浆中,然后再通过砂浆与周边地层的摩擦力将其传递到地层中。锚头是锚杆与钢筋网混凝土喷层的连接构件,起着传递喷层上的土压力的作用,可以将土压力有效的传递到锚杆上。

2.深基坑锚喷网支护的特点

与传统的护坡桩支护相比,锚喷网支护结构有以下优点:

(1)锚喷网支护最突出的优点是施工设备简单,易于操作,可以与基坑开挖同时进行的,基本上不占用工程的总工期。因此,锚喷网支护的施工速度比护坡桩支护方法快得多。

(2)锚喷网支护结构适应性强。由于其本身具有较大的柔性,在复合挡土结构经锚固后支承外部土压力时,它可自动进行内部支护的调节。此外,锚喷网支护结构使用不受场地及条件的限制,可适合于大多数的岩土层,并可对其变形进行观测与预报,根据具体情况及时采取加固补救措施。

(3)锚喷网支护能有效的保护原有土体的强度。锚喷网支护结构既容许边坡的适度变形又可阻止其发生过度变形。这种支护方式可以通过观测控制边坡的变形,采取适时支护,加固补充锚喷网支护,阻止边坡土体的滑移变形。锚喷网支护能够最大限度的发挥基坑边坡土体的自支承和自稳定的能力,使土体既是基坑边坡土体(施力体)本身,又是边坡支承体系的组成部分。

(4)锚喷网支护结构通过钢筋网喷射混凝土。这种方式的优点是:①施工方式灵活,既可先喷混凝土后锚网,也可先锚网后喷混凝土。这主要是因为混凝土的粘结性可以有效封闭基坑内部土体表面,控制住了地下水,且能抵抗表面风化。②喷射的混凝土与钢筋网能形成具有一定刚度和柔性的结构,通过锚杆与边坡土体锚固在一起,使基坑边坡土体通过锚杆的锚固力增大了潜在滑移面的正应力,提高了边坡土体的整体强度,并且增加了阻滑力,使支护结构外部土体由松散变紧密,从而使其由被动受压变为与锚喷网一起共同抵御外部土体的侧压力,使土体由施压变为承压。而护坡桩支护结构则是通过其本身的刚度被动承受来自基坑边坡土体的侧向压力,也就是说在基坑开挖后,边坡土体产生变形时护坡桩上就有土压力作用,不产生变形时就没有土压力作用。

3.锚喷网支护施工工艺

针对不同的岩性,锚喷网支护可采用不同的施工工艺:即分次支护施工工艺和一次支护施工工艺。前者适用于岩性较好的土层,而后者则适用于岩性较差的土层。

3.1分次支护施工工艺

分次支护就是将设计锚杆喷射混凝土分次完成,其工艺流程为:光面爆破打锚杆眼(隔间排)安装锚杆初喷,即完成了第一次支护;在经过一定时间(一般5~8天)后,进行第二次支护:首先要在扒矸机后继续打锚杆眼,然后安装锚杆,最后挂网并压好锚条,进行复喷。

其优点为:第一,可组织快速施工。施工中可以组织迎头作业班完成初次支护,同时组织成巷班进行第二次支护,打锚杆、挂网、复喷可以与迎头作业班平行作业;第二,有利于工程的防护。锚喷网支护的工程质量,容易受到爆破的影响,不利于喷射混凝土的养护,而二次支护是在扒矸机后作业,克服了钢筋网被崩的危险,提高了工程的质量。但这种工艺也存在一定缺点,即在扒矸后进行打锚杆眼、安装锚杆、挂网工作时需搭设脚手架。

3.2一次支护施工工艺

一次支护施工工艺就是一次性完成设计锚杆喷射混凝土,其工艺流程为:光面爆破找顶打锚杆眼安装锚杆挂网初喷混凝土(厚50mm)扒矸机后复喷混凝土(50mm/mm)。。其优点是:能有效控制围岩,经一次施工便可完成锚杆挂网,充分发挥了永久支护的作用。它的缺点是:易造成崩网现象,崩网后需整网,费工时。

4.锚喷网支护技术要求及控制措施

4.1技术方面

做好锚网喷支护的前提是抓好光面爆破,限制围岩松动圈,严格控制周边眼间距、眼位及装药量,减少爆破裂隙,以保证巷道成型。此外,还应注意“三径”的匹配,即钻头直径、钻孔直径、药卷直径合理匹配,以提高锚杆的锚固质量。

锚杆锚固时应注意:第一,分次支护时,为了方便二次支护锚杆的定位,应在一次支护的锚杆做上标记;第二,保证保锚杆角度不小于75°,如果难以保证顶部锚杆的角度,应采用锚杆钻机施工,也可以采用风锤长、短钎套用的方法;第三,锚杆眼位要按设计标定,保证扭矩力达到设计的要求。

4.1施工管理方面

锚喷支护施工是否成功,在一定程度上取决于管理水平的高低,应采取如下措施以确保工程质量:①应提高对该技术的认识,重视工程质量;②技术人员应具有较强责任心,做到及时监测;③建立必要的责任制及奖惩制度;④对施工队伍进行技能培训,使其熟练掌握各种施工设备,熟悉该施工工艺及流程。

5.结束语

锚喷网支护技术的主要优点之一能够充分利用反向锚固段所产生的反向摩阻力来减小传递到护壁面层上的土压力,保持土体的稳定,并降低了护壁结构的费用。锚喷网支护技术是深基坑支护的有效方法,它还具有施工速度快、支护费用低、污染小、受场地限制少等优点,特别适用于地下水位较低的情况。随着实践经验的积累和技术不断的改进,锚喷网支护技术将会被广泛应用于工程基坑支护中,发挥着重要的使用价值。

参考文献:

[1]吴厚军,锚喷网支护技术[J] .科技资讯,2012,17.

[2]王增忠,梁凯华,刘振伟.深基坑锚喷网支护的试验研究[J] .地下空间,2013,04.

[3]鞠庆海.深基坑锚喷网支护技术的特点[J] .土工基础,2012,02.

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