徐永榮

（湖南巴陵水利水電建筑工程有限公司 岳陽(yáng)市 414100）

1 概 述

二沙島工程位于廣州市風(fēng)景優(yōu)美的二沙島中部東南角五區(qū)，東臨廣州大橋，南靠珠江，整個(gè)用地為三角形地塊。結(jié)合基地的地形特點(diǎn)，建筑大樓呈三角形布局，是一座集辦公、會(huì)議、客房、餐飲及娛樂為一體的大型綜合性建筑。

1.1 工程概況

地面以上9層，地下室2層（甲方要求），屋面標(biāo)高31.1m，建筑總高度35.1m，總建筑面積20240m2，占地面積11782m2。該建筑平面較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)上主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系；網(wǎng)球場(chǎng)部分因大空間要求，采用蚴旋球節(jié)點(diǎn)38m×42m的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)?；由?0.0m，電梯井局部基坑深12.0m，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁。

1.2 地質(zhì)情況

根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告，場(chǎng)地屬ⅠⅠ類場(chǎng)地土，地下水位深1.2m，基坑土層自上而下分別為：

（1）耕植土及埋藏植物層：疏密不均，松散狀態(tài)，厚度（0.5～0.9）m。

（2）粉土層，可塑狀態(tài)，濕，厚度為（0.8～1.9）m。

（3）淤泥及淤泥質(zhì)土：軟塑～流塑狀態(tài)，厚度煤（1.4～2.4）m。

（4）中砂：松散狀態(tài)，飽和，厚度為（1.7～2.6）m。

（5）礫砂：松散～稍密狀態(tài)，飽和，厚度為（2.8～3.3）m。

（6）殘積～強(qiáng)風(fēng)化泥巖：褐色，主要成分是泥質(zhì)鐵質(zhì)粉粘粒，厚度為（1.5～2.3）m。

（7）中～德風(fēng)化泥巖：褐色，主要成分是泥質(zhì)鐵質(zhì)粉粘粒，遇水遇風(fēng)后易松散崩解。

2 基坑支護(hù)方案

由于砂土與珠江水相通具有明顯的承壓性，水量補(bǔ)給迅速，因此，在基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)施工中應(yīng)予以充分重視。為了便基坑開挖不產(chǎn)生砂土流失，防止基坑周邊地面沉降，沿基坑開挖邊線以外交錯(cuò)設(shè)置3排攪拌樁，橫向水平間距為400mm，縱向水平間距為350mm，樁身直徑為500mm。為便攪拌樁形成連續(xù)、封閉的止水圍幕，相鄰樁橫向水平搭接為100mm，縱向水平搭接為150mm。攪拌樁長(zhǎng)約為12m，要求樁穿過(guò)砂土透水層，到達(dá)殘積土層以下1.0m。水泥摻入量為加固土重的15%，水灰比為0.45。為增加水泥漿的流動(dòng)行，摻入外加劑0.3%的木搟素磺酸鈣，采用425#水泥。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，邊坡土層視為較均勻松散介質(zhì)，可簡(jiǎn)化為均質(zhì)各向同性體，其邊坡滑動(dòng)模式通常為圓弧型。抗剪強(qiáng)度是控制邊坡穩(wěn)定的主要因素，如不加固，邊坡穩(wěn)定系數(shù)K=0.5左右，在土體自重及附近地表建筑物荷載作用下，邊坡失穩(wěn)是不可避免的。這一認(rèn)識(shí)從現(xiàn)有許多基坑開挖邊坡所產(chǎn)生的若干局部滑動(dòng)中可以得到證明。噴錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)可以使邊坡穩(wěn)定系數(shù)提高到K≥1.3，所以用噴錨網(wǎng)加固的邊坡是安全穩(wěn)定的。

2.1 錨 管

由于工程處于有承壓水的砂土地基上，無(wú)法形成錨體的成孔，故采用錨管。計(jì)算單根錨管的設(shè)計(jì)抗拔噸位為1.2t/m，錨管采用Φ48.5×3.5國(guó)標(biāo)鋼管，網(wǎng)狀布置，水平間距1500mm，垂直間距1100mm，共9排，錨管與水平面呈10°～15°夾角，長(zhǎng)度為（9～15）m，按土體滑動(dòng)面上長(zhǎng)下短布置。錨管周邊均勻分布Φ10·1000注漿孔，端部1m范圍加大注漿孔為Φ15。錨管頭部用2×ф25紋鋼連接，作為加強(qiáng)艋。淤泥層的錨管加大灌漿壓力，使錨管頭部形成擴(kuò)大頭，加大了錨管的抗拔力。桿體間隔（1～2）m設(shè)對(duì)中支架，支架為Φ6～8鋼管。鉆孔采用機(jī)構(gòu)成孔，用鉆機(jī)和氣動(dòng)沖擊式錨桿鉆機(jī)，將錨管打入設(shè)計(jì)深度，鉆孔口部設(shè)止水密封環(huán)。由注漿管用壓力水清洗錨管內(nèi)的砂土，選至孔底后由底部注漿，邊注邊抽注漿管，至口部后加壓注漿。注漿材料選用水恢比為0.45～0.50的純水泥漿，注漿壓力為（0.6～0.8）MPa，采用345#水泥。通過(guò)注漿壓力可以排陶錨管內(nèi)的空氣，也使水泥漿滲入到土體內(nèi)，在錨體周邊形成水泥土，增強(qiáng)了土體的抗剪強(qiáng)度。

