鋼筋混凝土灌注樁與錨索復合支護技術的應用

張 紅 飛

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

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鋼筋混凝土灌注樁與錨索復合支護技術的應用

張 紅 飛

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治 046000)

以具體工程為例，從土方開挖與基坑支護兩方面，闡述了鋼筋混凝土灌注樁與錨索復合支護的施工工藝，總結了施工中的注意事項及操作要點，經實踐證明，采用該支護技術提高了基坑的穩定性。

灌注樁，錨索，基坑支護，土方開挖

1 工程概況

某剪力墻結構，總建筑面積27 315.33 m2，基底面積1 093.81 m2，建筑物層數為地下2層，地上23層，建筑高度為71.5 m。基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎，地基處理采用C20水泥粉煤灰碎石(CFG)樁，基礎挖深為8.35 m，基坑支護結構安全等級為二級，基坑側壁安全等級為一級。

2 施工工藝

2.1 土方開挖

土方開挖采用機械大開挖施工，開挖出的土方全部外運。開挖分三次進行，第一次采用1臺反鏟挖掘機進行開挖，挖出的土方直接裝車外運，挖到3.5 m左右，進行錨索鋼梁加固、坑壁噴射混凝土施工，坑壁噴射混凝土接近尾聲后進行第二次開挖，第二次再開挖7.75 m，第三次開挖樁間土，挖至坑底標高。

1)工藝流程。開挖坡度確定→機械設備的配置→合理選擇開挖方法→開挖順序→分層分段依次開挖→修邊和清底。

2)開挖順序及放坡系數。a.開挖順序：從東北角開始向東南角挖，再從西北角向西南角挖。 首先從東北角土方開始進行清渣。混凝土支護樁和冠梁施工完后，開挖第一步3.5 m深，挖掘機回到第一步開挖起點按第一步順行方向進行第二步開挖至7.75 m深，第三步開挖0.6 m深，開挖時不放坡，工作面0.8 m，施工人員同時做好邊坡修整施工。待開挖至距槽底標高0.30 m時，由人工清槽至設計標高，出現超挖時，應用灰土進行回填處理。局部挖至樁頂后改用小挖機進行樁間土開挖，小挖機挖土余留30 cm，按圖紙要求進行人工開挖，人工挖出的土連同樁間土由小挖機一并甩向挖機后方，再由大挖機二次挖掘裝車運出場外。土方開挖時應注意成品保護。在挖土方過程中，應對控制樁妥善保護，并經常測量和檢查是否移位。b.坡道的施工坡度1∶7，設置于基坑西南角。c.坡監測及安全防護措施：開挖過程中，要對邊坡進行隨時監測，發現問題及時采取相應措施。

2.2 基坑支護

1)Ⅰ段基坑支護，支護位置為基坑南邊和基坑西邊。

a.鋼筋混凝土灌注樁采用SR200型旋挖機鉆孔成孔，樁長14.5 m，樁徑均為0.8 m，C30混凝土，樁中心間距1.6 m，樁頂標高為-1.35 m，內配鋼筋，灌注樁嵌入冠梁100 mm，灌注樁超澆高度為0.5 m，樁頭(樁頂0.5 m范圍內)不設箍圈，樁施工完成后破除樁頭混凝土施工冠梁。

b.冠梁：寬0.9 m，高0.6 m，沿支護樁頂采用C30混凝土周圈澆筑，內配16的鋼筋。

c.支護樁間土加固噴射混凝土面層：噴射C20混凝土厚50 mm。

d.錨索：采用3φs15.2鋼絞線(1860級)錨索一道，錨固體直徑150 mm，入射角12°，水平間距1.6 m，錨索標高-3.35 m，錨索3φs15.2,總長為24 m，自由段長度6 m，錨固段長18 m，錨索抗拔承載力設計值380 kN，標準值300 kN，鎖定值為270 kN。采用鉆孔機鉆孔直徑150 mm，隔孔施工，注漿采用二次注漿工藝，錨固體設計強度25 MPa，張拉值取鎖定值的1.1倍～1.15倍。

e.腰梁：腰梁采用22a雙槽鋼，腰梁與支護樁之間宜采用d12膨脹螺栓進行連接，可在樁間面層內預留1 m～1.5 m長的14鋼筋，與腰梁電焊連接，雙槽鋼之間沿腰梁加固方向采用250 mm×200 mm×10 mm鋼板連接板與槽鋼雙面焊接連接，在槽鋼兩側設置連接板，連接板與槽鋼必須滿焊，水平間距800 mm。

