樁錨結(jié)構(gòu)在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用分析

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑建設(shè)工程的數(shù)量也在逐漸上升，同時(shí)因?yàn)楝F(xiàn)代化建筑普遍較高的特點(diǎn)，對基坑的施工要求也在不斷強(qiáng)化。為了更好地保障深基坑支護(hù)的施工質(zhì)量，文章分析了樁錨結(jié)構(gòu)在深基坑支護(hù)當(dāng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：樁錨結(jié)構(gòu)；深基坑支護(hù)；建筑工程；施工質(zhì)量；支護(hù)形式 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU942 文章編號：1009-2374（2016）28-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.055

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑施工中深基坑工程使用較為頻繁并且支護(hù)效果非常好的一種形式，基本上在所有的建筑工程基坑施工中都有顯著的應(yīng)用效果。但是在實(shí)際的施工中，基坑的施工方式以及選型設(shè)計(jì)層面都有一定的爭議，對此研究樁錨結(jié)構(gòu)在深基坑支護(hù)當(dāng)中的應(yīng)用對于建筑施工而言有著顯著的意義。

1 案例工程概況

本文以河北地區(qū)巖土工程公司某工程作為研究對象進(jìn)行案例分析。在這一工程中，基坑的東西寬度大約為65m，南北長度大約為110m，平面圖呈現(xiàn)的效果為矩形，整個(gè)基坑場地經(jīng)過征用施工已經(jīng)平整。初步設(shè)計(jì)建筑物主要由一棟辦公樓、商業(yè)裙樓與地下立體停車長三個(gè)部分構(gòu)成?；拥牡乇砀叨葹橹鳂羌s21m，裙樓約19m?；游?、北、南三側(cè)均是處于施工階段的市政道路，建筑東側(cè)有一塊其他單位的用地，目前土方的堆積高度約有5m。

2 案例地基條件特點(diǎn)

2.1 案例場地地基結(jié)構(gòu)

本案例中地基主要屬于河北地區(qū)，其地貌特點(diǎn)主要有以下五點(diǎn)：（1）雜填土層的地埋深度普遍為（0.8±0.3）m，層厚為（0.8±0.3）m，地層主要呈現(xiàn)為稍濕潤、褐黃色或雜色、密實(shí)、松散等，其主要的土層為素填粉土為主，少數(shù)部位能夠發(fā)現(xiàn)碎石、磚塊等；（2）粉土的層底埋深為（4.0±0.2）m，土層厚度為（3.0±0.3）m，粉土土層大多呈現(xiàn)為黃褐色，稍濕潤，密實(shí)，無任何光澤，干強(qiáng)度低，韌性較弱，布局有砂石物質(zhì)；（3）粉土夾粉質(zhì)黏土，層底的埋深為（7.0±0.8）m，土層厚度為（3.0±0.9）m，土層主要呈現(xiàn)為褐灰色，稍濕潤，密實(shí)，干強(qiáng)度低，韌性弱，布局有砂石；（4）礫砂土層主要呈現(xiàn)為褐黃色，厚度平均為（8.0±4.2）m，局部有圓礫狀砂石，礫砂土層在本案例當(dāng)中的分布情況較為普遍；（5）圓礫土層主要以火成巖為主，其呈現(xiàn)的形狀主要為圓形或亞圓形，其磨圓度較高，顆粒的大小并不均勻，最小粒徑有2mm，最大粒徑有100mm，一般情況下粒徑的平均半徑為20mm。中密，混粒砂，局部呈現(xiàn)為礫砂狀，在此案例中，圓礫的分布狀況也較多，其土層的厚度為（9.5±4.2）m。

2.2 水文地質(zhì)條件

本案例中場地區(qū)域內(nèi)地下水主要為潛水類型，這一種類型地下水主要呈現(xiàn)在粗砂、圓礫層以及礫砂層中，其穩(wěn)定的水位埋深長度為（11.0±0.6）m。

3 基坑施工流程

在本案例中，基坑施工過程中土層中會(huì)有大量的水，這些水甚至?xí)腻^索孔中滲出，給支護(hù)工程造成較大的施工難度。按照土層含水量的實(shí)際情況也會(huì)給支護(hù)工程形成相應(yīng)的危害，本案例施工流程主要可以被分為多個(gè)施工階段。

第一階段主要是冠梁之前的土釘墻施工，其主要是因?yàn)樵撾A段的開發(fā)深度位置是在地下水位之上，并不會(huì)形成大面積的滲水，僅僅會(huì)從某個(gè)含水量較大的位置出現(xiàn)滲水，但是因?yàn)橥翆雍枯^大，其滲水問題仍然會(huì)導(dǎo)致土釘墻施工較為困難，其施工過程中需要使用加固方式進(jìn)行處理，在進(jìn)行現(xiàn)場協(xié)商之后，滲水主要是因?yàn)榻ㄖ苓吺姓o排水管道的滲漏問題而形成的。

