樁錨結構在深基坑支護中的應用分析

摘要：隨著社會的發展，建筑建設工程的數量也在逐漸上升，同時因為現代化建筑普遍較高的特點，對基坑的施工要求也在不斷強化。為了更好地保障深基坑支護的施工質量，文章分析了樁錨結構在深基坑支護當中的應用。

關鍵詞：樁錨結構；深基坑支護；建筑工程；施工質量；支護形式 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU942 文章編號：1009-2374（2016）28-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.055

樁錨支護結構是當前建筑施工中深基坑工程使用較為頻繁并且支護效果非常好的一種形式，基本上在所有的建筑工程基坑施工中都有顯著的應用效果。但是在實際的施工中，基坑的施工方式以及選型設計層面都有一定的爭議，對此研究樁錨結構在深基坑支護當中的應用對于建筑施工而言有著顯著的意義。

1 案例工程概況

本文以河北地區巖土工程公司某工程作為研究對象進行案例分析。在這一工程中，基坑的東西寬度大約為65m，南北長度大約為110m，平面圖呈現的效果為矩形，整個基坑場地經過征用施工已經平整。初步設計建筑物主要由一棟辦公樓、商業裙樓與地下立體停車長三個部分構成。基坑的地表高度為主樓約21m，裙樓約19m。基坑西、北、南三側均是處于施工階段的市政道路，建筑東側有一塊其他單位的用地，目前土方的堆積高度約有5m。

2 案例地基條件特點

2.1 案例場地地基結構

本案例中地基主要屬于河北地區，其地貌特點主要有以下五點：（1）雜填土層的地埋深度普遍為（0.8±0.3）m，層厚為（0.8±0.3）m，地層主要呈現為稍濕潤、褐黃色或雜色、密實、松散等，其主要的土層為素填粉土為主，少數部位能夠發現碎石、磚塊等；（2）粉土的層底埋深為（4.0±0.2）m，土層厚度為（3.0±0.3）m，粉土土層大多呈現為黃褐色，稍濕潤，密實，無任何光澤，干強度低，韌性較弱，布局有砂石物質；（3）粉土夾粉質黏土，層底的埋深為（7.0±0.8）m，土層厚度為（3.0±0.9）m，土層主要呈現為褐灰色，稍濕潤，密實，干強度低，韌性弱，布局有砂石；（4）礫砂土層主要呈現為褐黃色，厚度平均為（8.0±4.2）m，局部有圓礫狀砂石，礫砂土層在本案例當中的分布情況較為普遍；（5）圓礫土層主要以火成巖為主，其呈現的形狀主要為圓形或亞圓形，其磨圓度較高，顆粒的大小并不均勻，最小粒徑有2mm，最大粒徑有100mm，一般情況下粒徑的平均半徑為20mm。中密，混粒砂，局部呈現為礫砂狀，在此案例中，圓礫的分布狀況也較多，其土層的厚度為（9.5±4.2）m。

2.2 水文地質條件

本案例中場地區域內地下水主要為潛水類型，這一種類型地下水主要呈現在粗砂、圓礫層以及礫砂層中，其穩定的水位埋深長度為（11.0±0.6）m。

3 基坑施工流程

在本案例中，基坑施工過程中土層中會有大量的水，這些水甚至會從錨索孔中滲出，給支護工程造成較大的施工難度。按照土層含水量的實際情況也會給支護工程形成相應的危害，本案例施工流程主要可以被分為多個施工階段。

第一階段主要是冠梁之前的土釘墻施工，其主要是因為該階段的開發深度位置是在地下水位之上，并不會形成大面積的滲水，僅僅會從某個含水量較大的位置出現滲水，但是因為土層含水量較大，其滲水問題仍然會導致土釘墻施工較為困難，其施工過程中需要使用加固方式進行處理，在進行現場協商之后，滲水主要是因為建筑周邊市政給排水管道的滲漏問題而形成的。

