淺談深基坑支護錨桿工程監理質量控制

【摘要】結合安徽蕪湖僑鴻濱江世紀廣場工程項目深基坑工程實際，從監理角度淺談混凝土排樁加預應力錨桿施工的質量控制。

【關鍵詞】深基坑 預應力錨桿 質量控制

0引言

由于眾所周知的原因，城市高層建筑越來越高，基坑越來越深，這樣勢必威脅臨近建筑物或構筑物的安全和穩定；因此，選擇合理的基坑支護方式非常重要。

混凝土排樁加預應力錨桿是深基坑工程重要的支護方式之一，預應力錨桿施工能與土方開挖平行進行，能為土方機械化施工及地下室建造提供寬敞工作面，大大加快工程建設速度。

1 工程概況

安徽蕪湖喬鴻濱江世紀廣場工程位于安徽省蕪湖市箱子拐路以南，新時代商業街路以北，中山南路以西，濱江南路以東，為地下3層地上68層的超高層建筑，總建筑面積410007.1㎡；基坑側壁安全等級為一級，開挖面積為28300㎡，支護周長約760m；本著“安全可靠、經濟合理、技術可行、方便施工”原則，基坑采用鉆孔灌注樁加兩層預應力錨桿進行支護，基坑周圍外側全部采用單排雙軸深攪樁穿過不透水層內形成全封閉止水帷幕進行止水；基坑內側采用“明溝加集水坑”方式疏干基坑開挖面以上地下水并設少量減壓井；基坑內坑中坑采用放坡噴漿處理。

2水文地質條件

2.1地質條件

根據勘察報告，場地地貌單元為長江下游東岸二級階地，土層自上而下分別為：

1層雜填土：稍密，軟-可塑。厚度：0.90～4.00m，平均2.52m。

2層粉質粘土：軟-可塑。厚度：1.10～1.10m，平均1.10m。

3層淤泥質粉質粘土夾粉土：軟-流塑。厚度：1.10～4.40m。

4層粉質粘土：局部可塑。厚度：1.30～4.90m，平均3.10m。

5層粉質粘土夾粉土：以可塑為主，局部軟塑。厚度：0.80～3.30m，平均1.80m。

6層粉質粘土：可-硬塑。厚度：4.40～9.60m，平均7.20m。

7層粉質粘土夾粉土：粉質粘土以可-軟塑，局部硬塑。厚度：1.30～4.50m，平均2.84m。

8層粉土與粉質粘土互層：可-軟塑狀。厚度：11.50～16.70m，平均13.69m。

2.2水文條件

場地淺層土中主要賦存上層滯水及潛水，地下水補給來源主要為大氣降水、生產及生活用水，活動形式以滲透徑流為主。地下水穩定水位埋深為地面下1.5米。洪雨季節場地最高水位平地表（黃海高程約8.80m），地下水位年變化幅度約1.5m，地下水由大氣降水和生活排水補給，長江高水位時通過徑流補給地下水。開挖深度影響范圍內主要為賦存于第1層雜填土中的上層滯水。其余土層中含少量孔隙潛水，坑底以下為第7層粉質粘土夾粉土和第8層粉土與粉質粘土互層，基坑開挖不會產生突涌。

3預應力錨桿施工

3.1工藝流程圖

考慮到基坑大面積開挖深度為11.8～12.6m，基坑錨桿共設兩排，錨桿施工和土方開挖必須緊密協作，所以土方開挖需分多層進行，主要施工流程如下：

3.2施工工藝要求

根據設計圖紙要求，并結合土層與環境條件，采用w150型空氣潛孔錘鉆機進行錨桿成孔施工。錨桿機進場施工前，先對兩根錨桿進行鉆孔、注漿、張拉與鎖定試驗，以檢驗施工工藝和施工設備的適應性。

（1）成孔：鉆孔前，根據設計圖紙，定出孔位，并做出標記。本工程采取無巖芯鉆進，根據需要配備一定量的短套管（長0.5～1.0m）。在鉆進過程中，合理掌握鉆進參數以及鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內事故。現場配備必要的孔內事故打撈工具。

要求：

①成孔施工作業面寬度不能小于6m。

②鉆機就位后需平穩，導桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上。

③允許誤差值如下表：

當錨桿成孔施工遇到第三層淤泥質粉質粘土時，應進行擴孔處理，孔徑擴至400mm。主要施工方法：將高壓管一段連接高壓泵，另一頭接上噴頭之后，將噴頭連接高壓管一同放入孔內擴孔部位，接著開啟高壓泵，使高壓管內水增壓，達到一定壓力之后，開啟噴頭，使水從噴嘴內高壓射出，切割擴孔部位土體，直至孔徑達到400mm。

（2）錨桿桿體的組裝與安放：錨桿制作時，應在桿件上設定中架，間距1.0～1.5m。錨桿安裝前應順直，并進行除油、除繡處理。錨桿自由段采用塑料布或塑料管包扎，與錨固體連接處用鉛絲綁扎。

