錨拉式排樁擋土墻施工工程實(shí)例應(yīng)用

張祖耀 趙 飛 張 志 徐銳霖 柴崇杰

(中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430000)

錨拉式排樁擋土墻施工工程實(shí)例應(yīng)用

張祖耀 趙 飛 張 志 徐銳霖 柴崇杰

(中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430000)

結(jié)合太原市建材廠棚戶區(qū)改造安置用房項目永久性擋土墻的工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了錨樁、預(yù)應(yīng)力錨索以及掛網(wǎng)噴漿的施工工藝和施工過程中遇到的有關(guān)問題,對深基坑支護(hù)研究具有參考價值。

壓力分散型錨索，錨樁，掛網(wǎng)噴漿

0 引言

由于高差大，土質(zhì)松軟，太原市建材廠棚戶區(qū)改造安置用房項目(以下稱安置房項目)的深基坑支護(hù)采用的是錨樁+放坡、錨樁+放坡+擋墻兩種形式，其錨樁采用的是地基處理經(jīng)常采用的鉆孔灌注樁，錨樁施工完成后分若干次交叉進(jìn)行土方開挖、預(yù)應(yīng)力錨索和掛網(wǎng)噴漿的施工，層層遞進(jìn)，直至達(dá)到預(yù)定目標(biāo)標(biāo)高。這種復(fù)合型工藝的支護(hù)工程對土體的防護(hù)不但為2號、3號、6號樓地下室施工提供了安全保障，而且部分區(qū)段作為工程完工后的永久性支護(hù)，將來在設(shè)計使用年限之內(nèi)還繼續(xù)為該住宅小區(qū)服役。擋土墻現(xiàn)場施工見圖1，現(xiàn)場錨索施工見圖2。

1 工程概況

本項目永久性擋土墻總長近300 m，共分9個剖面，分別為2號、3號、6號、9號樓和1號、4號地庫基坑支護(hù)。

支護(hù)樁設(shè)計采用前后兩排灌注樁+錨索支護(hù)。灌注樁樁徑800 mm，900 mm，1 000 mm，設(shè)計最長長度達(dá)到40 m；錨索采用壓力分散型錨索，孔徑200 mm，設(shè)計長度最長達(dá)到39 m，錨索灌漿使用的M35水泥砂漿在建筑行業(yè)內(nèi)屬高強(qiáng)水泥砂漿。

本工程擋土墻施工存在高差大、施工范圍廣、施工面情況復(fù)雜、周期長等諸多難點(diǎn)。其設(shè)計、施工難度在本省乃至全國都實(shí)屬罕見。工程完工后，擋土墻在提高景觀效果,防止土體滑坡、水土流失,保障小區(qū)及周邊道路安全方面將發(fā)揮出巨大作用。

2 設(shè)計概況

根據(jù)不同的部位與高度，設(shè)置9個支護(hù)剖面，以下內(nèi)容闡述以1剖面的后排樁支護(hù)為例(見圖3)。1剖面為永久性、臨時性結(jié)合剖面，采用前后兩排灌注樁+錨索支護(hù)。樁徑800 mm，900 mm，1 000 mm，樁長15 m～40 m；錨索孔徑200 mm，長度26 m～39 m，樁、錨水平間距1.4 m。1剖面在兩道支護(hù)灌注樁之間進(jìn)行土體加固，加固采用雙排攪拌樁墻，樁徑500 mm，排距300 mm，間距400 mm，樁長15 m。壓力分散型錨索采用無粘結(jié)鋼絞線。灌注樁樁頂均設(shè)600 mm高冠梁，寬度為相應(yīng)樁徑+200 mm，樁縱筋錨至冠梁頂。腰梁采用混凝土腰梁，腰梁截面為不規(guī)則四邊形。在永久性坡面與支護(hù)灌注樁樁間噴射混凝土面層，厚度200 mm，配置雙層A6.5@200×200鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片上布C14加強(qiáng)筋，后噴射混凝土面層。永久性坡面設(shè)仰斜式泄水孔，泄水孔孔徑150 mm，孔深3 m，水平間距為2倍樁間距，標(biāo)高為各道錨索中心標(biāo)高上0.5 m，梅花形布置。1剖面南側(cè)設(shè)置一個800 mm×1 000 mm尺寸、壁厚120 mm的泄水涵洞。除此之外擋土墻頂部設(shè)置截水溝，底部設(shè)置排水溝。