2.2 噴射混凝土

噴射混凝土采用C20，噴混凝土厚度15cm、鋼筋網(wǎng)為Φ6@200×200，上沿外潘1.5m。在錨管端部設(shè)置網(wǎng)狀加強(qiáng)艋，加強(qiáng)筋為Φ20·1500×1100，加強(qiáng)艋同錨管焊接，錨管端部采用每側(cè)2Φ20的井字形錨頭，長(zhǎng)度為500mm。

噴射壓力清除因坡面施工時(shí)形成的松散層，并將混凝土嵌入土層中，增強(qiáng)了噴網(wǎng)與坡面土體的結(jié)合能力，在坡面上形成了一個(gè)整體的多支點(diǎn)鋼筋混凝土連續(xù)板。

3 施工工藝

制定土方開挖計(jì)劃，分層、分段開挖基坑土，土方開挖每層深度1.1m，嚴(yán)禁超挖。開挖時(shí)，控制機(jī)不得碰撞、損害支護(hù)結(jié)構(gòu)及攪拌樁，按照設(shè)計(jì)邊坡及時(shí)進(jìn)行人工修坡，要求坡面平整。

3.1 錨桿施工

因場(chǎng)地屬?gòu)?qiáng)透水不良地質(zhì)，錨管施工采用一次性錨管工藝，防止成孔施工時(shí)水土流失，即利用錨管管體材料成孔，并通過(guò)管體注漿。

3.1.1 放線定位

根據(jù)方案要求和土層條件，確定錨管標(biāo)高，定出孔位，作出標(biāo)記。如確因地質(zhì)條件和地下設(shè)施影響，則需經(jīng)技術(shù)人員確認(rèn)后調(diào)整孔位。

3.1.2 錨管加工

按照要求加工錨管，錨管打注漿花孔，設(shè)置倒刺，安放止?jié){密封裝置。

3.1.3 鉆 孔

首先用鉆孔機(jī)鉆透500mm厚的水泥土攪拌樁，再用氣動(dòng)沖擊式錨管鉆機(jī)將錨管打入設(shè)計(jì)深度。成孔時(shí)，應(yīng)保證鉆機(jī)穩(wěn)定和成孔質(zhì)量，保證鉆孔傾角、孔深、孔間距符合設(shè)計(jì)要求。

3.1.4 錨管安裝、注漿

穿過(guò)攪拌樁開孔后，即可用沖擊錘打入錨管，錨管打入后，用高壓水沖洗錨管，然后開始注漿。注漿管距孔底（50～100）mm，口部設(shè)密封裝置，封堵孔口，加壓灌漿，注漿壓力，控制在0.5MPa左右。

3.2 噴射混凝土

按要求采用噴射速凝混凝土，坡面鋼筋綁扎要按規(guī)范施工，必須保證錨筋、鋼筋網(wǎng)井字型錨頭三者的連接質(zhì)量，錨筋穿入井字型錨頭處四周滿焊，同時(shí)應(yīng)確保鋼筋網(wǎng)樅模各有2根鋼筋與錨頭點(diǎn)焊連接。

4 施工管理

4.1 質(zhì)量技術(shù)措施

在工程質(zhì)量管理中，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的跟班質(zhì)量監(jiān)督，施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)予以處理。把好施工制作、測(cè)量、試驗(yàn)關(guān)，施工技術(shù)人員、管理人員要切實(shí)做好工程任務(wù)和技術(shù)交底工作。交底內(nèi)容包括工程任務(wù)單、數(shù)量、工數(shù)、完成時(shí)間、使用材料、操作要點(diǎn)、工程質(zhì)量要求以及注意事項(xiàng)，并在施工中認(rèn)真檢查執(zhí)行情況。對(duì)影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵部位及主要工序，在施工前編制好施工工藝卡，用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，提高工程質(zhì)量，認(rèn)真做好計(jì)量工作，用數(shù)據(jù)說(shuō)話，保證施工用料的定額用量。加強(qiáng)材料管理和把好材料收發(fā)關(guān)，健全材料收、發(fā)、管、用制度，把好三關(guān)：材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收入庫(kù)關(guān)、中間控制關(guān)、成品交驗(yàn)關(guān)。對(duì) 于所有進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的鋼材、水泥必須有出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告，砂、石等骨料進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，合格后方可使用。

