鋼筋混凝土灌注樁與錨索復(fù)合支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

張 紅 飛

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

?

鋼筋混凝土灌注樁與錨索復(fù)合支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

張 紅 飛

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

以具體工程為例，從土方開挖與基坑支護(hù)兩方面，闡述了鋼筋混凝土灌注樁與錨索復(fù)合支護(hù)的施工工藝，總結(jié)了施工中的注意事項(xiàng)及操作要點(diǎn)，經(jīng)實(shí)踐證明，采用該支護(hù)技術(shù)提高了基坑的穩(wěn)定性。

灌注樁，錨索，基坑支護(hù)，土方開挖

1 工程概況

某剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積27 315.33 m2，基底面積1 093.81 m2，建筑物層數(shù)為地下2層，地上23層，建筑高度為71.5 m?；A(chǔ)形式為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，地基處理采用C20水泥粉煤灰碎石(CFG)樁，基礎(chǔ)挖深為8.35 m，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。

2 施工工藝

2.1 土方開挖

土方開挖采用機(jī)械大開挖施工，開挖出的土方全部外運(yùn)。開挖分三次進(jìn)行，第一次采用1臺(tái)反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，挖出的土方直接裝車外運(yùn)，挖到3.5 m左右，進(jìn)行錨索鋼梁加固、坑壁噴射混凝土施工，坑壁噴射混凝土接近尾聲后進(jìn)行第二次開挖，第二次再開挖7.75 m，第三次開挖樁間土，挖至坑底標(biāo)高。

1)工藝流程。開挖坡度確定→機(jī)械設(shè)備的配置→合理選擇開挖方法→開挖順序→分層分段依次開挖→修邊和清底。

2)開挖順序及放坡系數(shù)。a.開挖順序：從東北角開始向東南角挖，再從西北角向西南角挖。 首先從東北角土方開始進(jìn)行清渣?；炷林ёo(hù)樁和冠梁施工完后，開挖第一步3.5 m深，挖掘機(jī)回到第一步開挖起點(diǎn)按第一步順行方向進(jìn)行第二步開挖至7.75 m深，第三步開挖0.6 m深，開挖時(shí)不放坡，工作面0.8 m，施工人員同時(shí)做好邊坡修整施工。待開挖至距槽底標(biāo)高0.30 m時(shí)，由人工清槽至設(shè)計(jì)標(biāo)高，出現(xiàn)超挖時(shí)，應(yīng)用灰土進(jìn)行回填處理。局部挖至樁頂后改用小挖機(jī)進(jìn)行樁間土開挖，小挖機(jī)挖土余留30 cm，按圖紙要求進(jìn)行人工開挖，人工挖出的土連同樁間土由小挖機(jī)一并甩向挖機(jī)后方，再由大挖機(jī)二次挖掘裝車運(yùn)出場(chǎng)外。土方開挖時(shí)應(yīng)注意成品保護(hù)。在挖土方過程中，應(yīng)對(duì)控制樁妥善保護(hù)，并經(jīng)常測(cè)量和檢查是否移位。b.坡道的施工坡度1∶7，設(shè)置于基坑西南角。c.坡監(jiān)測(cè)及安全防護(hù)措施：開挖過程中，要對(duì)邊坡進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取相應(yīng)措施。

2.2 基坑支護(hù)

1)Ⅰ段基坑支護(hù)，支護(hù)位置為基坑南邊和基坑西邊。

a.鋼筋混凝土灌注樁采用SR200型旋挖機(jī)鉆孔成孔，樁長(zhǎng)14.5 m，樁徑均為0.8 m，C30混凝土，樁中心間距1.6 m，樁頂標(biāo)高為-1.35 m，內(nèi)配鋼筋，灌注樁嵌入冠梁100 mm，灌注樁超澆高度為0.5 m，樁頭(樁頂0.5 m范圍內(nèi))不設(shè)箍圈，樁施工完成后破除樁頭混凝土施工冠梁。

b.冠梁：寬0.9 m，高0.6 m，沿支護(hù)樁頂采用C30混凝土周圈澆筑，內(nèi)配16的鋼筋。

c.支護(hù)樁間土加固噴射混凝土面層：噴射C20混凝土厚50 mm。

d.錨索：采用3φs15.2鋼絞線(1860級(jí))錨索一道，錨固體直徑150 mm，入射角12°，水平間距1.6 m，錨索標(biāo)高-3.35 m，錨索3φs15.2,總長(zhǎng)為24 m，自由段長(zhǎng)度6 m，錨固段長(zhǎng)18 m，錨索抗拔承載力設(shè)計(jì)值380 kN，標(biāo)準(zhǔn)值300 kN，鎖定值為270 kN。采用鉆孔機(jī)鉆孔直徑150 mm，隔孔施工，注漿采用二次注漿工藝，錨固體設(shè)計(jì)強(qiáng)度25 MPa，張拉值取鎖定值的1.1倍～1.15倍。

e.腰梁：腰梁采用22a雙槽鋼，腰梁與支護(hù)樁之間宜采用d12膨脹螺栓進(jìn)行連接，可在樁間面層內(nèi)預(yù)留1 m～1.5 m長(zhǎng)的14鋼筋，與腰梁電焊連接，雙槽鋼之間沿腰梁加固方向采用250 mm×200 mm×10 mm鋼板連接板與槽鋼雙面焊接連接，在槽鋼兩側(cè)設(shè)置連接板，連接板與槽鋼必須滿焊，水平間距800 mm。

