旋挖灌注樁與預應力錨索在基坑支護施工中的應用

（中鐵十一局集團第一工程有限公司，湖北襄陽 441104）

1 工程概況

本項目位于深圳市寶安區(qū)新橋街道萬安路238號，場地擬建1層地下室和局部2層地下室，占地面積約13 447.49 m2。本項目新建3幢建筑物，分別為1#樓（宿舍）地上6層，建筑高度23.95 m；2#樓（教學樓）地上6層、3#樓（教學樓）地上6層，建筑高度23.95 m；設1層地下室，局部2層地下室，建筑總面積為33 250.46 m2。

2 支護樁設計概況

項目中的基坑支護樁達602根，主要采用旋挖成孔灌注樁。使用C30水下混凝土，樁徑800/1 000 mm，有效樁長8、8.4、15.5、9.9、15.1 m。支護配筋如圖1所示。

圖1 支護樁配筋圖（單位：mm）

3 旋挖灌注樁施工技術

3.1 測量放線定位

各樁位中心點應提前測設測量控制網(wǎng)（點），以保證復核建設單位提供的測量控制點達到設計規(guī)范，并測放出各樁樁位，拼裝好樁架。以雙向十字線法控制樁中心，在雙向控制定位后，應埋設與固定鋼護筒，鉆頭中心與樁位中心重合方可開鉆。

3.2 埋設護筒

埋設鋼護筒的材料是鋼板卷制，厚度為4～6 mm，高度為1.5～2 m。在作業(yè)過程中，護筒埋設應保持垂直，且控制護筒中心與樁位中心重合，護筒的內徑應比樁身設計直徑大100～200 mm，偏差≤50 mm。

3.3 挖土（巖）成孔

（1）借助自動控制系統(tǒng)控制旋挖鉆機就位的垂直度，可使用拉十字線的方法保證鉆機就位的準確性。

（2）泥漿循環(huán)系統(tǒng)分為泥漿池、沉淀池和循環(huán)溝三部分；回轉鉆進采用泥漿循環(huán)作業(yè)和自流式循環(huán)式系統(tǒng)；循環(huán)溝斷面應控制在400 mm×400 mm以上，坡度不小于1%；由于把控泥漿池不可過多占據(jù)樁位，因此，一臺設備配置一個泥漿池循環(huán)系統(tǒng)進行有序鉆進，每池的容積為30～50 m3，泥漿池容積可參照樁孔直徑、孔深及場地情況；為了方便在施工時換漿、儲漿，可以在場地設2個100 m3以上的儲（廢）漿池[1]。

（3）直孔段鉆進，鉆孔前應做好充分的準備工作，調整鉆機縱橫和桅桿，保證垂直度；設計標高；配比泥漿的數(shù)據(jù)比重為1.2～1.3；含砂率＜4%，樁孔鉆進應采用泥漿護壁。

3.4 第一次清孔

第一次清孔是為了清除孔底沉渣，方便后期作業(yè)有序進行，清孔后的孔底沉渣厚度應符合標準規(guī)范或設計要求。在準確測量成孔深度后，下一步工序為下放鋼筋籠，清孔作業(yè)主要為了檢測孔深及泥漿性能。

3.5 鋼筋籠制安

（1）鋼筋籠制作。按設計圖紙進行分段制作，制作偏差符合規(guī)程規(guī)范及設計要求，為保證主筋保護層厚度，鋼筋籠每周邊間距3～5 m設混凝土墊塊。

（2）鋼筋籠吊裝。鋼筋籠吊放前，使用圓直徑驗孔器預先下入孔內，檢驗是否縮頸；如下放順利，即可吊放鋼筋籠；采用吊車吊放，多點起吊，對準孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下放。

3.6 灌注導管安放

在下導管前，應檢查每節(jié)導管，避免第一次測試密封水壓時出現(xiàn)狀況。導管直徑255、300 mm（直徑≥1 200 mm以上），導管底部離孔底300～500 mm，并根據(jù)樁身直徑調整。為保證導管連接部位密封性，可設置密封圈及涂抹黃油。

3.7 第二次清孔

（1）在下入鋼筋籠、導管灌注混凝土前須進行第二次清孔，清孔作業(yè)可使用泵吸反循環(huán)。

（2）孔底沉渣、泥漿比重、泥漿性能是清孔作業(yè)的重點，應定期進行測量。

（3）在清孔作業(yè)時應不斷換泥漿，保證孔底沉渣、泥漿性能達到設計規(guī)范后，再澆灌水下混凝土[2]。

4 預應力錨索施工

4.1 預應力錨索設計

（1）ABC段及H～N′段基坑邊坡設計一排錨索，錨固段達7 m，總長12 m，錨索為3×7Ф5 mm@1.2 m，錨索主要安裝在地下一層基坑支護樁頂冠梁處。

（2）STU段邊坡，3×7Ф5 mm錨索@1.4 m分別安裝在高程-2.6、0.6、3.4 m處，總長20 m，錨固段14 m。

（3）錨索錨端處設計通長腰梁，混凝土強度為C30。

4.2 定位鉆孔

（1）將定位鉆孔時的誤差控制在10 cm內，測定孔位應參照設計要求，檢查過程中出現(xiàn)必須移位的情況，及時征求監(jiān)理工程師批準，制定嚴密的書面設計圖后，再繼續(xù)進行作業(yè)。