第二階段主要為錨索的施工，整體而言錨索的施工階段較為順利。在對第一排錨索進(jìn)行施工時(shí)，并沒有出現(xiàn)任何的流泥、流砂現(xiàn)象；在對第二排錨索進(jìn)行施工時(shí)發(fā)生了局部的流泥、流沙現(xiàn)象，尤其是在西北角，其錨索成孔過程中有泥沙的滲漏現(xiàn)象，錨索在施工完成之后，有大量的水從錨索孔位置流出。

第三階段主要為后排錨索施工，其因?yàn)榛又苓叺耐临|(zhì)情況較為一致，土方在開發(fā)過程中，立刻就有水從側(cè)壁滲漏，其錨索的施工難度較大，大量的泥砂從錨孔流出，并形成一定的地面沉降，其基坑內(nèi)像一個(gè)大型泥漿坑，支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工完成之后，對土層進(jìn)行干燥施工，最終側(cè)壁沒有滲水現(xiàn)象，錨索施工完成。

4 樁錨結(jié)構(gòu)在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

4.1 螺旋鉆孔壓灌注混凝土樁的施工

螺旋鉆孔壓灌注混凝土樁的施工工序主要為：（1）鉆機(jī)進(jìn)坑組并進(jìn)行組裝檢修；（2）試運(yùn)行；（3）鉆樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高；（4）提高鉆泵并輸送混凝土；（5）安裝鋼筋籠；（6）成樁。

施工方法主要有以下三點(diǎn)：（1）樁位的測放。在施工準(zhǔn)備階段明確每一個(gè)樁位的位置并進(jìn)行標(biāo)號，由技術(shù)人員按照圖紙保障對應(yīng)標(biāo)號準(zhǔn)確無誤。按照固定點(diǎn)或各類準(zhǔn)確的樁位點(diǎn)，依據(jù)圖紙所指示的尺寸實(shí)行檢修。在鉆機(jī)準(zhǔn)備就緒之后，調(diào)整好鉆桿的垂直尺度，并使用鉆頭尖與樁位點(diǎn)保障垂直方向能夠?qū)?zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)鉆頭尖與預(yù)設(shè)位置有偏離，則需要重新調(diào)整，定點(diǎn)穩(wěn)點(diǎn)，直至鉆頭尖對準(zhǔn)樁位；（2）需要將混凝土泵傳輸帶、鉆桿等物品內(nèi)的雜物清理干凈，以免在輸送混凝土的過程中導(dǎo)致輸送管道堵塞。與此同時(shí)，在輸送之前，可以在管道線路當(dāng)中實(shí)行打砂漿的方式進(jìn)行管道疏通。在開鉆的過程中，鉆頭在插入地面超過100mm之后，鉆機(jī)需要以空轉(zhuǎn)的方式鉆洞10余秒后再往下鉆，下鉆的速度需要保持在平穩(wěn)、緩慢。在鉆進(jìn)的過程中需要時(shí)刻觀察地下土層的實(shí)際變化狀況，并將實(shí)際狀況與地質(zhì)勘測的結(jié)果進(jìn)行對比，如果發(fā)現(xiàn)有異常狀況或鉆進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有障礙時(shí)需要立刻停止工作，并組織相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商，明確解決方式之后再開始鉆進(jìn)施工。在鉆機(jī)鉆到設(shè)計(jì)高度之后，需要將鉆頭逐漸提高，一般情況在提高500mm時(shí)便可以一邊提鉆一邊輸送混凝土。在提鉆的過程中，需要確保提鉆的速度以及混凝土的灌注速度，需要時(shí)刻保障混凝土面能夠超出鉆頭1m左右的高度，直至完全提出；（3）安裝鋼筋籠。需要借助力工將預(yù)先制作完成的鋼筋籠抬到孔口，使用鉆機(jī)自帶的吊鉤將其放入到孔中，并使用振搗器將其放置到鉆孔當(dāng)中，使用水準(zhǔn)儀器確保深度能夠滿足施工要求，然后便可以將鋼筋籠固定在預(yù)先設(shè)計(jì)的籠頂高度，確保鋼筋籠的垂直高度。在鋼筋籠安裝完成之后，需要用多名工人將孔口清理干凈并保障混凝土在首次凝固之前空洞無任何的漏洞，無任何虛土滲入。

4.2 錨桿的施工

錨桿的施工工序主要有以下七步：（1）定位錨桿；（2）成孔攪拌并放置孔底；（3）鋼絞線完成安放；（4）對孔內(nèi)進(jìn)行首次注漿；（5）退出鉆孔；（6）封孔；（7）第二次灌漿。

