產品煤槽倉巖土地基處理施工技術

李恩華

(中煤建筑安裝工程集團有限公司，河北邯鄲　056001)

產品煤槽倉巖土地基處理施工技術

李恩華

(中煤建筑安裝工程集團有限公司，河北邯鄲056001)

摘要:結合某選煤廠產品煤槽倉工程，從錨桿錨端冷切技術、預應力錨桿定位筋優化設計、錨桿二次注漿量的測算等方面，介紹了槽倉巖土地基處理技術，總結了施工中的注意事項，對同類工程施工有借鑒意義。

關鍵詞:產品煤槽倉，預應力錨桿，鋼支撐，樁基

1　工程概況

山西平朔煤炭工業公司東露天選煤廠產品煤槽倉工程，由中煤西安設計工程有限公司設計，本槽倉坐落于麻地溝一支溝溝口，跨越挖方、填方兩種地貌，結構設計分為挖、填方結構形式，挖方段長度為33 m，填方段長度為106 m，挖方段最深開挖標高－32.67 m，填方段最深開挖－43.5 m，最大挖方厚度35.0 m，開挖深度范圍內為黃土、粉土、飽和土。倉壁結構:挖方區斜坡段倉壁結構為土釘—土錨結構;挖方段垂直倉壁結構為樁—錨索—土釘結構;填方段為加筋土擋墻結構。暗道結構分為挖方段樁板結構和填方段箱涵結構，樁板結構，板樁結構和箱涵結構施工時，采取類似地鐵施工的樁—錨索、樁—鋼管內支撐、懸臂樁臨時支護結構體系。

2　施工工藝總結

從施工過程中，對各種復雜地質條件下的地基處理施工積累了一點點施工經驗，經總結提煉，不斷創新，形成經驗，總結如下。

2.1錨桿錨端冷切技術

挖方區斜壁采用土釘—土錨墻結構。錨桿長度30 m，采用Φ36精軋螺紋鋼筋，錨固體一次注漿M30水泥砂漿，二次注漿采用純水泥漿。水泥漿固化，經28 d齡期后，采用噸千斤頂張拉。張拉完后采用螺帽進行錨固，多余端錨桿必須切除，方可把錨桿暗埋在混凝土斜倉壁里，可是多余部分的Φ36精軋螺紋鋼如何切除，割槍切除屬于熱作業，很可能應力發生損失，壓力鉗剪切力不夠大，在切斷時必須保證預應力不發生損失，這就要求必須采用冷斷，經嘗試，采用鋼鋸條是既簡單又可靠的冷斷方法，即鋼鋸條切割錨桿的正上方，待鋸到錨桿2/3處時，停止作業，采用一根約2 m的腳手架管作杠桿，往錨桿的正下方壓，這樣可以節約1/3的時間，切斷一根錨桿。保證了預應力的有效發揮。

2.2預應力錨桿定位筋優化技術

為了有效的保證錨桿均勻的被水泥漿包裹住，不發生偏心，要求預應力錨桿進孔洞內時，必須有定位筋保證其位置準確，并能保證2道注漿管在定位籠里伸縮自如，不能出現卡管現象，經改良后的定位籠見圖1。

2.3錨桿二次注漿量的測算

二次注漿量以壓力控制，二次注漿在一次注漿水泥初凝后進行，二次注漿靠壓力泵使第一次注漿形成的柱體發生破裂，即所謂的破裂注漿，使錨桿形成根系，有效的與土體鉚接，從而提升錨桿的抗拔效果。原圖紙設計二次注漿壓力為6.0 MPa，按照設計要求，第一層錨桿二次注漿時，注漿泵壓力在達到2 MPa時，漿液已從錨桿正上方的土體中噴射而出，當時地面距錨桿垂直距離為4 m，所以設計二次注漿壓力為6 MPa是不現實的，后經與設計人員溝通，最后把壓力控制在2 MPa～3 MPa，經28 d錨桿抗拔力檢測，完全滿足設計要求。

圖1　定位籠示意圖

2.4超大、超深空樁技術改進

槽倉挖方段地質條件極為復雜，當槽倉斜壁施工至第9排錨桿時，經已施工完的錨桿應力監測，發現錨桿內應力非常大，設計人員隨即叫停，停止繼續下挖的一切工序，防止槽倉邊坡出現失穩現象，必須采取進一步穩固措施方可施工下一步錨桿和槽倉基坑的挖掘施工。

后經設計人員精心測算，反復研究，最終確定增加護坡支護樁在側壁上。此時槽倉基樁樁頂標高距離此時的工作面為10 m左右，設計要求在此作業面上把基樁和護坡樁同時施工完，再進行下一道工序。面臨的問題就是空樁的處理方法。

處理措施:假如采用素土松填，無疑在基樁施工完畢后，在槽倉斜壁的正下方將產生一個直徑1.5 m，深10 m的壕溝，在沒有任何支撐的條件下，斜壁很容易發生側移和坍塌，后果不堪設想(見圖2)。

