某醫(yī)院工程深基坑預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)施工技術(shù)

謝益庭　王士超　陳建明

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了跟管鉆進(jìn)技術(shù)在預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔過(guò)程中，遇到復(fù)雜易坍塌地層的運(yùn)用。在全風(fēng)化花崗巖施工錨索有較高的施工難度。針對(duì)該難點(diǎn)，在鉆進(jìn)過(guò)程中同步跟進(jìn)套管，將套管穿過(guò)坍塌地層，將其隔住，有利于后面的穩(wěn)定地層施工與錨索安裝。某醫(yī)院深基坑支護(hù)工程通過(guò)運(yùn)用該技術(shù)，確保了施工進(jìn)度及安全，是一種適用于復(fù)雜易坍塌地層行之有效的施工工法。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)；預(yù)應(yīng)力錨索；抗滑樁；全風(fēng)化花崗巖；跟管鉆進(jìn)技術(shù)

跟管鉆進(jìn)安裝錨索工法是一種新型的錨索施工工藝，是采用水平定向鉆機(jī)沿著錨索設(shè)計(jì)安裝的位置鉆進(jìn)，鉆進(jìn)到錨索設(shè)計(jì)終端，然后將孔端巖渣用高風(fēng)機(jī)清理干凈，并向孔內(nèi)注滿(mǎn)水泥漿安裝錨索，再次補(bǔ)滿(mǎn)孔內(nèi)回落水泥漿，待24小時(shí)后二次劈裂注漿，壓力在2-3Mpa，加強(qiáng)錨索承載體與巖層粘結(jié)強(qiáng)度，有利用錨索制安、灌漿等技術(shù)方法，是一種適用于復(fù)雜易坍塌地層行之有效的施工工法。

本文以某醫(yī)院工程的深基坑預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)工程實(shí)例，對(duì)該工藝方法進(jìn)行闡述。

1工程概況

本工程建筑東西長(zhǎng)約149m、南北寬約127m。地下兩層，地下室為筏板基礎(chǔ)，基坑深度約9m。北側(cè)采用永久性抗滑樁冠、腰梁預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支撐，支撐邊長(zhǎng)長(zhǎng)度約160m。

現(xiàn)場(chǎng)地貌屬殘丘與沖積平原接壤地帶，地勢(shì)總體北高南低，開(kāi)挖深度在27.2-6.23m，呈多級(jí)階梯狀。

北面邊坡抗滑樁處B-C段采用1道預(yù)應(yīng)力錨桿和3道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)，錨桿長(zhǎng)=25000，錨固段12m，設(shè)計(jì)拉力400KN；其余三道采用4、8、8束15.2預(yù)應(yīng)力錨索，長(zhǎng)36m、23m、20m，錨固段24、15m、15m，設(shè)計(jì)拉力450KN、850KN、850KN，鉆孔直徑150mm。

場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要為上層滯水、孔隙承壓水及基巖孔隙裂隙水，錨桿（索）持力層多為殘積（砂質(zhì)）粘性土、全風(fēng)化花崗巖：泡水易軟化；場(chǎng)內(nèi)的地下水位高、工期緊、工序多，鉆孔成孔時(shí)孔內(nèi)有積水易塌、縮孔；清孔與錨桿（索）人孔安裝因難，施工現(xiàn)場(chǎng)條件較差，場(chǎng)地狹窄，周邊老建筑物基礎(chǔ)埋深及綜合管線、電纜井等均無(wú)明確的位置，也給施工帶來(lái)難度。

2錨索施工工藝及技術(shù)措施

基坑土方開(kāi)挖的施工順序具體做法如下：

北面抗滑樁的軟式泄水管與冠、腰梁位置、范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力錨標(biāo)（索）結(jié)合土方工程分層、分段施工，每層待預(yù)應(yīng)力錨索完成張拉鎖定后，才能進(jìn)行下道錨索的邊坡土方作業(yè)。

2.1施工工藝流程圖

施工工藝流程見(jiàn)圖1。

2.2施工流程

2.2.1孔位定位放樣

根據(jù)各工點(diǎn)工程平、立面圖，按設(shè)計(jì)要求，將錨孔位置準(zhǔn)確測(cè)放在坡面上，孔位誤差不得超過(guò)±50mm。

2.2.2平臺(tái)與鉆機(jī)就位

鉆機(jī)在作業(yè)平臺(tái)上安裝要保證穩(wěn)固，且保證使鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)孔位中心。確保錨孔開(kāi)鉆就位縱橫誤差不得超過(guò)±50mm，高程誤差不得超過(guò)±lOOmm，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

2.2.3鉆孔

本工程為水作業(yè)鉆進(jìn)法，鉆出的泥碴用水沖刷出孔，至水流不渾濁時(shí)為止。本法把成孔過(guò)程中的鉆進(jìn)、出渣、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留殘土；適用于各種軟硬土層，特別適于有地下水或土的含水率大及有流砂的土層，且有施工操作方便，工效高，但施工現(xiàn)場(chǎng)積水較多。施工時(shí)采取多個(gè)點(diǎn)平行作業(yè)。