3 主要施工工藝

3.1 錨樁施工

1)成孔。護(hù)筒成功埋設(shè)之后，需要在既定的設(shè)計空位中安裝鉆機(jī)，要注意垂直安放，充分借助經(jīng)緯儀與線錐雙向控制鉆機(jī)，將其誤差嚴(yán)格的控制在5 cm之內(nèi)。為防止塌孔，需采用泥漿護(hù)壁措施，運(yùn)用正循環(huán)的方式進(jìn)行護(hù)壁。

2)制作并安裝鋼筋籠。在進(jìn)行鋼筋籠的制作中，需要對鋼筋籠的施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，諸如焊接的質(zhì)量、調(diào)直度以及其除銹效果等。在鋼筋籠安裝之前，需要對孔底沉淀厚度進(jìn)行檢測，如不滿足要求，則需要二次清孔。還需要進(jìn)行孔深和垂直度的測定，滿足要求后方可下吊鋼筋籠，鋼筋籠根據(jù)樁長分段，采用邊下放邊焊接的方式，接長鋼筋籠。 成孔和鋼筋籠安裝要隔孔施工，避免塌孔。

3)混凝土澆筑。澆筑前在原始記錄表上根據(jù)實(shí)際填寫孔深、導(dǎo)管總長，確定合理的導(dǎo)管懸空(在0.2 m～0.4 m左右)。首批料采用輸送泵直接輸送至大料斗內(nèi)儲存，當(dāng)首批混凝土方量能滿足導(dǎo)管埋深要求后(埋深大于1.0 m)，開啟閥門進(jìn)行灌注，絕對不允許出現(xiàn)導(dǎo)管超深或提空的現(xiàn)象?；炷凉嘧⑼瓿蓵r孔內(nèi)混凝土全截面應(yīng)高出樁頂標(biāo)高60 cm～80 cm，并盡可能清除孔內(nèi)樁頂5 cm～10 cm以上的浮漿。

3.2 土方開挖

土方開挖需要根據(jù)擋土墻施工進(jìn)度分層進(jìn)行開挖，例如1—1剖面后排樁共有6排錨索，故土方需要根據(jù)錨索排距(2.5 m)共需開挖6次，除第一次外每次挖深2.5 m，須確保露出下一排錨索施工孔位。

3.3 錨索施工

土方開挖后，在樁間土上按照以下流程進(jìn)行錨索施工：

施放錨位→鉆機(jī)就位→穩(wěn)定鉆桿校正孔位和調(diào)整角度→鉆孔→記錄孔深→拔出鉆桿下放鋼絞線束及注漿管→孔底灌注水泥漿→二、三次注漿→養(yǎng)護(hù)→澆筑腰梁及錨頭→預(yù)應(yīng)力張拉→鎖定→切斷鋼絞線張拉用的外留量。錨索大樣圖見圖4。

1)成孔。鉆孔采用潛孔鉆機(jī)，用經(jīng)緯儀放出孔位，用方向架定出錨索方向(1—1剖面為20°傾角)，確認(rèn)無誤后安裝好沖擊器和鉆頭即可開鉆。在鉆孔過程中每5 m用測斜儀校正一次鉆孔方向，鉆至設(shè)計深度后立即停鉆，取下鉆桿和鉆具后用聚乙烯管復(fù)核孔深。

2)組裝錨索。鋼絞線經(jīng)調(diào)直、去污、除銹后，截取鋼絞線長度為：鉆孔實(shí)際長度+外錨墩厚度+千斤頂長度+工具錨和工作錨厚度+張拉操作預(yù)留量，每根鋼絞線實(shí)際截取長度比設(shè)計長度長約1.5 m。

3)安裝錨索。鉆孔完成后將組裝好的錨索與兩根注漿管一起裝入，緩慢插入孔底，使注漿管口與孔底保持30 cm～50 cm的距離。兩根注漿管一根用于一次注漿(錨固段)，另一根用于二、三次注漿(自由段)，鋼過渡管與錨索一起裝入。

4)灌注砂漿。錨索采用三次注漿，一次注漿采用M35水泥砂漿，二次注漿采用純水泥漿，水泥用量100 kg/m，三次注漿仍用純水泥漿，水泥用量達(dá)到20 kg/m后，將注漿壓力調(diào)整至1.5 MPa～2.0 MPa繼續(xù)注漿，至無法注入為止。