第二階段主要為錨索的施工，整體而言錨索的施工階段較為順利。在對第一排錨索進行施工時，并沒有出現任何的流泥、流砂現象；在對第二排錨索進行施工時發生了局部的流泥、流沙現象，尤其是在西北角，其錨索成孔過程中有泥沙的滲漏現象，錨索在施工完成之后，有大量的水從錨索孔位置流出。

第三階段主要為后排錨索施工，其因為基坑周邊的土質情況較為一致，土方在開發過程中，立刻就有水從側壁滲漏，其錨索的施工難度較大，大量的泥砂從錨孔流出，并形成一定的地面沉降，其基坑內像一個大型泥漿坑，支護結構在施工完成之后，對土層進行干燥施工，最終側壁沒有滲水現象，錨索施工完成。

4 樁錨結構在深基坑支護中的應用

4.1 螺旋鉆孔壓灌注混凝土樁的施工

螺旋鉆孔壓灌注混凝土樁的施工工序主要為：（1）鉆機進坑組并進行組裝檢修；（2）試運行；（3）鉆樁至設計標高；（4）提高鉆泵并輸送混凝土；（5）安裝鋼筋籠；（6）成樁。

施工方法主要有以下三點：（1）樁位的測放。在施工準備階段明確每一個樁位的位置并進行標號，由技術人員按照圖紙保障對應標號準確無誤。按照固定點或各類準確的樁位點，依據圖紙所指示的尺寸實行檢修。在鉆機準備就緒之后，調整好鉆桿的垂直尺度，并使用鉆頭尖與樁位點保障垂直方向能夠對準。如果發現鉆頭尖與預設位置有偏離，則需要重新調整，定點穩點，直至鉆頭尖對準樁位；（2）需要將混凝土泵傳輸帶、鉆桿等物品內的雜物清理干凈，以免在輸送混凝土的過程中導致輸送管道堵塞。與此同時，在輸送之前，可以在管道線路當中實行打砂漿的方式進行管道疏通。在開鉆的過程中，鉆頭在插入地面超過100mm之后，鉆機需要以空轉的方式鉆洞10余秒后再往下鉆，下鉆的速度需要保持在平穩、緩慢。在鉆進的過程中需要時刻觀察地下土層的實際變化狀況，并將實際狀況與地質勘測的結果進行對比，如果發現有異常狀況或鉆進時發現有障礙時需要立刻停止工作，并組織相關部門進行協商，明確解決方式之后再開始鉆進施工。在鉆機鉆到設計高度之后，需要將鉆頭逐漸提高，一般情況在提高500mm時便可以一邊提鉆一邊輸送混凝土。在提鉆的過程中，需要確保提鉆的速度以及混凝土的灌注速度，需要時刻保障混凝土面能夠超出鉆頭1m左右的高度，直至完全提出；（3）安裝鋼筋籠。需要借助力工將預先制作完成的鋼筋籠抬到孔口，使用鉆機自帶的吊鉤將其放入到孔中，并使用振搗器將其放置到鉆孔當中，使用水準儀器確保深度能夠滿足施工要求，然后便可以將鋼筋籠固定在預先設計的籠頂高度，確保鋼筋籠的垂直高度。在鋼筋籠安裝完成之后，需要用多名工人將孔口清理干凈并保障混凝土在首次凝固之前空洞無任何的漏洞，無任何虛土滲入。

4.2 錨桿的施工

錨桿的施工工序主要有以下七步：（1）定位錨桿；（2）成孔攪拌并放置孔底；（3）鋼絞線完成安放；（4）對孔內進行首次注漿；（5）退出鉆孔；（6）封孔；（7）第二次灌漿。

