錨索地層支護樁施工改進措施及監(jiān)理重點

王二強（西安四方建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710018）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，人們對自己生活居住的環(huán)境提出了更高的要求。城市需要發(fā)展，但受到地理條件的限制，許多城市在向外延伸發(fā)展的過程中受到了一定的限制，只能對既有建筑物進行拆除重建。當前，我國城市建筑工程現(xiàn)代化正如火如荼地展開，既有老舊建筑物的拆除改建工程也在不斷向前推進。先行拆除改建的工程，為了保證其施工安全及既有周邊建筑的安全，在基坑土方開挖過程中會將錨索伸進周邊建筑物地下地層中，而后改建的既有建筑物在施工過程中就會遇到之前周邊建筑施工過程中伸入本項目施工范圍內(nèi)的錨索，不僅增加了施工難度，而且對施工效果產(chǎn)生了很大的影響。例如，在有錨索地層的既有建筑物改建過程中，支護樁施工會受到錨索的影響，存在一定的施工難度，同時會增加施工成本，影響施工進度。本文通過研究錨索地層支護樁施工中遇到的問題，給出了一些改進措施，同時列出了支護樁施工過程中應(yīng)重點監(jiān)理的工序和部位，并在項目現(xiàn)場進行了試驗驗證。

1 項目概況

本項目位于城市中心繁華商業(yè)街區(qū)，是將原有老舊的建筑商鋪拆除，改建為地下 3 層、地上 9 層的商業(yè)綜合體。項目土方開挖基坑的平面尺寸為 80 m×65 m，開挖深度為 17 m。項目北側(cè)臨近城市中心市政主干道，基坑北側(cè)邊緣距離市政主干道邊緣 10 m，道路下方密集分布著各類城市地下管線，同時道路下正在進行地鐵項目工程施工；東側(cè)為已建成的 9 層酒店，該建筑工程基坑開挖深度為22 m，采用工字鋼排樁＋預(yù)應(yīng)力錨索支護方案，錨索長度為 25 m，距離基坑?xùn)|側(cè)邊緣最近 8 m；南側(cè)有居民小區(qū)道路，道路寬度為 8 m，道路南側(cè)為已建成的 15 層居民住宅樓，距離基坑南側(cè)邊緣 15 m；西側(cè)為已建成的 13 層商業(yè)綜合體，基坑開挖深度為 15 m，錨索長度為 20 m，距離基坑西側(cè)邊緣最近 2 m。

本項目位置的常年地下水位為 12 m，受季節(jié)氣候影響，水位浮動范圍不超過 2 m，屬賦存于第四系松散層中的孔隙潛水類型。項目地層自上而下依次為人工填土（雜填土 2 m、素填土 5 m）、黃土 11 m、古土壤 4 m、粉質(zhì)黏土 10 m、中砂 6 m。基坑?xùn)|側(cè)、南側(cè)和西側(cè)支護樁采用Φ1.2 m×32 m，樁與樁之間的中心距離為 1.5 m；北側(cè)支護樁采用 Φ1.2 m×29 m，樁與樁之間的中心距離為 1.5 m。

2 支護樁施工工藝流程

根據(jù)項目工程地質(zhì)狀況和設(shè)計圖紙要求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，本項目支護樁選用旋挖鉆成孔灌注樁作業(yè)。支護樁施工的工藝流程為：平整場地→放線定位→樁機就位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→復(fù)查成孔質(zhì)量→下放導(dǎo)管→灌注混凝土→拔出導(dǎo)管→破除樁頭→檢查成樁質(zhì)量施工工藝流程（見圖1）。

圖1 支護樁施工工藝流程圖

3 錨索地層支護樁施工遇到的問題

本項目支護樁在施工工程中，由于地層中存在錨索，在試打第一根樁時遇到了一些問題，給項目施工造成了一定的困難，影響了工程的施工進度。

3.1 成孔過程中遇到的問題

本項目支護樁選用普通旋挖鉆機施工，在試樁成孔過程中開挖至 8 m 左右遇到第一道錨索。在繼續(xù)鉆進的過程中，錨索將旋挖鉆鉆頭的切削齒絞斷，更換旋挖鉆鉆頭后，繼續(xù)進行鉆孔作業(yè)，錨索將鉆頭底部整體絞斷脫落，同時將旋挖鉆鉆頭鍋筒底部撕裂。

3.2 鋼筋籠下放過程中遇到的問題

樁孔成孔驗收合格后，吊放驗收合格的鋼筋籠。樁孔內(nèi)被切斷的錨索仍留在樁孔壁內(nèi)，切斷后，纏繞在錨索端頭部位的鋼絲變得松散。由于鋼筋籠與樁孔壁的間隙比較小，鋼筋籠在下放過程中被切斷的錨索上松散的鋼絲掛住，不能繼續(xù)下放。

3.3 樁孔壁坍塌的問題

樁孔成孔時，樁孔周邊地層受到擾動，孔壁上松散的土塊會脫落掉入孔底。鋼筋籠在下放過程中，會與切斷后滯留在孔壁內(nèi)的錨索產(chǎn)生拉扯現(xiàn)象，同時擾動錨索周邊的土塊并使其脫落。大量脫落掉入孔底的土塊會影響成樁的質(zhì)量和樁的有效長度。

4 解決方案

針對支護樁施工過程中遇到的錨索問題，一般的處理方法是將操作人員下放到孔內(nèi)將錨索切割。該方法適用于干作業(yè)工況且孔徑較大。本項目開挖深度較深，且常年水位較高，部分錨索位于水位之上，部分位于水位之下，因而不能選用一般的處理方法。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，針對錨索地層支護樁施工過程中遇到的問題，給出了以下 2 種解決方案。