其施工方案主要有以下六點(diǎn)：（1）定位錨桿。當(dāng)土方開始挖掘邊槽之后，應(yīng)當(dāng)測量標(biāo)高，并在圍欄樁上以拉線的方式進(jìn)行標(biāo)記。在確保鉆進(jìn)的位置準(zhǔn)確之后，應(yīng)當(dāng)保障底座的平整，鉆桿的傾斜角度需要使用水平羅盤進(jìn)行測量，需要將傾斜的角度控制在3°以內(nèi)，高度不能過超過3cm。在成孔施工之前，需要在場地上完成預(yù)先挖掘一排排水溝以及循環(huán)漿池，以免導(dǎo)致之后泥漿的“隨處可見”而影響施工進(jìn)度；（2）水泥土地錨使用MD-50型號的鉆機(jī)實(shí)行鉆孔成孔。此時(shí)，在施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)有堅(jiān)硬的硬土層或堅(jiān)石可以使用沖擊成孔，沖擊成孔需要在空壓機(jī)帶動(dòng)的情況下進(jìn)行，對于其余的土層則使用濕式成孔的方式進(jìn)行。成孔到預(yù)先設(shè)計(jì)的深度之后便可以進(jìn)行注漿，并在孔口滲出的泥漿中不含沙粒時(shí)，便可以退出鉆桿完成鋼絞線的放置；（3）制作錨桿。錨桿需要使用7Φ5鋼絞線設(shè)計(jì)制作，所采用的鋼絞線強(qiáng)度需要控制在1800MPa以上，鋼絞線之間需要用隔離架進(jìn)行分割，隔離架需要使用Φ6的鋼筋焊接制作。隔離架綁扎的距離需要與錨桿端部有800mm的距離。在自由段，鋼絞線上需要涂抹一層黃油，并使用塑料的薄膜進(jìn)行分割。所使用的鋼絞線在制作之前需要送至相關(guān)部門進(jìn)行檢驗(yàn)，只有在質(zhì)量檢驗(yàn)合格之后才能夠繼續(xù)制作、使用；（4）錨桿的施工中，主要有兩次注漿操作。首次注漿操作是常壓注漿，在錨桿鉆進(jìn)到一定深度之后便可以進(jìn)行注漿。在實(shí)行注漿之前，需要先使用清水將灌注孔進(jìn)行全面的清理，并且確保清理效果的前提下進(jìn)行注漿，注漿的壓力需要控制在（0.5±0.1）MPa，并灌注到有大量的漿液滲出位置；第二次注漿主要是在第一次注漿完成之后的兩天再進(jìn)行注漿，注漿的壓力需要控制在（2.5±0.5）MPa，第二次注漿的壓力一般情況下需要由低到高，普遍情況下在上升至2.5MPa之后需要關(guān)掉注漿閥門，并在停止數(shù)分鐘之后便可以卸掉壓力。注漿的漿液主要以水泥漿為主，水灰比一般情況下為0.5，水泥的強(qiáng)度為325#R；（5）張拉與鎖定。錨桿張拉鎖定在注漿體強(qiáng)度直至15MPa之后，錨具主要為MQ錨具，使用YC-100型穿心式電動(dòng)油泵、千斤頂增加負(fù)荷進(jìn)行鎖定。鎖定張拉系統(tǒng)之前需要先進(jìn)行高度標(biāo)定，并依據(jù)油壓表當(dāng)中顯示的數(shù)據(jù)計(jì)算張拉壓力的數(shù)值。在鎖定時(shí)，需要使用錨桿拉力機(jī)進(jìn)行核對，保障工程的整體安全性，每一個(gè)錨桿在張拉至設(shè)計(jì)抗拔力的120%之后，便可以放松至70%設(shè)計(jì)抗拔力作為鎖定值；（6）腰梁的制作與地錨的張拉。腰梁必須以貼近豎向鉆孔灌注樁為主，主要是使用兩根20槽鋼，使用鐵件焊為一個(gè)整體，并在錨頭的位置以20cm×20cm×1cm的墊片進(jìn)行墊高。水泥的地錨在正式張拉之前，使用0.5軸力為主，對地錨實(shí)行兩次或三次預(yù)張拉，并促使各個(gè)部位能夠充分接觸，直至鋼絞線平直為止。

5 結(jié)語

綜上所述，想要保障深基坑的施工質(zhì)量首要任務(wù)便是確保深基坑的設(shè)計(jì)工作能夠順利完成，保障基坑具備工作能力的前提下控制深基坑的建設(shè)成本，強(qiáng)化施工部門的市場競爭力，為施工企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。本案例中說明在地層為礫石層或砂層時(shí)，深基坑的施工難度非常大，其使用樁錨結(jié)構(gòu)的支護(hù)方式是最佳的施工方案，能夠解決砂層當(dāng)中成孔容易坍塌的問題，從而提高施工效益并減少施工成本。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：潘存杰（1982-），女，遼寧葫蘆人，河北中色華冠巖土工程有限公司工程師，研究方向：巖土工程勘察、地基處理等。

（責(zé)任編輯：小 燕）