邹志 栗升卫
中建八局南方公司深圳分公司 广东 深圳 518107
【摘要】随着建筑业的蓬勃发展,城市用地资源越来越紧缺,山体建筑越来越普遍。考虑到安全,山体建筑需要做护坡施工,山体边坡施工一般分为桩锚支护与放坡+框架格构梁结构两种形式,桩锚支护适用于受林地保护线的限制,边坡没有放坡空间的情况,其他情况可采用放坡+框架格构梁结构形式,保证整个山体建筑的美观与协调;边坡格构梁需要采用锚索(杆)作为拉结,保证整个边坡支护工程的稳定,锚索张拉施工为边坡安全的关键因素。本文以中山大学·深圳建设工程项目施工总承包(Ⅱ标)边坡工程为例,介绍锚索张拉施工要点,为类似工程提供宝贵经验。
【关键词】山体建筑;放坡;锚索张拉
1工程概况
中山大学·深圳建设工程项目施工总承包(Ⅱ标)边坡工程划分为A、B区,锚索设计如下:
1、边坡支护结构
靠山体边坡采用放坡+框架格构梁部分坡高约3~53.5m,局部由于受林地保护线的限制,边坡没有放坡空间的采用,下部采用桩锚支护。边坡高度大于30米,破坏后果很严重,根据国家规范 《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013),边坡安全等级定为一级,拟采取“放坡+框架格构梁+锚杆(索)和排桩”,锚索主要分布于学生服务中心及图书馆边坡区域,锚索形式有4×7Ф5、5×7Ф5、6×7Ф5,长度为22米~34米,其中钢绞线为低松弛预应力混凝土用钢绞线,锚索均为拉力型锚索。
2、主要分布
按照锚索张拉所用支护方式及具体分布位置绘制出来,如图所示:
2 锚索张拉施工
1、锚索张拉整体施工顺序:施工准备→修整承压面→验收→张拉设备安装→锚索张拉及锁定→封锚→养护。
2、修整承压面:
采用木模板制作模具,保证被拉锚索与混凝土面相互垂直。
3、应力损失检测、验收:
在进行预应力张拉时,由监理单位、建设单位、设计单位、施工单位进行选择有代表性的锚(杆)索,测定锚(杆)索应力和预应力损失。
非预应力锚杆的应力监测根数不宜小于锚杆总数3%,预应力锚索的应力监测根数不宜小于锚索总数的5%,且均不应小于3根。被选中的锚杆(索)施工作业时工程部人员将通知监测单位进入现场进行安装设备。
4、锚索施工完成后要进行验收试验:
1)验收试验的目的是检验施工质量是否达到设计要求;
2)验收标准:a、最大试验荷载作用下,在规定的持荷时间内锚杆的位移增量应小于1.0mm,不能满足时,则增加持荷时间至60min时,锚杆累计位移增量应小于2.0mm;b、拉力型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下,所测得的弹性位移应大于自由段长度理论弹性伸长值的90%,且应小于自由杆体长度与1/3锚固段之和的理论弹性伸长值。
3)试验最大荷载值取1.2倍的抗拔力设计值。
4)锚索验收数量占锚索总量的5%且不少于3根的锚索应进行多循环张拉验收试验,占锚索总量95%应进行单循环张拉验收试验。锚索多循环张拉验收试验应由业主委托第三方负责实施,锚索单循环张拉验收试验可由工程施工单位在锚索张拉过程中实施。
5)验收试验的锚杆(索)应具有代表性。质监、监理、业主或设计单位对质量有疑问的锚杆(索)也应抽样作验收试验。
5、张拉设备安装:
正确安装钢垫板→安装测力计→安装工作锚具及夹具→采用张拉设备进行预张拉将锚索绷直→安装限位板。
6、锚索张拉及锁定:
1)锚索张拉时采用钢绞线束整体张拉锁定的方法即所有钢绞线同时张拉,严禁单根进行张拉。
2)锚索张拉前需报验,由相关人员签字确定以后方可进行张拉施工,锚索锚固体的强度达到20MPa或设计强度的80%后方可进行张拉锁定。
7、锚索张拉验收
锚索张拉验收时应有序进行,张拉前应对张拉设备进行标定,进行预张拉、分级张拉、锁定。
1)预张拉
在锚索进行正式张拉前,先对锚索进行预张拉,预张拉取值在0.1倍拉力设计值,对锚索进行预张拉1--2次,使锚索完全平直,各部位接触紧密。
2)分级张拉