2)Ⅱ段基坑邊支護(hù)，支護(hù)位置為基坑?xùn)|邊和基坑北邊。錨索總長(zhǎng)為25.5 m，錨固段長(zhǎng)18.5 m，其余內(nèi)容同Ⅰ段基坑支護(hù)。

3)支護(hù)樁施工工藝流程。施工準(zhǔn)備→測(cè)量定位→成孔→二次清孔→鋼筋籠制作與安放→澆筑混凝土。

a.施工準(zhǔn)備。平整、清理場(chǎng)地，材料進(jìn)場(chǎng)，設(shè)備人員就位。統(tǒng)一規(guī)劃泥漿池，開始施工。

b.測(cè)量定位。根據(jù)控制點(diǎn)按照施工圖紙，測(cè)量出支護(hù)樁中心位置，并作出標(biāo)記。

c.成孔。鉆機(jī)就位后，先將鉆機(jī)調(diào)平，使其垂直度控制在1%以內(nèi)。采用泥漿護(hù)壁成孔?？刂沏@斗鉆進(jìn)和提升速度。在鉆孔過程中，應(yīng)控制好鉆斗鉆進(jìn)速度，同時(shí)要求鉆斗升降速度控制在0.75 m/s～0.80 m/s。處理塌孔嚴(yán)重問題。對(duì)塌孔現(xiàn)象比較嚴(yán)重的孔，采用5 mm厚鋼板焊接5 m～8 m的護(hù)筒(按實(shí)際情況定)保護(hù)孔口塌孔，保證成孔的繼續(xù)施工。

d.二次清孔。因本工程無地下水，清孔主要采用旋挖鉆機(jī)。

e.鋼筋籠制作與安放。鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)制作，加工時(shí)主筋采用搭接焊。盡量減少鋼筋接頭，螺旋箍和主筋采用綁扎連接。鋼筋籠安放時(shí)由人工配合吊車進(jìn)行。

f.混凝土澆筑。檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快澆筑混凝土。采用商品混凝土。澆筑時(shí)由導(dǎo)管向孔內(nèi)輸送混凝土，要求導(dǎo)管應(yīng)埋入混凝土面下2 m～4 m。意外情況發(fā)生堵管或?qū)Ч苈冻龌炷撩?，?yīng)提出導(dǎo)管清洗后重新插入混凝土面以下澆筑。混凝土澆筑高度應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高出至少0.5 m，用測(cè)深錘探測(cè)混凝土面保證樁高度，以免出現(xiàn)短頭樁。

4)冠梁施工工藝流程。鑿除樁頭→整平樁頂、清洗調(diào)直樁頂鋼筋→測(cè)量放線→綁扎冠梁鋼筋→立?！鷿仓炷痢B(yǎng)護(hù)。

a.鑿除樁頭：在支護(hù)樁施工完畢7 d后，開挖冠梁施工作業(yè)面。支護(hù)樁樁頭采用加有破碎錘的小型挖掘機(jī)進(jìn)行破除，破除高度500 mm。隨后由人工清理鑿平樁頭。b.整平樁頂、清洗調(diào)直樁頂鋼筋：人工整平樁頂至冠梁底標(biāo)高，調(diào)直樁頂鋼筋。樁頭清洗干凈，保證樁體與冠梁的混凝土連接性能。c.測(cè)量放線：由測(cè)量員按照基坑支護(hù)圖紙要求做好場(chǎng)地高程和定位測(cè)量放線工作保證冠梁標(biāo)高和定位準(zhǔn)確。d.綁扎冠梁鋼筋：鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)全數(shù)綁扎，不得跳綁、漏綁。局部地方采用電弧焊連接。e.立模：按照?qǐng)D紙尺寸安裝模板，模板采用φ14 mm厚木膠合板，后背管采用鋼管，后背方采用40 mm×90 mm方木加固。f.澆筑混凝土：混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)振搗密實(shí)。g.養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完成12 h后拆模進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用的養(yǎng)護(hù)方法為覆蓋塑料薄膜灑水，必須保證混凝土表面濕潤(rùn)，同時(shí)要求養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。