5)澆筑腰梁。在要設(shè)置腰梁的標(biāo)高處剔除灌注樁保護(hù)層，在樁的主筋上焊接C18鋼筋制作的掛鉤(上下均需要焊接)，將腰梁鋼筋固定在樁主筋上，確保腰梁和灌注樁的整體性。腰梁及錨索示意圖見圖5。

6)張拉錨索。a.承壓面應(yīng)平整并與錨桿軸線方向垂直。b.錨桿張拉應(yīng)在注漿體強(qiáng)度達(dá)到20 MPa時進(jìn)行。c.張拉至設(shè)計拉力值的0.9倍～1.0倍后，再按鎖定值鎖定，錨索張拉鎖定后方可進(jìn)行下一步土方開挖。d.預(yù)應(yīng)力錨桿鎖定后48 h內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)有明顯的預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

3.4 掛網(wǎng)噴漿

支護(hù)灌注樁樁間噴射混凝土面層，厚度200 mm，配置雙層A6.5@200×200鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片上布C16加強(qiáng)筋。噴射混凝土面層強(qiáng)度不小于C25。

噴漿不可一次完成，需要掛設(shè)第一層鋼筋網(wǎng)片后先噴射一層，再掛設(shè)第二層鋼筋網(wǎng)片并噴至200 mm厚度。

3.5 排水設(shè)施施工

排水設(shè)施包含泄水涵洞，泄水孔，排水溝，截水溝。

在基坑坑頂設(shè)置斷面為倒梯形的截水溝，坡底設(shè)置同樣的排水溝，確保大氣降水順利匯集、排走，不滲入坡體內(nèi)。

仰視泄水孔采用打孔插入PVC管的方式，泄水孔須向土體內(nèi)仰角20°方向打入，方便排出將來坡體的滯水，對增強(qiáng)坡體的持久性有重要作用。

4 注意事項

4.1 灌注樁連樁

原因分析：

1)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際分析，由于土質(zhì)原因不可避免會出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，導(dǎo)致注漿量增大，樁身局部截面粗大，造成連樁現(xiàn)象。2)由于現(xiàn)場樁位和成孔垂直度控制不嚴(yán)格導(dǎo)致樁距過小。

解決方案：對樁間混凝土進(jìn)行剔除(注意不可傷及灌注樁主筋)，再進(jìn)行錨索和腰梁的施工作業(yè)。

4.2 錨索張拉力過大或不夠

錨索分為錨頭段(沉渣段)、錨固段和張拉段三段，張拉力過大容易使錨固段和張拉段的交界處注漿體被拉裂或使錨固段的注漿體被拉斷，像香腸一樣一段段串在鋼絞線上，錨索局部失去防護(hù)而影響使用壽命。與土釘不同，錨索為主動受力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力達(dá)不到一定數(shù)值會導(dǎo)致錨索錨固段局部不受拉力，受力原理改變后失去效用。

5 結(jié)語

安置房項目擋土墻工程施工后，對邊坡進(jìn)行了監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明該邊坡的加固效果達(dá)到了邊坡穩(wěn)定的要求。文中對錨拉式排樁擋土墻施工工藝的介紹和分析對本類工程的安全加固與施工具有借鑒意義。

[1] 荊 濤.多級預(yù)應(yīng)力錨索在擋土墻施工中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè)，2000(S1)：29-32.

[2] 劉玉堂，袁培中，白彥光.壓力分散性錨索不宜作為永久性錨索[J].預(yù)應(yīng)力技術(shù)，2008(3):19-21.

Application of retaining wall construction of anchor pile and anchor cable

Zhang Zuyao Zhao Fei Zhang Zhi Xu Ruilin Chai Chongjie

(TheSecondConstructionCo.,LtdofChinaConstructionThirdEngineeringBureau，Wuhan430000，China)

In this article, combining with the engineering practice of permanent retaining wall engineering example of a resettlement housing project in Taiyuan city building materials factory, the author introduces the construction technology of anchor pile, the prestressed anchor cable and net of shotcrete. Relevant problems in the construction process is mentioned as well. The article has reference value for deep foundation pit supporting research.

pressure-diffusing-type anchor cable, anchor pile, net of shotcrete

2015-06-03

張祖耀(1991- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)23-0070-02

TU476.4

A