樁墻

摘 要：基坑工程常采用排樁墻錨桿支護、土釘墻、水泥土墻和SMW工法等支護墻體結構形式，本文主要結合實際工作經驗，就錨桿、土釘墻的施工方法與要點進行分析論述。

關鍵詞：基坑工程；建筑施工；技術要點

所謂的錨桿支護，是指利用地層提供給錨桿的錨固力，以便維護排樁墻支護結構物穩定，控制住基坑或邊坡巖土體變形的一種支護方法。

錨桿所指的則是利用粘結介質或某種鎖緊機構，把金屬桿件一端固定在較穩定的巖土層中，而則將另一端和工程構筑物相連，以便能夠實現承擔因土壓力、水壓力或其他作用力所施加給構筑物的荷載的作用。一般來說，很多錨固工程，都需要對錨固桿體施加預應力。如果是預應力錨桿，使用更為廣泛的是水泥砂漿錨桿，其主要是借助于水泥砂漿凝結固化而產生的與圍巖之間的粘結力或握固力，把錨桿桿體與孔壁緊密的連接在一起，從而形成錨固力。

一．錨桿支護的施工方法與技巧要點

1．錨桿的結構組成

水泥砂漿錨桿，主要有這幾個組成部分：拉桿、錨固體、錨桿頭部等。

（1）拉桿

錨桿的中心受力部分主要集中在拉桿，把來自錨桿頭部的力傳到錨固體中，是其主要作用。拉桿全長，一般是有效錨固段長度與非錨固段長度之和。錨拉桿材料有多種形式，如粗鋼筋、鋼絞線、鋼絲柬、鋼管等。

（2）錨固體

錨固體是錨桿的有效錨固部分，其主要是把來自拉桿的力通過水泥砂漿與巖土體之間的相互作用，通過側阻力或端阻力的形式，把荷載轉移到穩固的巖土層中。

（3）錨桿頭部

錨桿頭部是工程構筑物與拉桿的連接部分，能夠起到把來自構筑物的力牢固地傳給拉桿的作用；一般來說，錨桿頭部的組成部分有：臺座、承壓墊板、緊固器等組成。

2．常見支護墻體結構形式

一般來說，當錨桿錨固段受力時，第一步就是要利用拉桿與周邊水泥漿固結一體之間的握裹力傳到固結體中，接著利用固結體再傳到錨固段的周圍巖土體中。從本質上看，土體摩阻力對于土層錨桿，會由于錨固土體抗剪強度，而比巖石小得多，而且比錨固體與拉桿之間握裹力還小，也就是說，土層錨桿會因土的抗剪強度不夠，而產生破壞；對于巖石錨桿，則通常會有由于砂漿結石體對拉桿的握裹力不足，而產生破壞，所以，我們應該把握裹力作為巖石錨桿設計參數，這也就要求水泥砂漿結石體標準，必須要在30Mpa以上。

根據上述錨桿的受力分析，我們可以知道錨固作用的安全由四個條件決定：

①錨拉桿的抗拉強度足夠，在承受極限荷載時，拉桿不產生拉斷現象或過大屈服變形；

②錨固體對拉桿筋的握固力須能承受住錨桿極限拉力的作用；

③錨固段巖土體的抗剪強度或所提供給錨固段砂漿結石體的摩阻力足夠；

④錨固的土體在最不利情況下須能保持整體穩定性。

3．土層錨桿的設計計算

在進行錨桿設計前，必須要正確掌握預錨固工程的第一手資料，包括場地條件、工程地質情況、臨建物及交通情況、地下埋設物、氣象變化等；如果是永久性錨桿，那么在進行設計前，就需要進行錨桿的基本試驗。錨桿設計，主要會包括錨桿的布置、結構參數確定、穩定性計算、承載力計算等。

（1）錨桿的布置

在錨桿上、下排間距上，一定要控制在≥2m，第一排錨桿錨固體中心距地面一定要在4m以上，這樣才能確保張拉錨桿時，地面不出現隆起的現象；錨桿水平間距要控制在≥1．5m，這樣才能防止“群錨效應”的出現；錨桿的承載能力分析，要把桿傾斜角度控制在13?！?5°之間，要注意不能大于45°。

（2）錨桿的承載能力錨桿的承載能力，也叫做錨桿的極限承載能力，通常要通過現場抗拔試驗確定；如果沒有試驗資料，那就通過土層條件、水泥石強度等來進行估算。

4. 錨桿的施工要點

錨桿施工工藝主要包括這幾個部分：錨孔鉆進、拉桿的組裝與安放、灌注漿液、張拉與鎖定等主要工序。

（1）鉆孔方法選擇

在實際的工作中，螺旋鉆進、回轉鉆進、沖擊回轉鉆進等，應根據土質條件、成孔設備性能等，是常用的錨桿鉆孔方法。

（2）拉桿的組裝與安放

在這部分施工中，必須要按照錨桿承載能力和材料供應情況，來完成拉桿的組裝，如果承載力小，那就更多的使用粗鋼筋作拉桿；如果承載力大，那就用鋼絞線。如果用單根鋼筋作拉桿，但是強度達不到標準，那就把2根或3根鋼筋點焊成束并排在一起使用。

