樁錨支護在深基坑支護工程中的應用

楊培

摘 ?要：隨著建筑行業的持續發展，基坑工程也越來越多，開挖的深度也不斷加深。基坑施工中面臨的工程土體性質、荷載條件、施工環境也日益復雜，對基坑支護施工技術的要求越來越嚴格。因此，為了確保深基坑工程的施工，應合理地選擇支護結構和科學支護。該文通過工程實例和支護設計方案，對樁錨支護技術在深基坑支護中的應用進行了分析、探討。

關鍵詞：樁錨支護 ?工藝 ?施工要求 ?安全質量

中圖分類號：TU753 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（b）-0036-02

1 ?工程概況

1.1 工程簡況

根據昌平區沙河鎮豐善村職工住宅項目（三標段）設計圖紙，±0對應絕對標高為42.7m，基坑開挖深度為14.80～15.20m，基坑周長758m，面積28780m2。

該工程基坑支護體系為臨時支護，其設計使用年限為1年，基坑側壁安全等級為1級，根據北京市勘察設計研究院提供《中石化科學技術研究中心（C-1地塊）巖土工程勘察報告》（2013技185），場地工程及水文地質條件、周邊環境等因素綜合考慮，將基坑支護劃分為4個支護剖面。

該工程屬于超一定規模危險性較大的深基坑工程。待建區北側為在建的文體中心，西側為本次招標二標段，東側為在建的1#科研辦公樓，南側緊鄰北沙路。具有周邊環境復雜、基坑面積大、基坑開挖深度深、現場人員臨邊活動頻繁、機械設備使用數量多、綠色施工要求高的特點。

1.2 工程地質

根據北京市勘察設計研究院提供《中石化科學技術研究中心（C-1地塊）巖土工程勘察報告》（2013技185），場地工程及水文地質條件具體如下。

（1）表層為厚度0.50～4.50m的人工堆積之黏質粉土素填土、砂質粉土素填土①層，房渣土、碎石填土①1層及細砂素填土、中砂素填土①2層。

（2）人工堆積層以下為新近沉積之細砂、中砂②層，中砂、粗砂②1層及黏質粉土、砂質粉土②2層。

（3）新近沉積層或局部人工堆積層以下為第四紀沉積之重粉質粘土、粉質粘土③層，黏質粉土、砂質粉土③1層，粘土、重粉質粘土③2層及細砂、中砂③3層;粉質粘土、黏質粉土④層，粘土、重粉質粘土④1層及細砂、中砂④2層;根據以上地層分布可以看出，該基坑部位主要為填土、中細砂、粉土及黏土層，無卵石層，支護樁及錨桿成樁質量較容易控制。

2 ?基坑支護方案的選型

結合該工程的實際地質條件和周邊具體情況，基坑支護形式主要采用鋼筋混凝土支護樁、預應力錨索等支護體系。

（1）護坡樁、錨桿技術。采用鋼筋混凝土護坡樁+預應力錨桿進行支護。護坡樁樁徑800mm，樁間距1.5m，混凝土強度等級為C30。錨桿設3道錨桿，位置在-3.9m、

-7.7m、-11.4m，錨桿鉆孔直徑為150mm，間距1.5m，錨桿傾角為15°，錨桿桿體采用Фs15.2（1860MPa）的鋼絞線。錨桿注漿采用純水泥漿，水泥漿采用P·O42.5水泥漿。

（2）基坑支護施工原則：注意土方開挖面不能過大過深，必須按經批準的設計支護方案要求開挖一層支護一層，支護一層開挖一層，遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。

3 ?樁錨支護技術的施工

3.1 支護樁施工

3.1.1 施工工藝流程

鉆機就位→鉆孔→清土→邊提鉆邊壓混凝土（鋼筋籠制作→穿套振動管）→沉放鋼筋籠→成樁。

3.1.2 關鍵節點施工要求

（1）鉆機就位，調整鉆桿與地面的垂直度，垂直度偏差不大于1%;鉆頭對準樁位，啟動鉆機入鉆，觀察鉆機電機電流表，根據電流大小控制下鉆進尺。

（2）鉆孔至設計深度后，略提鉆桿20～50cm，以便混凝土料將活門沖開，一邊泵送混凝土一邊提鉆。

（3）鉆桿拔出孔口前，先關混凝土泵，注意保證鉆桿內存料量，滿足樁頂高度要求。

（4）將振動用鋼管在地面水平穿入鋼筋籠內，同時將鋼筋籠與振動裝置用鋼絲繩柔性連接。吊起振動裝置、鋼管及鋼筋籠，將鋼筋籠下端插入混凝土樁體中，先依靠鋼筋籠及導管的自重緩慢插入，當依靠自重不能繼續插入時，開啟振動裝置，將鋼筋籠下沉到設計深度。斷開鋼筋籠與振動裝置的連接，緩慢連續振動拔出鋼管。鋼筋籠應連續下放，不宜停頓，下放時禁止采用直接脫鉤的方法。