2)Ⅱ段基坑邊支護，支護位置為基坑東邊和基坑北邊。錨索總長為25.5 m，錨固段長18.5 m，其余內容同Ⅰ段基坑支護。

3)支護樁施工工藝流程。施工準備→測量定位→成孔→二次清孔→鋼筋籠制作與安放→澆筑混凝土。

a.施工準備。平整、清理場地，材料進場，設備人員就位。統一規劃泥漿池，開始施工。

b.測量定位。根據控制點按照施工圖紙，測量出支護樁中心位置，并作出標記。

c.成孔。鉆機就位后，先將鉆機調平，使其垂直度控制在1%以內。采用泥漿護壁成孔?？刂沏@斗鉆進和提升速度。在鉆孔過程中，應控制好鉆斗鉆進速度，同時要求鉆斗升降速度控制在0.75 m/s～0.80 m/s。處理塌孔嚴重問題。對塌孔現象比較嚴重的孔，采用5 mm厚鋼板焊接5 m～8 m的護筒(按實際情況定)保護孔口塌孔，保證成孔的繼續施工。

d.二次清孔。因本工程無地下水，清孔主要采用旋挖鉆機。

e.鋼筋籠制作與安放。鋼筋籠采用現場制作，加工時主筋采用搭接焊。盡量減少鋼筋接頭，螺旋箍和主筋采用綁扎連接。鋼筋籠安放時由人工配合吊車進行。

f.混凝土澆筑。檢查成孔質量合格后應盡快澆筑混凝土。采用商品混凝土。澆筑時由導管向孔內輸送混凝土，要求導管應埋入混凝土面下2 m～4 m。意外情況發生堵管或導管露出混凝土面，應提出導管清洗后重新插入混凝土面以下澆筑?；炷翝仓叨葢仍O計樁頂標高高出至少0.5 m，用測深錘探測混凝土面保證樁高度，以免出現短頭樁。

4)冠梁施工工藝流程。鑿除樁頭→整平樁頂、清洗調直樁頂鋼筋→測量放線→綁扎冠梁鋼筋→立?！鷿仓炷痢B護。

a.鑿除樁頭：在支護樁施工完畢7 d后，開挖冠梁施工作業面。支護樁樁頭采用加有破碎錘的小型挖掘機進行破除，破除高度500 mm。隨后由人工清理鑿平樁頭。b.整平樁頂、清洗調直樁頂鋼筋：人工整平樁頂至冠梁底標高，調直樁頂鋼筋。樁頭清洗干凈，保證樁體與冠梁的混凝土連接性能。c.測量放線：由測量員按照基坑支護圖紙要求做好場地高程和定位測量放線工作保證冠梁標高和定位準確。d.綁扎冠梁鋼筋：鋼筋綁扎時應全數綁扎，不得跳綁、漏綁。局部地方采用電弧焊連接。e.立模：按照圖紙尺寸安裝模板，模板采用φ14 mm厚木膠合板，后背管采用鋼管，后背方采用40 mm×90 mm方木加固。f.澆筑混凝土：混凝土澆筑時，應振搗密實。g.養護：混凝土澆筑完成12 h后拆模進行養護。采用的養護方法為覆蓋塑料薄膜灑水，必須保證混凝土表面濕潤，同時要求養護時間不少于7 d。