（3）注漿工藝

進行注漿的主要目的就是要形成錨固段，然后把拉桿錨固在巖土層中，避免鋼拉桿的腐蝕，并能夠形成基坑工程保護層。在注漿作業中，應該按照次序連續進行，在可泵期內完成注漿，同一批錨桿注漿結束后要，必須要馬上清洗泥漿泵及管路循環系統。如果是二次注漿的錨桿，就應該使用高壓注漿工藝。

（4）錨桿防腐

進行錨桿防腐，主要是對錨桿錨固段、自由段和外露錨桿部分，實施必要的防腐處理。

（5）張拉與鎖定

一般來說，會采用穿心千斤頂進行錨桿的張拉與鎖定，可以選擇YC系列千斤頂張拉粗鋼筋拉桿；用YCQ系列千斤頂張拉鋼絞線等，具體要求：

①錨固體與臺座混凝土強度均大于15MPa時（至少大于設計強度80％），方可進行張拉；

②張拉時，先取荷載（0．1～0．2）N，為預張拉應力，以使各部件貼緊和桿體平直；

③分級及觀測時間應符合規范要求，一般每級荷載增量為0．25N。，每級荷載施加后都要觀測5～10min，記錄好錨頭位移變化情況。

④最后一級荷載為（1.1～1.2）N。，觀測10～15min，若拉桿位移無明顯變化，即可卸荷至鎖定荷載進行鎖定作業；鎖定后若發現有明顯預應力損失時，應作補償張拉。

二．土釘墻的施工方法與技巧要點

1．土釘墻加固機理與應用范圍

土釘墻支護結構，其實是把筋桿插入土體內部，其全長土體粘結，同時在坡面噴射混凝土及掛鋼筋網，利用土釘與土體的相互作用，構成類似于重力式擋土墻的土體加固區帶，這樣能夠很好的提高原位土體的強度，也就能夠進一步增強整個邊坡的穩定性。從施工方法的角度上看，土釘可分為兩大類，即鉆孔注漿式、擊入式。土釘能有效地提高整個原位土體強度并限制其位移，主要加固機理表現在以下幾個方面：

①在某種程度上，土釘是在土體內增設一定長度、分布密度的錨固體，其能夠和土體牢固結合，提升原位土體的強度，從范疇上，其屬于主動制約機制的支擋體系。也可以認為土釘在其加強的復合土體中起到箍束骨架作用，進一步增強了土坡的整體剛度和穩定性。

②在裂隙發育地層，在向土釘孔中進行壓力灌漿的過程中，根據劈裂注漿的原理，其能夠讓漿液順著裂隙擴滲，最終形成網狀膠結。當然，假如采用的是一次壓力注漿，那么我們可以把寬度1～2mm的裂隙，拓展成為5～6mm的漿脈，這樣能夠增強土釘與周圍土體的粘結，形成整體作用。

③如果在土釘加固的邊坡內土體產生滑動面，呢就意味這存在主動區與被動區，那么土釘就會起到錨桿的作用；而我們能可以把被動區內的土釘，當做錨桿的錨固段。

④在坡面上設置的鋼筋網噴射混凝土面板，作為發揮土釘有效作用的重要組成部分，其主要是起到約束坡面變形的作用。土釘比較，在有一定粘結性的雜填土、粉土、粘性土、黃土及弱膠結性砂土邊坡，特別是標貫擊數3以上的粘性土，擊數5以上的砂土，特別適用土釘墻支護。

2．土釘墻設計計算

對于土釘墻工程設計，主要有土釘布置、抗拉斷裂極限狀態計算、錨固極限狀態計算和土釘墻外部穩定性驗算。

（1）土釘布置

土釘長度主要是看基坑深度，如果是非飽和粘性土邊坡，其長高比應該為L／H=0.6～1.0；如果是飽和狀態軟土邊坡，因軟土的抗剪強度過低，就不應該再選用土釘支護，如果一定要使用土釘支護，那要注意將其長高比要大于2.0。同時，要盡可能的把土釘與坡面垂直布置。土釘水平間距S，與豎向間距S，的乘積不應大于4m2。

土釘可采用矩形網格或梅花形網格布置。對于聲70～150mm鉆孔直徑的土釘，一般選擇直徑廬20～32mm的HPB235級、HPB335級螺紋鋼筋作為土釘筋桿即可。

（2）土釘墻外部穩定性

驗算土釘加筋土體形成的結構可看作一個整體，按重力式擋土墻驗算，土釘墻的抗傾覆穩定、抗滑穩定等外部穩定性均應滿足設計要求。

3．土釘墻施工工藝

土釘墻施工工藝主要有：土方開挖、成孔、釘桿組裝與送入、注漿作業、清理邊坡、編網焊接、安放墻面泄排水系統、噴射混凝土并養護、張拉鎖定等。

三．結語

綜上所述，樁墻——錨桿支護技術是建筑工程中，必不可少的一個組成部分。對建筑的質量有著直接的影響，因此，施工單位一定要抓住施工的要點，在實際工程中科學合理的運用。

參考文獻：

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