（5）提振動管時應先靜拔2.0m左右再進行振動，以免鋼筋籠被帶出或下沉。

3.2 錨桿施工

3.2.1 施工工藝流程

測量放線→鉆機就位→校正孔位、調整角度→接鉆桿及套管→鉆孔→反復提鉆桿沖洗→繼續鉆進至設計深度→注漿、插放鋼絞線（水泥進場→水泥復試→水泥漿制備）→拔出套管、二次注漿→養護→安裝鋼腰梁、錨頭→張拉鎖定。

3.2.2 關鍵節點施工要求

（1）鉆孔定位。錨桿鉆孔定位根據土方開挖后護坡樁間距按1.5m定位，土方開挖后校核錨桿孔位標高，定出孔位、做出標記。挖土要與預應力錨桿的施工速度相協調，清土至預應力錨桿標高下50cm，嚴禁超挖。

（2）成孔。采用套管護壁錨桿鉆機進行成孔作業，鉆孔孔徑150mm。錨桿開鉆前，應進行試鉆，觀察成孔效果。嚴格控制錨孔入射角度，如因地層原因發生串孔的區域，可采用隔二跳打的方式。

（3）注漿。成孔后應在拔出套管前將桿體及時插入孔內及時注漿，漿液采用水灰比0.5～0.55的素水泥漿，現場邊攪拌邊灌注，必要時可加入一定量的外加劑（如膨脹劑、早強劑）。先將注漿管放入鉆孔，一次注漿完成后再放入桿體，二次注漿管的出漿孔和端頭應密封，保證一次注漿時漿液不進入二次注漿管內。二次壓力注漿，孔徑2～4mm，開孔間距500～800mm，孔位沿注漿管螺旋布置，每截面不得小于2個，孔位采用工程膠布封閉，隨深度加大孔徑變大間距變小，保證注漿孔從底部向孔口方向依次劈開;注漿管固定在錨桿桿體上，出漿口設置逆止構造，二次壓力注漿應在一次注漿初凝后、終凝前進行，終止注漿壓力不得小于1.5MPa。注漿時孔口端部應進行封口。

（4）錨桿抗拔力檢測。錨桿注漿后漿體強度達到15MPa且達到設計強度的75%后（經驗值為養護7d左右），按設計要求，錨桿抗拔力檢測宜與施加預應力結合進行;抗拔力檢測應分級加荷到軸向拉力設計值的1.05～1.10倍;檢測錨桿數量應取每層錨桿總數的5%，且不少于3根。錨桿抗拔力檢測應隨機抽樣進行。

（5）錨桿張拉、鎖定。預應力錨桿張拉鎖定時，應對鋼腰梁與樁接觸面進行修平處理。腰梁、墊塊與樁之間要求面接觸，不允許點接觸。正式張拉前先用20%錨桿標準荷載預張拉二次，使桿體完全平直，各部位接觸緊密。張拉設備采用配套的液壓電動張拉機，根據千斤頂油壓表控制張拉荷載來進行錨桿的張拉和鎖定，錨桿張拉鎖定荷載按照設計要求張拉鎖定。

錨桿張拉鎖定時，張拉值大于錨桿軸向拉力標準值，然后將拉力在鎖定值的（1.1～1.15）倍進行鎖定。工程實測表明，錨桿張拉鎖定后一般預應力損失較大，造成預應力損失的主要因素有土體蠕變、錨頭及連接的變形、相鄰錨桿影響等。錨桿鎖定時的預應力損失約為10%-15%。

4 ?安全質量注意事項

（1）土方必須按設計方案規定分層開挖，既不得欠挖，也不得超挖。上一層未支護完，不得進行下一層土方的開挖。

（2）基坑四周地表應修整并設置明溝排水，嚴防地表水向下滲流。應檢查基坑周邊的給水、排水管線，漏水處要修理好。

（3）在鉆進過程中，要經常檢查下鉆進尺，施工過程中如發現地質情況與原鉆探資料不符，應立即通知相關部門及時處理。

（4）根據該工程基坑類別、周圍環境條件，在基坑開挖和地下結構階段需進行以下監測：支護結構水平位移監測、周圍建（構）筑物沉降、管線和道路的水平及豎向位移等監測。當有超過預期變形趨勢時，及時反饋，以便采取相應措施，確保施工安全及周邊建（構）筑物和地下管線設施的安全。

5 ?結語

通過在該工程中的應用，證明了樁錨支護技術的優越性，很好地降低了造價，縮短了施工周期，確保了工程質量。同時，整個施工過程中未對周邊環境造成明顯影響，取得了良好的經濟效益和社會效益，值得在今后類似深基坑工程施工中推廣應用。

參考文獻

[1] 蔣家禎.樁錨支護結構在深基坑支護中的應用[J].中外建筑，2018（4）：139-141.

[2] 中石化科學技術研究中心職工住宅項目工程基坑支護工程施工圖設計[Z].

[3] GB 50202-2018，地基與基礎工程施工及驗收規范[S].