樁錨式支護結構在建筑深基坑工程中的應用

周勇福建兆翔臨港置業有限公司（361000）

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樁錨式支護結構在建筑深基坑工程中的應用

周勇
福建兆翔臨港置業有限公司（361000）

摘要:這里對樁錨式支護結構基本理論進行了介紹，對樁錨式支護結構的特點進行了分析，通過分析，并結合自身實踐經驗和相關理論知識，對樁錨式支護結構在建筑深基坑應用中應注意的地方進行了探討。

關鍵詞:深基坑；樁錨式支護

1工程概況

該高層建筑總建筑面積38 428.10 m2，地下2層，地上26層,建筑物總高88.50 m,地下室建筑面積3 639.00 m2，基礎為現澆鋼筋混凝土式基礎,基礎底板的持力層為中等風化泥質巖,地基承載力為685 kPa,基坑為68 m×35 m的矩形形式,實際開挖深度從天然地坪至主樓基礎墊層底為8.5 m。

填土:基本上都是土層厚度在0.6～5.0 m的黏土；粉質的黏土顏色是棕褐色，具有硬塑性，基本上在東南方向，土層厚度為0.4～2.1 m；紅褐色的粉質黏土具有硬塑性，土層厚度為2.6～4.9 m；黃、粉紅色的黏土具有可塑性，土層厚度為0.6～5.3 m；黃色礫土具有密實性，土料的直徑為0.6～3 cm，最大直徑是10 cm，其中有一部分粗砂，泥質含量為10%～16%，土層厚度為7.2～9.9 m；褐紅色的黏土具有硬塑性，屬于風化過后的殘留積土，土層厚度為0.4～1.3 m。

2支護理論及方案設計

2.1樁錨式支護理論

對深基坑而言，受土、地下水、建筑等外界壓力影響，排樁體有朝著深基坑內部倒塌的可能性，同時出現側向移動。在基坑底部到排樁嵌固深度之間，土體因為樁體出現移動的原因，在受到抗樁壓力時，產生被動土壓力進行抵壓。所以，對支護樁而言，主動土壓力由兩個部分承擔，一是被動土壓力，二是錨桿錨固力。如果當主動土壓力小于等于被動土壓力和錨桿錨固力,護樁就不會出現側向移動，也就是支護是有效果的。如果當主動土壓力大于被動土壓力和錨桿錨固力，就會出現側向移動。如果移動距離大于許可范圍，則說明支保護是沒有效果的。

通過樁錨進行支護的特點是:對基坑深度大的情況比較適用，通常深度都會大于9 m。這種結構在黏土、巖石等多種土質中都可適用。一般而言，土層錨桿基本上按1:1比例配置樁與錨，錨桿的角度在10～45°之間。要想使樁錨結構在空間中結成整體，必須在護坡樁上部安裝圈梁，從而將全部護坡樁捆綁起來。通常而言，腰梁的材質是槽鋼，錨桿能夠通過預加壓力的方式對建筑的形成予以控制。

2.2支護方案設計

基坑邊坡四周的情況不一樣，則支護方案也會有所差異。在挖孔灌注護坡樁后，選擇錨桿結構進行支護。護坡樁的數量是22根，其中的10根直徑為1.1 m，剩下的都是0.9 m，樁與樁之間的距離是1.4 m，樁身長度是9.90 m，在樁的上部，安裝斷面長為1 m寬為5 m的連梁。在離樁頂部2.2 m處，安裝一排錨桿，直徑是0.12 m，長度是11.5 m，傾斜的角度是21°。錨桿拉筋的數量是4根，直徑是25 mm，通過焊接而成，形狀是船形。設計抗力是331 kN。支護時，通常選擇錨桿鋼筋混凝土擋土板，累計安裝4排錨桿，排與排之間保持22 m。在水平方向上，錨桿的距離是2.2 m，一排的數量是14根，總計56根。

3支護結構的主要施工技術工藝

3.1灌注樁施工

具體施工流程如下:首先進行定位，放線，然后將護筒進行埋設，制作好需要的水泥漿，安排好鉆機，鉆孔，對鉆孔進行檢查清理，然后把鋼筋籠放到鉆孔中，將導管埋設于籠內，對鉆孔再次進行清理，灌注入混凝土，完成施工。

1）測量放樣。從總體至局部進行施工，把樣本放在墩臺處，然后對出樁位置進行控制。在放樣過程中，在樁四周離樁中心2 m距離處一一安設保護樁，確保能夠動態對樁中間位置及標準高度進行檢測。