(1)锚索张拉时,分级张拉至1.2倍拉力设计值,分级张拉时分为5级即0.1倍拉力设计值、0.4倍拉力设计值、0.7倍拉力设计值、1.0倍拉力设计值、1.2倍拉力设计值。在前三级张拉时增加荷载速率不得大于100KN/min,后两级增加荷载不得大于50KN/min。锚索分级张拉时的分级和位移观测时间参照下表:
(2)在进行单循环张拉时分为5级张拉,按顺序依次张拉至1.2倍拉力设计值,张拉到0.1倍拉力设计值,观测1min,观测时注意液压表油压读数,是否稳压,若不能稳压需再将压力值加载到0.1倍拉力设计值继续观察,依次张拉至1.2倍拉力设计值,在1.2倍拉力设计值时观测时间为5min,待稳定后依次进行卸荷,卸荷按照5级进行,与加荷载同样进行观测,待稳定压力值后进行下一级卸荷,直至卸荷到零卸荷速率宜为100KN/min~200KN/min。
(3)在单循环张拉试验完成后,再重新进行张拉锁定,锁定张拉时一次性张拉到设计锁定值进行锁定。
8、本工程岩土性质为粉质黏土、强风化岩、中风化岩,在施工时施工人员将按照岩层、砂土层位移观测时间进行观察,当位移观测值超过预警时将停止施工,上报工程部、技术部进行调整,不得私自进行调整施工。
位移观测预警值按下列公式进行计算:
Simin=(Ni*Li)*0.9/(Es*As)(最小伸长值)
Simax={Ni*(Lm/3+ Li)}/(Es*As)(最大伸长值)
Si--锚杆弹性位移量;
Ni--锚杆的所受拉力(取值1.2倍拉力设计值);
Li--锚杆自由端长度;
Lm--锚杆锚固段长度
Es--杆体弹性模量;
As--杆体横截面面积
9、拉力型锚杆的单元锚杆在最大试验荷载作用下,所测得的弹性位移应大于自由杆体长度理论弹性伸长值的90%,且应小于自由杆长度与1/3锚固段之和的理论弹性伸长值。
根据上述理论公式计算出该杆体的在预应力张拉时预警值均小于检测报告最大力时的总伸长率,符合设计及规范要求,单循环张拉至每一级时时记录伸长值。当超出该预警值时需通知工程部与技术部联系设计院进行复核。
10、锁定
锚索张拉至设定最大张拉荷载值后,应持荷稳定5分钟,然后卸荷进行锁定作业。锁定使用锚具和夹片应符合技术标准与质量要求。
11、封锚、养护:
1)锚索张拉完成后应及时对锚头进行补浆和封锚,外锚头采用比框架梁高一个等级混凝土封头,以防锈蚀破坏。对于锚具和锚梁等空隙的补浆应作为锚头防腐的一项关键工序在现场监理旁站的条件下认真进行,补浆管稍大插入锚梁底面以下进行返式补充注浆,直至补浆孔溢为止。对于锚具及锚筋外露部分应严格进行去锈除油后并及时采用与锚梁同标号混凝土进行封锚。?
2)锚索锁定后,须用机械切余露锚筋,严禁电弧烧割,并应留长5~10cm外露锚筋,以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求封锚处理。
3)混凝土浇筑后24小时方可拆模,拆模后及时采用薄膜覆盖,浇水湿润养护7天。
3 结束语
本项目边坡格构梁锚索张拉施工严格按照张拉施工的要点,确保锚索张拉的合规性及质量标准要求,对保证整个山体边坡安全至关重要。“工匠精神”是建筑质量保证的基石,也是施工企业可持续发展的需要,中山大学·深圳建设工程项目施工总承包(Ⅱ标)项目将继续大力将“工匠精神”用于工程实践。
参考文献
【1】《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013
【2】《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范 》GB50086-2015
【3】《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22-2005
第一作者简介:邹志,男,1991年出生,工程师,中建八局南方公司深圳分公司,中山大学·深圳建设工程项目施工总承包(Ⅱ标)工程技术员
栗升卫,男,1987年出生,工程师,中建八局南方公司深圳分公司,中山大学·深圳建设工程项目施工总承包(Ⅱ标)工程项目经理