其施工方案主要有以下六點：（1）定位錨桿。當土方開始挖掘邊槽之后，應當測量標高，并在圍欄樁上以拉線的方式進行標記。在確保鉆進的位置準確之后，應當保障底座的平整，鉆桿的傾斜角度需要使用水平羅盤進行測量，需要將傾斜的角度控制在3°以內，高度不能過超過3cm。在成孔施工之前，需要在場地上完成預先挖掘一排排水溝以及循環漿池，以免導致之后泥漿的“隨處可見”而影響施工進度；（2）水泥土地錨使用MD-50型號的鉆機實行鉆孔成孔。此時，在施工過程中，如果發現有堅硬的硬土層或堅石可以使用沖擊成孔，沖擊成孔需要在空壓機帶動的情況下進行，對于其余的土層則使用濕式成孔的方式進行。成孔到預先設計的深度之后便可以進行注漿，并在孔口滲出的泥漿中不含沙粒時，便可以退出鉆桿完成鋼絞線的放置；（3）制作錨桿。錨桿需要使用7Φ5鋼絞線設計制作，所采用的鋼絞線強度需要控制在1800MPa以上，鋼絞線之間需要用隔離架進行分割，隔離架需要使用Φ6的鋼筋焊接制作。隔離架綁扎的距離需要與錨桿端部有800mm的距離。在自由段，鋼絞線上需要涂抹一層黃油，并使用塑料的薄膜進行分割。所使用的鋼絞線在制作之前需要送至相關部門進行檢驗，只有在質量檢驗合格之后才能夠繼續制作、使用；（4）錨桿的施工中，主要有兩次注漿操作。首次注漿操作是常壓注漿，在錨桿鉆進到一定深度之后便可以進行注漿。在實行注漿之前，需要先使用清水將灌注孔進行全面的清理，并且確保清理效果的前提下進行注漿，注漿的壓力需要控制在（0.5±0.1）MPa，并灌注到有大量的漿液滲出位置；第二次注漿主要是在第一次注漿完成之后的兩天再進行注漿，注漿的壓力需要控制在（2.5±0.5）MPa，第二次注漿的壓力一般情況下需要由低到高，普遍情況下在上升至2.5MPa之后需要關掉注漿閥門，并在停止數分鐘之后便可以卸掉壓力。注漿的漿液主要以水泥漿為主，水灰比一般情況下為0.5，水泥的強度為325#R；（5）張拉與鎖定。錨桿張拉鎖定在注漿體強度直至15MPa之后，錨具主要為MQ錨具，使用YC-100型穿心式電動油泵、千斤頂增加負荷進行鎖定。鎖定張拉系統之前需要先進行高度標定，并依據油壓表當中顯示的數據計算張拉壓力的數值。在鎖定時，需要使用錨桿拉力機進行核對，保障工程的整體安全性，每一個錨桿在張拉至設計抗拔力的120%之后，便可以放松至70%設計抗拔力作為鎖定值；（6）腰梁的制作與地錨的張拉。腰梁必須以貼近豎向鉆孔灌注樁為主，主要是使用兩根20槽鋼，使用鐵件焊為一個整體，并在錨頭的位置以20cm×20cm×1cm的墊片進行墊高。水泥的地錨在正式張拉之前，使用0.5軸力為主，對地錨實行兩次或三次預張拉，并促使各個部位能夠充分接觸，直至鋼絞線平直為止。

5 結語

綜上所述，想要保障深基坑的施工質量首要任務便是確保深基坑的設計工作能夠順利完成，保障基坑具備工作能力的前提下控制深基坑的建設成本，強化施工部門的市場競爭力，為施工企業創造更多的經濟利益。本案例中說明在地層為礫石層或砂層時，深基坑的施工難度非常大，其使用樁錨結構的支護方式是最佳的施工方案，能夠解決砂層當中成孔容易坍塌的問題，從而提高施工效益并減少施工成本。

參考文獻

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[2] 邱洪志， 甄西剛， 樂金朝.樁錨-內撐聯合支護結構在深基坑中的應用[J] .河南城建學院學報， 2011， 20（5）.

作者簡介：潘存杰（1982-），女，遼寧葫蘆人，河北中色華冠巖土工程有限公司工程師，研究方向：巖土工程勘察、地基處理等。

（責任編輯：小 燕）