深基坑開挖與板肋式錨桿擋墻逆作法施工

范晶華

【摘要】論文首先對面板式擋土墻的概述進行了說明，然后介紹了板肋式錨桿擋墻逆作法，最后論文詳細闡述了深基坑開挖與板肋式錨桿擋墻逆作法的施工工藝。

【關鍵詞】深基坑開挖，板肋式錨桿，擋墻逆作法

一、前言

板肋式錨桿擋墻逆作法是深基坑開挖施工中的關鍵技術，在常見的施工工程中的技術管理是人們不容忽視的重點。只有將技術管理融入到施工管理中，不斷提高施工的技術水平，才能促進工程的持續發展。

二、面板式擋土墻的概述

面板式擋土墻主要包括板樁墻和錨定墻兩大類，板樁墻是指面板要打入基坑底面以下較深的情況，如鋼板樁墻，木板樁墻等，他們的主要構件是立板，附屬構件有支撐，拉桿等；錨釘墻是指面板僅進入基坑底面以下較淺的情況，如錨樁墻、錨板墻、錨桿墻等，他們的主要構件是立板，附屬構件有立柱、拉桿、錨桿、錨定構件等。

在錨釘墻中錨桿擋土墻應用較為廣泛，錨桿擋土墻是利用錨桿技術形成的一種擋土結構物，錨桿的一端與工程結構物聯結，另一端通過鉆孔、插入錨桿、灌漿、養護等工序錨固在穩定的地層中，以承受土壓力對結構物所施加的推力，從而利用錨桿與地層之間的錨固力來維持結構物的穩定。作為輕型的支擋結構，錨桿擋土墻與普通圬工擋土墻相比，可以節省大量圬工材料，現已被廣泛用于公路、鐵路、煤礦和水利等支擋工程中。

錨桿擋土墻因錨固地層、施工方法、受力狀態以及結構型式的不同，有多種形式；按墻面的結構型式可分為柱板式和壁板式錨桿擋土墻，柱板式錨桿擋土墻有擋土板、肋柱和錨桿組成，壁板式錨桿擋土墻是由墻面板和錨桿組成。錨桿擋土墻一般適用于巖質路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可以使用，還可應用于陡坡路堤。若支護高度小于6m時，可在墻頂布置一排錨桿；若支護高度在6～8m時，可設兩排錨桿；若支護高度大于8m時，需設2～4排錨桿。錨桿水平間距1～4m，上下排距2～5m。

三、板肋式錨桿擋墻逆作法的介紹

1、錨桿擋墻特點和常用型式

錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土墻面和貓桿組成的支擋結構，它依靠錨固在穩定的土層內錨桿的抗拔力平衡墻面處的土壓力進行支檔。錨桿的設計拉拔力可以通過試驗得到，以保證設計有足夠的安全度。近年來，錨桿技術應用在邊坡支護、圍巖錨定、滑坡治理、洞室加固、高層建筑基礎錨固等等工程中廣泛應用，具有實用、安全、經濟的特點。使用錨桿技術的優點是對邊坡擾動小，預應力錨桿可控制結構變形。根據錨桿檔土墻結構形式的不同，通常可以分為板肋式錨桿擋墻、格構式錨桿擋墻、排樁式錨桿擋墻。可根據地質及工程具體情況，選用錨桿擋土墻的結構形式。根據地形、巖層地質可采用單級或多級。

2、板肋式錨桿擋墻支護機理

板肋式錨桿擋墻主要由錨桿、鋼筋混凝土肋柱、檔板構成。檔土板的支座為肋柱，墻后的側向土壓力作用于擋土板上，由于擋土板傳遞給肋柱，而肋柱傳遞給錨桿，錨桿的抗拔力讓墻身與墻后的坡體變得穩定。錨桿擋墻肋柱可按支撐于剛性錨桿上的連續梁計算內力，當錨桿變形較大時肋柱宜按支撐于彈性錨桿上的連續梁計算內力；根據擋板與肋柱聯結構造的不同，擋板可簡化為支撐在肋柱上的水平連續板、簡支板或雙絞拱板；本地區多為人工開挖巖質邊坡且采用擋板與肋柱一起現澆，故肋柱多采用連續梁計算，擋板多采用水平連續板計算。