4.2 安全保證措施

嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全操作規(guī)程，施工前要進(jìn)行安全交底，進(jìn)行安全教育，加強(qiáng)工人的安全意識(shí)。施工中應(yīng)抽檢，及時(shí)消除各種隱患。各種電機(jī)設(shè)備使用前經(jīng)調(diào)試達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)驗(yàn)收合格后，需掛牌方能投入使用，所有操作人員和指揮人員均須持有核發(fā)的上崗證，按機(jī)械使用要求正確使用。嚴(yán)禁違章作業(yè)，所有機(jī)電設(shè)備均裝有漏電保護(hù)裝置。在臨邊、基坑附近不準(zhǔn)存放雜物，所有材料運(yùn)至工地后及時(shí)卸貨，按規(guī)定地點(diǎn)堆放，嚴(yán)禁電線隨地走，所有電掣應(yīng)有門、鎖，并配有危險(xiǎn)標(biāo)志。

5 及時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及試驗(yàn)工作

在基坑周邊土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)及鄰近市政設(shè)施處設(shè)置沉降、位移觀測(cè)點(diǎn)，根據(jù)土方開挖和基坑支護(hù)進(jìn)度，對(duì)地面沉降、基坑壁的位移進(jìn)行觀察測(cè)試，并做詳細(xì)記錄，對(duì)于較重要和較危險(xiǎn)的原有管線也要定期觀察記錄。對(duì)觀測(cè)結(jié)果分析：并非直線型，即水平位移有正負(fù)，說(shuō)明坑壁支護(hù)結(jié)構(gòu)在土壓力作用下有向內(nèi)的位移，也有挖掘土卸載產(chǎn)生的土體回彈。最大向內(nèi)位移81mm，向外回彈較小。

錨管試驗(yàn)方法參照 《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（CEC22:90）中規(guī)定的錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)法進(jìn)行。本次試驗(yàn)所用儀器為：柳州建筑機(jī)械總廠生產(chǎn)的YC60—200型千斤頂和XB4—500型電動(dòng)油泵。試驗(yàn)所用的千斤頂、壓力表均經(jīng)華南理工大學(xué)試驗(yàn)中心檢驗(yàn)標(biāo)定合格。

錨管設(shè)計(jì)抗拔力為100kN，最大試驗(yàn)荷載為120kN；第二級(jí)25kN；第三級(jí)50kN；第四級(jí)75kN；第五級(jí)100 kN；第六級(jí)120kN。第一、二、三級(jí)穩(wěn)定時(shí)間為5min，第四、五級(jí)穩(wěn)定時(shí)間為10min，第六級(jí)穩(wěn)定時(shí)間為15min，每次穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)位移觀測(cè)3次。

試驗(yàn)結(jié)果及分析：本次驗(yàn)收試驗(yàn)共完成7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。其試驗(yàn)結(jié)果分析如下：

北坡4—61#：錨管位移變化較均勻，實(shí)驗(yàn)曲線基本圓滑，并很快趨于穩(wěn)定，回彈性能較好。

北超東6—24#：實(shí)驗(yàn)典線基本圓滑，并較快趨于穩(wěn)定，加彈較小，說(shuō)明錨桿位移變化較均勻。

北坡西6—20#：實(shí)驗(yàn)曲線較圓滑，并較快趨于穩(wěn)定。當(dāng)荷載為（10～75）kN時(shí)，錨管位移變化較均勻；當(dāng)荷載為（75～120）kN時(shí)，錨管位移變化較大，但仍能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，回彈較小。

西坡6—40#：實(shí)驗(yàn)曲線較圓滑，并能較快趨于穩(wěn)定，回彈性能較好，說(shuō)明錨管位移變化均勻。

南坡4—18#：實(shí)驗(yàn)典線反映：錨桿位移變化較小，回彈性能較好。

南坡東6—45#：實(shí)驗(yàn)典線反映：錨管位移變化大，并在80kN荷載時(shí)破壞。

東坡3—10#：此錨管做極限抗拉力試驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)曲線反映：錨管位移變化一般，極限荷載達(dá)到160kN。

從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)記錄和錨桿荷載—位移實(shí)驗(yàn)典線得知：除南坡東6—45#錨管抗拔力小于設(shè)計(jì)值，其余北坡4—61#、北坡東6—24#、北坡西6—20#、南坡4—18#、東坡3—10#均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

東坡3—10#錨管極限抗拔力為160kN，安全系數(shù)為：

K0=0.95Ru/N1=0.95×160/100=1.52

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定錨管的極限承載力和錨管安全系數(shù)，調(diào)整、完善設(shè)計(jì)，確?；影踩?/p>

6 結(jié) 語(yǔ)

本工程自1996年4月開工，于同年12月完成主體結(jié)構(gòu)，基坑施工過(guò)程自始至終確保了深基坑及附近建筑的安全。由此可見，有承壓水的砂土地基使用錨管支護(hù)技術(shù)安全可靠，工期短、造價(jià)低、占用場(chǎng)地少、耗電量小，使用在本工程中是合適的。

1 曾國(guó)熙，盧肇多，蔣國(guó)澄，等.地基處理手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出牌社，1988.