2）鉆機就位:選擇德國進口的鉆機進行鉆孔。在運行自行走移系統的基礎上,將鉆機進行定位，確保鉆頭和樁之間的誤差不大于2 mm。

3）埋設護筒:通常來說，護筒的材質是鋼板，厚度5～6 mm，樁的直徑要小于內徑。鉆孔定位完畢，第一步選擇大于護筒直徑的鉆頭進行鉆孔，然后安裝保護筒。在安裝完畢后，保護筒外壁和內孔間出現的孔縫,選擇通過渣油制作而成的粒土進行填充。

4）泥漿拌制:鉆孔操作時，泥漿選擇性能較好的黏土。選擇制漿機進行泥漿制作，并保存在泥池里。泥池的面積為6 m2，（長2 m，寬3 m），并和沉淀池相通。兩個池選擇3 mm厚度的鋼板制作而成，下部選擇枕木進行支墊，架空處理，填充混凝土時，就可以獲得符合標準的泥漿，備下個樁孔鉆孔時用。

5）鉆孔:鉆孔操作前，要確保鉆機的平衡與垂直度。鉆孔操作時，把鉆頭著地，將進尺度進行調整，置于零刻度。如果地質條件不一樣，那就要選擇不一樣的鉆機。如果是細砂、礫砂等地質，可選擇筒式鉆頭。如果地質的強度不一樣、出現偏孔程度嚴重、風化等地質，可選擇螺旋式鉆頭。

6）清孔:在對鉆機進行標準高度設置之后，完成巖樣確認，鉆到基地層時，就不需要再鉆了，這時要對鉆孔進行清理。清孔時，選擇換漿法，把鉆具提升大概0.3 m,保持鉆頭持續運轉，確保泥漿持續循環。

7）鋼筋籠安裝:對鋼盤籠而言，要確保其下部整齊，選擇加強箍筋對其進行全部密封處理，確保導管能夠順暢進行上升與下降。在上部、下部與中部的截面上，每0.25 m裝一個鋼耳環，數量為4個，對稱設置,從而保證擁有足夠的厚度對鋼筋實施保護。通常而言，進行鋼筋籠安裝時，選擇吊裝方式。如果其長度大于25 m，因為吊臂的原因，要把鋼筋籠分節處理，一節一節地進行吊裝，然后焊接起來。

8）灌注混凝土:樁基施工時，選用的混凝土必須具有抗低溫、耐久等性質。因為灌注過程中，溫度相對高,所以入模的溫度通常保持在0～5℃。灌注時，需通過測錘對孔中混凝土的高度進行測量，及時對導管埋藏的深度進行調整處理，保證其深度大于1 m。通常來說，需保持在2～6 m。灌注施工時，要安排專人進行測深，并全程記錄。

3.2錨桿施工

施工工藝流程。錨桿施工工藝流程為:定點→鉆機就位→成孔→清孔→錨筋的制作及安裝→灌漿。

1）錨桿孔施工:按照填土的性質差異，施工過程中運用與之相匹配的鉆機,采取相匹配的施工方法。如果是黏土、粉土、沒有黏性的填土，禁止選用坍孔施工方法。如果是沖積土，鉆孔操作時，一定要把套管套在所有長度中。完成清孔操作后進行錨桿安裝。

2）錨桿孔壓力試驗:必須確保孔內沒有泥漿漏出。完成鉆孔后進行壓水操作。通常來說，如果孔壁的孔隙超過160微米,就會出現泥漿滲漏，增加大氣壓后，可能出現較多的泥漿滲漏。假如能夠選擇黏度不強的水泥漿進行灌孔，應間隔一天后進行二次鉆孔，再進行壓水處理。

3）錨桿就位:就位操作過程中，速度要慢，且確保平穩。選擇合適套管以便減少錨桿受到破壞的可能性。

4）灌漿:在錨桿孔里填上水泥漿。這要求水泥具有較小的腐蝕性，在正常情況下灌到孔內。這些灌入的水泥漿必須泌漿程度低，在凝固過程中不會出現膨脹。

3.3支護結構的監測

監測點布置:由于該基坑的深度較大,因此測點在相臨樓側設置較密，每隔二個護壁樁設置一個位移測點,其他面每隔四個樁設置一個位移監測點。監測點包括水平位移監測點和豎直位移(沉降)監測點。

觀測方法:施工前測出各點初值，然后，測出監測點位移,直至樁基礎承臺墊層施工完畢前，每天測一次。然后每三天測一次，遇惡劣天氣需要及時增加監測次數,直至基坑回填完畢。

4結語

樁錨支護結構是排樁與預應力錨索聯合支護結構的簡稱,該支護形式剛度大而變形相對較小，常用于地質條件和周邊環境復雜、基坑深度大的基坑支護中。深基坑施工對其支護結構有著較大的影響，如何切實可行地做到在施工中保證支護結構的安全性和穩定性，防患于未然，需要施工中的規范指導以及工程經驗的進一步積累。

參考文獻:

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