四、深基坑開挖與板肋式錨桿擋墻逆作法施工工藝

1、筏板基礎的選擇依據

基礎選型除了應滿足現行規范允許的沉降量和沉降差的限制外，整體結構也應符合規范對強度、剛度和延性的要求，其中最主要的則是選型要安全可靠、經濟合理。在我國的基建工程中，建筑物采用天然地基上的淺基礎設計曾流行一時，但從70年代后期開始，隨著高層建筑的大量興建，樁基礎越來越成為一種重要的基礎型式。其原因一方面是樁基礎設計較簡便，設計風險小，而更主要的是高層建筑不僅豎向荷載大而集中，而且風載和地震荷載引起的傾覆力矩成倍增長，這就要求基礎和地基提供更高的豎向和水平承載力，同時將沉降和傾斜控制在允許的范圍內，并保證建筑物在風荷載下具有足夠的穩定性。樁基礎應用于軟土地區及基巖埋藏較淺的地區，能滿足高層建筑的特殊要求，無疑是最理想的基礎型式。但實際上當基巖埋藏較深而其上又為硬塑、堅硬的殘積土或風化巖等承載力較高的土層時，采用天然地基上的筏板基礎往往會是最佳的選擇。

2、抗浮設計

當建筑物存在地下室時，且地下水位較高時，建筑物底板應考慮水浮力的作用。當水浮力大于建筑物的抗浮重量時，尚應對建筑物進行抗浮設計。對于基礎持力層為巖石（全風化、強風化、中風化）的地區，抗浮錨桿因具有施工方便、經濟可靠、錨桿的抗拔承載力高等優點，被廣泛地應用于基礎的抗浮設計。設有地下室的多高層建筑在采用筏板基礎時，存在是否需設置抗浮錨桿的問題，實際設計中可按下列幾點考慮，以節省建設投資。

施工過程中應將水位限制在基礎板底以下，當建至地下室結構和上部結構的重量大于水浮力時方可停止降水，若建成后仍不能大于水浮力，則須采取抗浮設計。計算水浮力時，考慮到底板受的是地基巖土裂蹤水壓力或孔隙水壓力，其大小與地基巖土的裂隙發育程度和孔蹤率有關，實際的水壓比靜止水壓要小。要考慮底板與地基巖土粘結成整體后所能提供的粘結力，它與兩者的有效粘結面積有關。對必須設置抗浮錨桿的底板，可根據抗浮錨桿的設置數量適當減少底板配筋。

3、抗浮錨桿的設計

抗浮錨桿的設計沒有相應的規范條文，可參考《建筑地基基礎設計規范GB50007-2002》中“巖土錨桿基礎”部分以及《建筑邊坡工程技術規范GB50330-2002》。為了使底板受力均勻，錨桿通常均勻布置在地基內，并與基礎底板可靠拉結。錨桿間距與長度根據抗浮水頭、地質條件與錨桿的抗拔承載力綜合考慮，布置方式可采用矩形或梅花狀。錨桿的抗拔承載力特征值應由現場原位試驗確定，初步設計時可按《建筑地基基礎設計規范GB50007-2002》中公式6.7.6計算。根據巖土勘察報告和建筑物形式，按阿基米德定律（荷載-浮力）×抗浮穩定安全系數（一般取1.3）÷單根錨桿的抗撥承載力=n（錨桿根數）。具體順序和內容為：①計算錨筋（或預應力鋼鉸線）截面面積（m?），②確定錨桿錨固段長度（m），③確定錨桿自由段長度和錨桿總長；④土體或者巖體的強度驗算；⑤外錨頭及防腐等構造設計，以及預應力錨桿張拉值和鎖定值確定。本工程錨桿單根抗拔力特征值取480KN，人防區域每根錨桿中采用鋼筋3條直徑?32精軋螺紋鋼，非人防區域每根錨桿中采用鋼筋3條直徑?25精軋螺紋鋼，錨桿成孔直徑為180mm，錨桿進入中風化巖層不少于1.5m，筏板板底起錨桿總長約為10～22m，錨桿錨入筏板1.2m，布置方式采用矩形。本工程地下室非主樓部分總浮力為365017KN，共設置抗浮錨桿779根，總抗浮力為373920KN，滿足設計要求。

五、結束語

板肋式錨桿擋墻逆作法施工作為深基坑開挖施工的核心工作之一。對工程項目的各個方面具有十分重要的作用。我們必須將板肋式錨桿擋墻逆作法施工技術融合到深基坑開挖的施工管理工作中。

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