（1）沖擊鉆成孔支護樁。針對支護樁施工過程遇到的錨索問題，現(xiàn)場改變支護樁成孔作業(yè)施工方案，采用沖擊鉆成孔作業(yè)。該作業(yè)過程會產(chǎn)生大量的泥漿，成孔作業(yè)時間較長，對施工進度影響較大，施工成本相對較高。

（2）旋挖鉆采用合金鉆頭成孔支護樁。針對普通旋挖鉆在成孔過程中出現(xiàn)的斷齒、脫底和損壞鍋筒等問題，施工改用合金鉆頭進行鉆孔作業(yè)，該鉆頭可以將錨索切斷，順利完成樁孔成孔作業(yè)。該作業(yè)過程成孔時間短，且不會產(chǎn)生大量泥漿，施工成本相對較低。

與此同時，增大樁徑以減小施工難度，增加鉆孔深度以保證成樁長度和成樁質(zhì)量，并在施工現(xiàn)場對以上2種方案進行了試驗驗證。具體如下。

支護樁成孔完成后，沖擊鉆或者合金鉆頭旋挖鉆在成孔過程中將樁孔內(nèi)的錨索切斷，但錨索仍留在樁孔壁內(nèi)。設(shè)計的支護樁直徑為 1.2 m，鋼筋籠直徑為 1.1 m。鋼筋籠在樁孔內(nèi)下放過程中，受到諸多因素的影響，如切斷卻仍留在樁孔壁內(nèi)的錨索、鋼筋籠的撓性彎曲、鋼筋籠與樁孔壁之間過小的保護層厚度空間等，很容易出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，無法繼續(xù)下放；鋼筋籠在下放過程中會擾動樁孔壁，松動土塊會掉落，部分位置可能出現(xiàn)塌孔，從而影響成樁長度。為此，要求設(shè)計單位進行驗算分析，確認原因后下發(fā)變更通知單：將支護樁直徑增大到1.3 m，鋼筋籠直徑減小到 1.05 m，解決了鋼筋籠在下放過程中出現(xiàn)的卡滯問題；在施工過程中，增加鉆孔深度（比設(shè)計要求加深 1 m～1.5 m）以保證成樁長度。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對沖擊鉆成孔和旋挖鉆成孔施工進行了對比分析。受現(xiàn)場場地的限制，沖擊鉆成孔過程中會產(chǎn)生大量泥漿；同時與旋挖鉆相比，沖擊鉆成孔時間過長，不利于施工進度。因此，本項目選擇了旋挖鉆成孔施工支護樁方案。

5 錨索地層支護樁施工監(jiān)理重點

監(jiān)理在支護樁施工過程中應(yīng)重點監(jiān)控以下幾點。

（1）復(fù)核樁位孔放線。支護樁開始鉆孔施工之前，施工人員應(yīng)根據(jù)施工圖紙和測量控制網(wǎng)點，具體定出每根支護樁的中心位置并形成記錄。監(jiān)理應(yīng)對施工單位支護樁放線點記錄進行審查，與施工人員一起對原始點和各支護樁放線點進行復(fù)核，查看各點誤差值是否在國家規(guī)范和設(shè)計允許的范圍內(nèi)，并做好復(fù)查記錄。

（2）檢查鋼筋籠的焊接質(zhì)量。支護樁使用的鋼筋籠采用現(xiàn)場焊接方式。焊接前，監(jiān)理應(yīng)對進場的鋼筋材料進行檢查，并按照要求進行見證取樣，送檢合格后方可使用該批鋼筋；應(yīng)檢查焊接人員的特種作業(yè)崗位證書，讓焊接人員進行試焊，試焊合格后方可進行焊接作業(yè)。在檢查鋼筋籠現(xiàn)場焊接質(zhì)量時，還應(yīng)檢查斷面焊接搭接率是否符合國家規(guī)范要求，及時對焊接進行見證取樣，送檢合格后方可使用鋼筋籠。

（3）成孔后和鋼筋籠下放后分別對樁孔深度進行測量。支護樁旋挖鉆鉆孔成孔后，監(jiān)理應(yīng)對成孔質(zhì)量進行檢查，復(fù)測成孔深度，查看清孔和塌孔穩(wěn)定后的孔深是否滿足成樁要求（確保支護樁的有效長度）。鋼筋籠下放后，監(jiān)理還應(yīng)對孔深進行一次復(fù)測，查看鋼筋籠下放過程中對孔壁土層的擾動以及掉落土塊后的孔深是否滿足成樁要求。

（4）檢查混凝土澆筑過程中澆筑速度和拔管速度。監(jiān)理應(yīng)對進場的混凝土進行坍落度測量，滿足要求后方可準許施工單位使用；督促施工單位按要求制作相應(yīng)的試塊，對試塊進行編號、養(yǎng)護和送檢。支護樁混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，在混凝土澆筑過程中，監(jiān)理應(yīng)全程進行旁站，查看支護樁混凝土澆筑。在控制混凝土初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，提高混凝土的灌注質(zhì)量。要求施工單位嚴格控制拔管速度，禁止將導(dǎo)管拔出混凝土澆筑面。

6 結(jié) 語

科技發(fā)展推動城市現(xiàn)代化，大部分老舊建筑物因不適應(yīng)新時代的發(fā)展要求而陸續(xù)被替代，對既有老舊建筑物進行拆除改建，將成為未來城市建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向。先行改建工程的錨索施工可能會對后期改建工程造成一定的影響，包括增加后期改建工程的施工難度、施工工期和施工成本等。筆者深入分析了錨索地層支護樁施工中遇到的一些問題，提出了相應(yīng)的改進措施和監(jiān)理重點。現(xiàn)場試驗表明，這些改進措施和監(jiān)管要點對類似工程的施工具有一定的借鑒作用。