5)支護樁間土加固噴射混凝土面層工藝流程?；娱_挖→插入短鋼筋釘→掛鋼筋網片→噴射混凝土面層→養護。

a.基坑開挖：基坑要按設計要求分層開挖，嚴禁坑壁出現超挖和造成坑壁土體松動。b.插入短鋼筋釘：支護樁間打入1 m～1.5 m長E14@1 600短鋼筋釘。鋼筋釘打入位置要符合實際要求。c.掛鋼筋網片：在坑側壁掛設橫豎雙向d6.5@200×200鋼筋網片，網格允許偏差±10 mm。鋼筋網片與短鋼筋釘焊接連接。在樁體上設置膨脹螺栓錨入灌注樁間距1 600mm與鋼筋網片焊接連接牢固。d.噴射混凝土面層：原材料：P.O32.5普通硅酸鹽水泥、干凈的中砂或粗砂、碎石、自來水。配合比：水泥與砂石重量比為1∶4.5；砂率45%～55%；水灰比0.4～0.45?；旌狭希簲嚢铏C拌和時間不少于2 min，混合料宜隨拌隨用，存放時間不超過2 h。噴射前的準備工作：人工休整坡面的平整度允許偏差為±20 mm；噴射前在坑壁上設置18長為10 cm的短鋼筋，用于控制混凝土面層厚度。噴射作業：分段分片依次進行，每一分段內自上而下噴射，厚度不應小于50 mm。噴射時噴頭與作業面垂直，距離控制在0.6 m～1 m之間。e.養護：噴射混凝土終凝后2 h，由專人負責灑水養護，養護時間宜為3 d。

6)錨索支護施工工藝流程。鉆孔→錨索組裝及安放→注漿→腰梁制作→錨索張拉鎖定→封錨成型。

a.鉆孔：首先根據設計圖紙要求，在施工作業面上定出孔位，做好標記，然后采用鉆孔機鉆孔，孔的直徑為150 mm。鉆孔深度要比錨索長度多0.5 m。b.錨索的組裝及安放：組裝：錨索采用3φs15.2鋼絞線(1860級)，錨固體直徑150 mm，入射角15°。錨索嚴格按照設計尺寸下料，每股長度誤差不大于50 mm，按照設計要求量出自由段與錨固段長度并分別做出標記，自由段錨索滿涂黃油，用支架、卡環，將3股錨索進行固定，穿d25 mm PVC塑料注漿管，自由段錨索外加d20 mm波紋塑管，并與自由段末端捆扎嚴實。安放：由3名工人根據成孔位置安放。c.注漿：采取常壓和壓力注漿兩種方式，注漿全部采用純水泥漿，水灰比控制在0.5～0.55。一次常壓注漿：注漿管的出漿口插入距孔底300 mm～500 mm處，漿體自下而上連續灌注。注漿的水泥量應大于50 kg/m。二次壓力注漿：待一次注漿體強度達到5 MPa后方可進行二次壓力注漿；注漿管在錨固段末端1/2范圍內設置注漿孔，孔間距500 mm，二次注漿壓力不小于2.5 MPa，穩定壓力不小于1.5 MPa，注漿用水泥量不小于80 kg/m；在注漿同時將導管勻速緩慢撤出，導管的出漿口應始終在孔中漿體表面以下。d.腰梁制作：腰梁采用22a雙槽鋼，腰梁與支護樁之間宜采用膨脹螺栓進行連接，可在樁間面層內預留短鋼筋與腰梁連接，雙槽鋼之間采用綴板焊接連接。e.錨索張拉鎖定：錨索張拉前，應對張拉設備進行標定。當錨固體強度大于15.0 MPa并達到設計強度的75%后方可進行張拉。取0.1～0.2軸向拉力設計值對錨索預張拉1次～2次，使桿體完全平直，各部位接觸緊密。錨索預應力張拉時要求先張拉到設計值，再卸荷至1.1倍鎖定值進行鎖定。錨具的選擇應為符合國家標準的標準構件。f.封錨成型：張拉鎖定后從錨具量起，留出長5 cm～10 cm鋼絞線，其余部分截去，需用機械切割，嚴禁電弧燒割。最后用水泥漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙。

3 結語

該工程因開挖深度較深，項目經多方考察、論證，基坑支護采用鋼筋混凝土灌注樁與錨索復合支護技術進行施工，成功解決了建筑物基坑的穩定性問題，確保了工程的安全和質量，又有良好的綜合經濟效益，值得推廣。

On application of reinforced concrete bored piles and anchor-cable composite support

Zhang Hongfei

(ShanxiNo.3ArchitecturalEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Taking some projects as the examples, the paper illustrates the construction crafts of the reinforced concrete bored piles and anchor-cable composite support from the earthwork excavation and foundation pit support, and sums up the precautions and operation points in the construction, and proves by the practice that the support technique can improve the stability of the foundation pit.

bored pile, anchor-cable, foundation pit support, earthwork excavation

1009-6825(2016)20-0074-02

2016-05-06

張紅飛(1976- )，男，工程師

TU473.14

A