5)支護(hù)樁間土加固噴射混凝土面層工藝流程?；娱_挖→插入短鋼筋釘→掛鋼筋網(wǎng)片→噴射混凝土面層→養(yǎng)護(hù)。

a.基坑開挖：基坑要按設(shè)計(jì)要求分層開挖，嚴(yán)禁坑壁出現(xiàn)超挖和造成坑壁土體松動(dòng)。b.插入短鋼筋釘：支護(hù)樁間打入1 m～1.5 m長(zhǎng)E14@1 600短鋼筋釘。鋼筋釘打入位置要符合實(shí)際要求。c.掛鋼筋網(wǎng)片：在坑側(cè)壁掛設(shè)橫豎雙向d6.5@200×200鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格允許偏差±10 mm。鋼筋網(wǎng)片與短鋼筋釘焊接連接。在樁體上設(shè)置膨脹螺栓錨入灌注樁間距1 600mm與鋼筋網(wǎng)片焊接連接牢固。d.噴射混凝土面層：原材料：P.O32.5普通硅酸鹽水泥、干凈的中砂或粗砂、碎石、自來水。配合比：水泥與砂石重量比為1∶4.5；砂率45%～55%；水灰比0.4～0.45。混合料：攪拌機(jī)拌和時(shí)間不少于2 min，混合料宜隨拌隨用，存放時(shí)間不超過2 h。噴射前的準(zhǔn)備工作：人工休整坡面的平整度允許偏差為±20 mm；噴射前在坑壁上設(shè)置18長(zhǎng)為10 cm的短鋼筋，用于控制混凝土面層厚度。噴射作業(yè)：分段分片依次進(jìn)行，每一分段內(nèi)自上而下噴射，厚度不應(yīng)小于50 mm。噴射時(shí)噴頭與作業(yè)面垂直，距離控制在0.6 m～1 m之間。e.養(yǎng)護(hù)：噴射混凝土終凝后2 h，由專人負(fù)責(zé)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間宜為3 d。

6)錨索支護(hù)施工工藝流程。鉆孔→錨索組裝及安放→注漿→腰梁制作→錨索張拉鎖定→封錨成型。

a.鉆孔：首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，在施工作業(yè)面上定出孔位，做好標(biāo)記，然后采用鉆孔機(jī)鉆孔，孔的直徑為150 mm。鉆孔深度要比錨索長(zhǎng)度多0.5 m。b.錨索的組裝及安放：組裝：錨索采用3φs15.2鋼絞線(1860級(jí))，錨固體直徑150 mm，入射角15°。錨索嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸下料，每股長(zhǎng)度誤差不大于50 mm，按照設(shè)計(jì)要求量出自由段與錨固段長(zhǎng)度并分別做出標(biāo)記，自由段錨索滿涂黃油，用支架、卡環(huán)，將3股錨索進(jìn)行固定，穿d25 mm PVC塑料注漿管，自由段錨索外加d20 mm波紋塑管，并與自由段末端捆扎嚴(yán)實(shí)。安放：由3名工人根據(jù)成孔位置安放。c.注漿：采取常壓和壓力注漿兩種方式，注漿全部采用純水泥漿，水灰比控制在0.5～0.55。一次常壓注漿：注漿管的出漿口插入距孔底300 mm～500 mm處，漿體自下而上連續(xù)灌注。注漿的水泥量應(yīng)大于50 kg/m。二次壓力注漿：待一次注漿體強(qiáng)度達(dá)到5 MPa后方可進(jìn)行二次壓力注漿；注漿管在錨固段末端1/2范圍內(nèi)設(shè)置注漿孔，孔間距500 mm，二次注漿壓力不小于2.5 MPa，穩(wěn)定壓力不小于1.5 MPa，注漿用水泥量不小于80 kg/m；在注漿同時(shí)將導(dǎo)管勻速緩慢撤出，導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終在孔中漿體表面以下。d.腰梁制作：腰梁采用22a雙槽鋼，腰梁與支護(hù)樁之間宜采用膨脹螺栓進(jìn)行連接，可在樁間面層內(nèi)預(yù)留短鋼筋與腰梁連接，雙槽鋼之間采用綴板焊接連接。e.錨索張拉鎖定：錨索張拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)錨固體強(qiáng)度大于15.0 MPa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后方可進(jìn)行張拉。取0.1～0.2軸向拉力設(shè)計(jì)值對(duì)錨索預(yù)張拉1次～2次，使桿體完全平直，各部位接觸緊密。錨索預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)要求先張拉到設(shè)計(jì)值，再卸荷至1.1倍鎖定值進(jìn)行鎖定。錨具的選擇應(yīng)為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。f.封錨成型：張拉鎖定后從錨具量起，留出長(zhǎng)5 cm～10 cm鋼絞線，其余部分截去，需用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙。

3 結(jié)語

該工程因開挖深度較深，項(xiàng)目經(jīng)多方考察、論證，基坑支護(hù)采用鋼筋混凝土灌注樁與錨索復(fù)合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工，成功解決了建筑物基坑的穩(wěn)定性問題，確保了工程的安全和質(zhì)量，又有良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。

On application of reinforced concrete bored piles and anchor-cable composite support

Zhang Hongfei

(ShanxiNo.3ArchitecturalEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

Taking some projects as the examples, the paper illustrates the construction crafts of the reinforced concrete bored piles and anchor-cable composite support from the earthwork excavation and foundation pit support, and sums up the precautions and operation points in the construction, and proves by the practice that the support technique can improve the stability of the foundation pit.

bored pile, anchor-cable, foundation pit support, earthwork excavation

1009-6825(2016)20-0074-02

2016-05-06

張紅飛(1976- )，男，工程師

TU473.14

A