圖2　空樁處理示意圖

后經與設計人員溝通，設計人員通知空樁采用C10素混凝土比較安全可靠。既對槽倉的抗滑移產生阻力，同時空樁密實度也得到了很好的保證。最后樁基安全，快速，高效的完成了施工任務。

2.5超大邊坡的臨時鋼管內支撐技術的應用

槽倉護坡樁施工完畢后進行基坑土方垂直向下開挖，為防止南北側和東側已經施工完畢的護坡結構產生變形滑移，設計上采用護坡樁樁頂臨時鋼管內支撐體系來提高樁體的穩定性。

1)樁頂支撐端處理:為了使得鋼支撐中軸線能與各樁軸心在一條線，保證不產生偏心現象，需要提前對已經露出地面的樁頂進行表面處理，清除樁頂表面覆土殘渣，并對局部進行打磨修整，然后安裝鋼腰梁，保證兩側的鋼腰梁外側面能夠相對平行，且與鋼支撐中軸線垂直，避免產生應力集中現象。

2)鋼腰梁安裝:將特制的三角支座用抗剪錨栓與護坡樁頂進行連接，而后利用現場吊車將鋼腰梁吊起，焊接至三角支座上。待鋼腰梁安裝完畢后，進行簡易支模，在鋼腰梁與混凝土樁之間澆灌C35混凝土，以使得鋼腰梁與護坡樁形成一個整體。

3)鋼支撐安裝次序:多節鋼支撐根據設計要求進行組拼成一節，然后利用50 t的吊車在基坑內進行單跨整體吊裝、施加預應力、固定，根據現場施工條件，自西向東依次吊裝并安裝。

4)鋼支撐施加預應力:每跨鋼支撐起吊、臨時固定后，在鋼支撐的兩側各安放一臺100 t的德國進口液壓千斤頂，目的是通過液壓千斤頂施加預應力，根據設計要求，每側施加50 MPa的預應力。預應力施加完畢后安裝鋼支撐與腰梁之間的抗壓連接器，并與之進行焊接連接，形成一個整體后卸掉千斤頂。

2.6超大、超深混凝土灌注樁碰撞處理技術

槽倉暗道樁(邊樁和中間樁)設計直徑為1.5 m，樁長46 m，樁身混凝土強度等級為C45，鋼筋采用HRB400級鋼，鋼筋直徑36。設計特殊要求樁的垂直度偏差不得大于0.5%，直徑不得出現負偏差。樁位偏差不得超過25 mm，樁孔直徑的檢測在下鋼筋籠前測定。樁的沉渣厚度不得大于50 mm。而規范中關于灌注樁成孔施工允許偏差中的規定為:樁徑D＞1 000 mm時，樁徑允許偏差為±50 mm，可以出現負偏差，樁的垂直度偏差不得大于1%，而非0.5%，所以從施工來考慮無疑比規范所規定的增加了難度，施工技術措施需要重新制定。可是由于槽倉地質條件極為復雜多變，控制其垂直偏差在0.5%難度極大，以至于出現了樁碰樁的個別現象。由于采用的是跳打樁，在施工中間一根樁時，個別還是出現了碰到相鄰樁的現象。

原因分析:主要原因: 1)樁基深度太深，碰樁均是在入中風化巖時開始鉆到相鄰的樁，致使無法進尺，巖層變化大，落差大，直徑1.5 m的樁，在鉆進過程中，鉆桿容易在進巖過程中偏向巖層較軟的一側，出現垂直偏差。2)樁間距凈空只有200 mm，按照設計要求，樁深46 m，垂直偏差0.5%考慮，46×0.5% =230 mm，而230 mm＞200 mm，所以從設計上已經發生矛盾。

處理措施:經與設計人員溝通，由于已經進入中風化巖層，為了避免對相鄰樁的破壞，在發生碰撞時，把鉆頭直徑由1.5 m改成1.3 m，繼續鉆到設計標高，鋼筋籠也需要減小直徑方能下到孔底。

3　結語

我們在施工中不斷的總結提高，積累在特殊復雜條件下施工槽倉經驗，少走彎路，提高效益，為企業的技術創新領域多做貢獻。

參考文獻:

［1］李永德.預應力錨索框架梁在山地邊坡加固中的應用［J］.施工技術，2010( 2) :103-105.

［2］周建軍，蒲來春.淺談旋挖灌注樁成孔常見問題的分析及對策［J］.山西建筑，2010，36( 23) :110-111.

Geotechnical foundation treatment construction technology of product coal storage

Li Enhua
( China Coal Building Installation Engineering Group Co.，Ltd，Handan 056001，China)

Abstract:Combining with the product coal storage engineering of the coal-preparation plant，starting from aspects of anchor end cooling cutting technology，prestressed anchor locating reinforcement optimization technology and secondary anchor casting quantity measurement，the paper introduces geotechnical foundation treatment technologies，and summarizes construction matters，which has certain guiding meaning for similar engineering construction.

Key words:product coal storage，prestressed anchor，steel bearing，pile foundation

作者簡介:李恩華(1962-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-11

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0083-02

中圖分類號:TU753.8

文獻標識碼:A