（2）把控鉆具的傾角及方位角，保證開孔作業(yè)時的終孔孔軸偏差小于2%，方位角偏差小于3°，每鉆進20～30 cm后檢查角度是否出現(xiàn)偏差，及時糾偏。

（3）控制巖錨成孔垂直度，避免孔壁出現(xiàn)錯臺、松動碎石問題。

4.3 錨索制作

（1）在有覆蓋的車間或工棚內加工錨索，切割預應力錨索可借助砂輪切割機，但不可使用電焊、癢炔焰。制作錨索時表面不可有裂縫，避免無黏結鋼絞線出現(xiàn)損傷、銹蝕和污染等問題。

（2）預應力鋼絞線下料長度可根據(jù)具體情況調整，但總體應大于鉆孔、外錨固段、張拉工作段三者長度之和，保證每個承載板上鋼絞線和鋼絞線張拉端自由段長度一致。

（3）如果錨索設計長度一致，鋼絞線下料長度應保持一致，誤差小于±10 mm。

4.4 腰梁施工

（1）制作混凝土時，應先綁扎鋼筋、安裝定位鋼管、螺旋鋼筋及錨墊板。制作混凝土墊墩時應遵循設計規(guī)范，以保證鋼墊板和墊墩的承力面與錨桿孔的軸線垂直。

（2）安裝孔口定位PVC管時應規(guī)范準確，保證鋼絞線外露部分全部穿過錨墊板，管軸線和鉆孔軸線同軸且偏差小于±5 mm；安裝和支承牢固孔口定位PVC管的誤差應不大于5 mm，保證錨板中心線與鉆孔中心線的角度偏差不超過0.5°；為了避免出現(xiàn)水泥漿滲入情況，使用麻絲塞緊兩者接口處，作業(yè)過程中灌漿（排氣）孔時面部向上的狀態(tài)。

4.5 膨脹混凝土施工

（1）《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》（GB 50119—2003）是膨脹混凝土外加劑應遵守的設計要求。

（2）在施工現(xiàn)場可以進行膨脹混凝土配制，膨脹劑種類多為硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類、氧化鈣類。

（3）膨脹混凝土施工標準為限制膨脹率不小于2.5×10-4（水中14 d齡期），限制干縮率不大于3.0×10-4（空氣中28 d齡期），把控抗壓強度大于30.0 MPa（28 d齡期）。

4.6 錨固段注漿

（1）錨索就位后，監(jiān)理人應及時驗收，以進行灌漿操作；承包人應在灌漿前對水泥漿配合比進行試驗，試驗合格并經(jīng)建監(jiān)理人驗收同意后的配合比方可使用；內錨固段水泥砂漿強度等級M50，采用普通硅酸鹽水泥。

（2）灌漿為有壓灌漿，灌漿壓力0.2～0.3 MPa，當孔口溢出漿液濃度與進漿管一致，并穩(wěn)壓20 min后，方可停止注漿，并應封堵進漿管防止?jié){液流出。

（3）灌漿后，在漿體達到設計要求前，應保證不擾動錨索體。

5 質量控制措施和注意事項

（1）材料的質量控制。施工時嚴格監(jiān)管混凝土材料，以保證廠家的混凝土與設計中混凝土的質量一致；仔細考察廠家是否規(guī)范，檢查材料來源[3]。

（2）沉渣厚度。嚴格控制施工質量，仔細測量成孔后孔底的沉渣厚度，如果沉渣厚度達不到規(guī)范，應及時清除孔底沉渣。

（3）錨桿成孔。第一次注漿和第二次壓力注漿應暫停，第一次注漿完成且水泥凝固達標，拔出套管后，才可開始第二次壓力注漿。

（4）張拉工作。為了保證張拉工作高質量完成及減少因孔道摩擦造成的預應力損失，應進行孔道摩阻試驗，以確定張拉參數(shù)。

（5）工程質量控制標準。基坑支護及預應力錨索的作業(yè)和驗收必須遵循國家相關制度和標準，以保證整體工程質量。

為了避免錨索施工時周邊管線和建筑物基礎錨索互相影響，物探方法詳細查閱周邊管線和建筑物基礎情況。施工時地面出現(xiàn)裂縫情況，可采取挖土錨索交叉循環(huán)方法，并及時在基坑附近設置安全護欄，使用水泥漿灌滿；灌注后，平整場地，嚴禁超挖。

6 結語

建筑基坑支護中的旋挖灌注樁與預應力錨索可減少自重，具有增強坡體穩(wěn)定性、減少坡邊變形的優(yōu)勢，在深圳市寶安區(qū)新橋的項目中發(fā)揮了顯著效果。本文以旋挖灌注樁與預應力錨索在具體實踐中的案例，為相關人員提供參考，并推廣應用。