深基坑土層錨索在地連墻上開孔工藝的應用

朱其軍

摘要：本工程基坑土層錨索需穿過地下連續墻及后排樁兩層支護結構，即錨索通過連續墻后需再從后排樁樁間空隙穿過。由于現場工況復雜多變，事先在地連墻上預埋開孔套管無法保證后續錨索的順利施工，因此需根據實際樁間空隙的位置在地連墻上采取后開孔的方法進行錨索鉆孔作業。本文主要介紹通過改進開孔施工工藝，如何在地連墻上更高效、準確的進行開孔，確保錨索施工角度滿足設計要求的同時加快施工進度，供后續類似工況的項目施工參考。

關鍵詞：深基坑，錨索，角度，開孔

1.工程概況

1.1錨索設計概況

廣佛環城際東平新城車站西端及DK18+462～DK18+738.35段基坑北側采用地下連續墻+鉆孔灌注樁+預應力錨索進行支護，其中1至9軸為支護單元B，9至34軸為支護單元A。預應力錨索設8道，相應設置8道錨索腰梁，錨索分錨固段及自由段，其水平間距為1.6m，豎向間距2.5m。錨索孔徑150mm，水平傾角35°，采用套管護壁成孔，二次壓力注漿工藝。錨索由導向帽、架線環、緊箍環、定位器及錨具等組成，錨索張拉后，通過承壓鋼板與錨具固定于錨索腰梁上。錨索支護平面圖及剖面圖如圖1.1和圖1.2所示。

2.錨索開孔工藝

2.1開孔角度的重要性

本工程錨索范圍北側為傳媒集團大樓，錨索末端距離大樓基礎非常近，若開孔角度誤差過大，可能會導致錨索打設的水平距離偏大，從而破壞傳媒集團大樓的基礎，影響既有結構的安全。因此精確控制開孔角度，確保錨索順利、安全施工意義重大。

2.2初始的開孔工藝

由于本項目的管理人員均是第一次接觸土層錨索作業，在技術上無任何管理經驗，因此在剛開始開孔作業時，直接將開孔設備底座固定在地連墻上，底座下部再采用鋼筋頭、木楔加墊的方法進行開孔角度調整。采用此方法雖也能基本按照設計要求的35°水平傾角進行開孔，但由于設備振動較大，取孔過程設備底座下部的鋼筋頭、木楔容易松脫，造成開孔設備需頻繁固定和角度調整，不僅開孔效率低，且傾角的準確度難以保證。初始開孔工藝的施工情況如圖2.1和圖2.2所示。

經過一周的實踐與統計，采用該方法不僅操作困難，且施工效率低，平均每臺開孔設備每天僅能開3～4個孔，施工進度與計劃相差極大，無法滿足工期要求。而增加設備和作業人員一方面成本過高，另一方面作業場地有限，難以達到有效改善的目的，因此通過改進開孔工藝，使施工更高效、易操作才能從根本上解決問題。

2.2改進后的開孔工藝

在總結前面開孔施工經驗的基礎上，項目部通過集思廣益，同時與作業人員進行充分溝通，得出解決問題的關鍵為以下兩點：一是如何使設備能夠快速固定，二是設備固定的同時開孔角度也能及時調整到位。

針對上述問題，結合現場地連墻實際情況，決定采用增加三角基座的方法進行輔助開孔，即在設備底座下方增加三角基座，可達到便于固定設備的同時快速調整開孔角度。

2.2.1三角基座加工制作

根據設計水平傾角和開孔設備底座的尺寸，采用兩塊6mm厚鋼板焊接加工制作成三角基座，鋼板基座的兩塊鋼板夾角與錨索設計角度一致為35°，鋼板兩側之間采用加勁肋焊接固定，確保基座穩固可靠。鋼板基座的尺寸比設備底座大5～10cm，并在面層鋼板上開設螺栓孔，保證設備順利放置固定，三角基座如圖2.3所示。

2.2.2孔位確定

由于后排樁施工樁位存在一定誤差，因此錨索位置需根據后排樁樁間空隙的位置進行適當微調，采用全站儀將樁間空隙中心平面位置轉移至地連墻冠梁臨空面一側，然后采用線錘將平面位置引下至地連墻墻面上，結合水準儀確定錨索的設計標高，從而確定開孔孔位，并在地連墻上做好標記。孔位確定之后，為避免做好的標記破壞，也可采用電鉆在孔位中心出預先鉆眼，這樣標記損壞也可及時準確找到孔位。

2.2.3三角基座安裝

由于地連墻墻面不一定平整，且表面浮土也會影響基座的安裝，因此安裝前需將地連墻表面渣土清理干凈，同時將地連墻保護層混凝土鑿除并露出鋼筋，盡可能使基座安裝面豎直平整。基面處理完成后將三角支座焊接固定在地連墻鋼筋上即可，固定時可采用水平靠尺及時檢查基座貼墻面的鋼板是否豎直，以便設備安裝后角度能一步到位。

2.2.4開孔設備固定

三角基座安裝完成后，采用螺栓將開孔設備固定于基座上，同時采用水平尺配合角度尺檢查開孔設備的鉆桿水平傾角，確認開孔角度是否滿足設計要求。實踐證明，采用三角基座后角度基本都能一次性到位，個別情況因三角基座安裝時確實難以保證豎直才可能導致角度出現偏差，此時可采用薄鋼板或木楔在三角基座及設備底座間適當加墊，對設備開孔角度進行微調即可。

通過開孔工藝改進后，不僅設備能夠快速安裝固定，達到開孔角度迅速調整到位的目的，且鉆進取孔過程也非常穩定，相比改進前無需再反復調節，大大提高了開孔效率。經統計，采用三角基座開孔后，每臺設備每天取孔數量達到了9～10個孔，改進后的開孔施工情況如圖2.5和圖2.6所示。

3.取得的效益

廣佛環城際東平新城站需開孔打設的錨索共有1442根，施工難點主要是在1m厚的地連墻上開孔困難，開孔效率決定了錨索的施工效率和完成工期，而施工時間也間接影響了項目的管理成本。通過本次的開孔工藝改進，極大提高了開孔工作效率，從每臺設備每天3～4個孔提升至每臺設備每天9～10個孔，縮短錨索的施工工期，并一定程度的節約了項目的管理成本，具體效益分析見下表：

錨索施工效率的提高，使得后續的土方開挖、結構施工進度能夠如期按計劃實施，確保了整個項目的整體工期，得到業主單位的認可，同時降低項目的管理成本，為企業創造經濟效益。

4.小結

通過本次錨索施工開孔作業的工藝改進，充分證明了一種適用現場實際工藝的重要性，在提高現場實際可操作性的同時，提升工程的施工效率，加快工程施工進度，且間接性降低了項目的管理成本。本次開孔工藝改進的成功，為今后類似工況的工程項目提供了一定的參考價值。在今后的施工管理過程中，不管遇到何種項目，我們都應結合現場實際，充分研究考慮每種工藝的實用性，努力提升各工序的施工工效，并將先進適用的工藝進行推廣和應用。

參考文獻

[1]巖土錨桿（索）技術規程[CECS22].中國計劃出版社.2005

[2]工程測量規范[GB 50026].中國計劃出版社.2016

[3]廣佛環城際佛山西至廣州南段東平新城車站圍護結構施工圖