鉆進(jìn)時(shí)，先啟動(dòng)水泵，使沖洗液（泥漿）從鉆桿中心流向孔底，在一定水壓力（0.15-0.30Mpa）下，水流攜帶鉆削下來(lái)的土屑從鉆桿與孔壁間的孔隙處排出。鉆進(jìn)時(shí)要不斷供漿沖洗，始終保持孔口水位，并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進(jìn)速度，一般以300-400mm/min為宜，在鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)注意速度，壓力及鉆桿的平直，待鉆至規(guī)定深度后，繼續(xù)用泥漿反復(fù)沖洗鉆孔中的泥砂。

2.2.4制、安插鋼絞線錨索

錨索拉桿按其結(jié)構(gòu)構(gòu)造由專(zhuān)人制作，要求順直。鋼絞線應(yīng)清除油污、銹斑，每根鋼絞線的下料長(zhǎng)度誤差不應(yīng)大于50mm。預(yù)應(yīng)力錨索安裝時(shí)，由工人將加工好的錨索從堆放區(qū)抬運(yùn)至工作面平臺(tái)，再送至錨索區(qū)人孔。推送錨索時(shí)用力要均勻一致，應(yīng)防止在推送過(guò)程中損壞錨索配件。注漿管宜隨錨索一同放入鉆孔。錨索放入孔內(nèi)應(yīng)與鉆孔角度保持一致。在將錨索體推送至預(yù)定深度后，檢查排氣管和注漿管是否暢通，否則應(yīng)拔出錨索體，排除故障后重新安裝。內(nèi)錨段灌漿在錨索入孔后即可進(jìn)行，自由段灌漿則在錨索張拉鎖定后進(jìn)行，漿液選用水灰比0.5的純水泥漿。向下傾斜的鉆孔內(nèi)注漿時(shí)，注漿管的出漿口應(yīng)插入距孔底300-500mm處，漿液自下而上連續(xù)灌注，且確保從孔內(nèi)順利排水、排氣。注漿管應(yīng)能在一小時(shí)內(nèi)完成單根錨索的連續(xù)注漿。注漿漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完。采用二注漿對(duì)錨固體的二次高壓注漿，應(yīng)在一次常壓注漿形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到5MPa后進(jìn)行。止?jié){密封裝置的注漿應(yīng)待孔口溢出漿液后進(jìn)行，注漿壓力不宜低于2MPa。

2.2.5清孔

在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2-0.4MPa）將孔內(nèi)沉渣及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度?？變?nèi)不得有塌陷和松動(dòng)，完全清除孔內(nèi)沉渣。成孔時(shí)不能使用膨潤(rùn)土作循環(huán)泥漿護(hù)壁，以免在孔壁上形成泥皮而難以清除。

2.2.6注漿

注漿采用3SNS系列注漿泵，攪拌采用灰漿攪拌機(jī)進(jìn)行。漿液要攪拌均勻，隨絞隨用，并在初凝前用完。嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。

2.2.7砼腰梁施工

把腰梁位置坡面清理干凈，人工綁扎鋼筋后支牢模板，并在錨索位置套上2.5inPVC管；采用分段澆筑砼，澆筑時(shí)振搗要均勻、密實(shí)，保證澆筑質(zhì)量。

2.2.8錨桿張拉鎖定

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉：

張拉前應(yīng)進(jìn)行試張拉，即對(duì)各種長(zhǎng)度類(lèi)型預(yù)應(yīng)力筋各取一組筋（3根）按如下張拉程序張拉至設(shè)計(jì)張拉力。試張拉時(shí)，量取實(shí)際伸長(zhǎng)值并計(jì)算實(shí)際摩擦損失，然后推算預(yù)應(yīng)力筋理論伸長(zhǎng)值，作為正式張拉的控制依據(jù)。張拉分6級(jí)2次進(jìn)行，即按設(shè)計(jì)值的15%、30%、45%、60%、75%、90%進(jìn)行張拉，每級(jí)張拉觀測(cè)穩(wěn)定時(shí)間為5-10min，其中前5級(jí)為一次張拉，一次張拉完畢5天后進(jìn)行二次張拉，二次張拉至90%時(shí)，觀測(cè)穩(wěn)定10min后，回油至75%觀測(cè)10min穩(wěn)定后鎖定。張拉千斤頂?shù)妮S線必須與錨索軸線一致，錨環(huán)、夾片和錨索體張拉部分不得有泥砂、銹蝕層或其它污物。

2.2.9施工效果

本工程基坑支護(hù)工程，地層破碎、掉塊、易坍塌，十分復(fù)雜，采用跟管技術(shù)，在鉆進(jìn)過(guò)程中同步跟進(jìn)套管，將套管穿過(guò)坍塌地層，將其隔住，有利于后面的穩(wěn)定地層施工與錨索安裝。采用該方法后每天可以完成1-2個(gè)孔，這樣大大提高了工效，減少了成本，節(jié)約了時(shí)間。通過(guò)該工地施工可以證明，跟管技術(shù)對(duì)于易坍塌的復(fù)雜地層施工是行之有效，可以在類(lèi)似該地質(zhì)條件的基坑錨固工程中普遍采用。