要求：

①錨桿安裝時，應確保錨桿處于鉆孔中心。

②若孔壁坍塌，應重新鉆孔、清孔，確保錨桿能順利送入孔中。

③允許誤差值如下表：

3.3注漿

采用二次注漿工藝：第一次采用水灰比0.38～0.45的M30水泥砂漿，添加10%水泥重量的高效壓漿膨脹劑三乙醇胺和木質素磺酸鈣（要求漿體材料7d無側限抗壓強度≥25Mpa），注漿壓力0.2～0.5MPa直至漿液從孔中溢出。第二次用純水泥漿，水灰比0.45，注漿壓力為1.5～2.0MPa，使漿液沖破封口薄膜及初凝砂漿，漿液注入到砂漿和土體之間，達到注漿壓力1～2分鐘且孔口有冒漿現象時，即可結束注漿。

3.4張拉與鎖定

（1）鑿除錨桿處支護樁表面，圍檁鋼筋綁扎到位，經監理驗收合格后實施圍檁混凝土澆筑，待圍檁混凝土強度及注漿強度達到設計要求后實施張拉鎖定，如圖所示：

（2）錨桿張拉前預先施加一級荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固伏貼和桿體完全平直，當錨固體與圍檁砼強度均大于25MPa時（注漿后至少有7天的養護時間）進行張拉，張拉至1.1～1.2設計軸向拉力值時，根據土質情況保持一段時間（砂土保持10min，黏性土保持15min），然后卸荷至鎖定荷載進行鎖定作業，鎖定后，若發現有明顯預應力損失，需進行補償張拉。

4.監理質量控制要點

（1）主控項目：

①原材料、鋼材、水泥漿、水泥砂漿標號必須符合設計要求。

②錨固體的直徑、標高、深度和傾角必須符合設計要求。

③錨桿的張拉、鎖定和防銹處理必須符合設計和施工規范的要求。

（2）基本項目：

①水泥、砂漿及配比必須經過試驗，并符合設計和施工規范的要求，有合

格的試驗資料。

②在進行張拉和鎖定時，臺座的承壓面應平整，并與錨桿的軸線方向垂直。

③進行基本試驗時，所施加最大試驗荷載（QMAX）不應超過鋼絞線強度標準值的0.8倍。

④基本試驗所得的總彈性位移應超過自由段理論彈性伸長的80%，且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的理論彈性伸長。

（3）監督錨桿的施工順序：錨桿的施工順序為：測量、放線定位→鉆孔至設計深度→插錨桿鋼筋→壓力灌漿→養護→施工圈梁（圍檁）→待圈梁（圍檁）砼強度達到齡期，錨桿預應力張拉→錨頭鎖定。

（4）檢查錨桿鉆孔直徑、鉆孔傾角等參數：錨桿鉆孔直徑150mm，錨桿鉆孔傾角為20°或15°、25°間隔布置；鉆孔前應按標高定位，嚴格控制錨孔定位尺寸及錨孔傾斜度，鉆孔深度應達到設計要求；在土質松散的填土中鉆孔時應用套管保護孔壁以避免坍孔；檢查鉆機鉆孔過程中土質情況；

（5）檢查錨桿的錨筋規格、錨具規格：錨桿的錨筋選用預應力鋼絞線，錨頭部位采用OVW.M15錨具。

（6）檢查錨桿灌漿前應進行清孔檢查，對孔中出現的局部滲水坍孔或坍落松土應立即處理，成孔后應及時按設錨桿鋼筋并注漿。

（7）檢查錨桿注漿工序：錨桿注漿采用二次注漿工藝，第一次注漿工藝材料選用水泥砂漿，在第一次注漿結束后2小時左右或水泥砂漿達到初凝狀態進行第二次注漿，基本要求如下：

①漿液均勻、過篩，在初凝前用完，注漿管確保暢通。

②漿液硬化后不能充滿錨固體時，必需補漿，充盈系數1.1～1.3。

③邊灌注邊拔注漿管，使管口始終處于漿面以下，隨時活動注漿管，待

液溢出孔口時全部拔出。

4、效果與評價

（1）基坑土方開挖后，經觀測支護頂部冠梁水平位移值及基坑周邊土層深層位移值在設計要求允許范圍內；說明基坑支護結構采用混凝土排樁加預應力錨桿錨固形式，完全滿足基坑支護穩定性、安全性、可靠性等要求。

（2）采用混凝土排樁-錨桿-土體共同作用的支護系統可確保深基坑開挖不影響臨近建筑物、地下設施和管道的安全，非常適宜城市密集建筑群中深基坑施工。

（3）采用基坑周圍外側全部采用單排雙軸深攪樁穿過進入6層不透水層內形成全封閉止水帷幕進行止水，達到了預期基坑防滲要求。

參考文獻

[1]《按巖土錨桿（索）技術規程》（CECS 22：2005）

[2]《錨桿噴射混泥土支護規程》（GB50086-2001）

[3]程良奎，李象范.巖土錨固··土釘·噴射混凝土——原理、設計與應用2008