某醫院工程深基坑預應力錨索支護施工技術

謝益庭　王士超　陳建明

摘要：本文簡要介紹了跟管鉆進技術在預應力錨索鉆孔過程中，遇到復雜易坍塌地層的運用。在全風化花崗巖施工錨索有較高的施工難度。針對該難點，在鉆進過程中同步跟進套管，將套管穿過坍塌地層，將其隔住，有利于后面的穩定地層施工與錨索安裝。某醫院深基坑支護工程通過運用該技術，確保了施工進度及安全，是一種適用于復雜易坍塌地層行之有效的施工工法。

關鍵詞：深基坑支護；預應力錨索；抗滑樁；全風化花崗巖；跟管鉆進技術

跟管鉆進安裝錨索工法是一種新型的錨索施工工藝，是采用水平定向鉆機沿著錨索設計安裝的位置鉆進，鉆進到錨索設計終端，然后將孔端巖渣用高風機清理干凈，并向孔內注滿水泥漿安裝錨索，再次補滿孔內回落水泥漿，待24小時后二次劈裂注漿，壓力在2-3Mpa，加強錨索承載體與巖層粘結強度，有利用錨索制安、灌漿等技術方法，是一種適用于復雜易坍塌地層行之有效的施工工法。

本文以某醫院工程的深基坑預應力錨索支護工程實例，對該工藝方法進行闡述。

1工程概況

本工程建筑東西長約149m、南北寬約127m。地下兩層，地下室為筏板基礎，基坑深度約9m。北側采用永久性抗滑樁冠、腰梁預應力錨桿（索）支撐，支撐邊長長度約160m。

現場地貌屬殘丘與沖積平原接壤地帶，地勢總體北高南低，開挖深度在27.2-6.23m，呈多級階梯狀。

北面邊坡抗滑樁處B-C段采用1道預應力錨桿和3道預應力錨索支護，錨桿長=25000，錨固段12m，設計拉力400KN；其余三道采用4、8、8束15.2預應力錨索，長36m、23m、20m，錨固段24、15m、15m，設計拉力450KN、850KN、850KN，鉆孔直徑150mm。

場地地下水類型主要為上層滯水、孔隙承壓水及基巖孔隙裂隙水，錨桿（索）持力層多為殘積（砂質）粘性土、全風化花崗巖：泡水易軟化；場內的地下水位高、工期緊、工序多，鉆孔成孔時孔內有積水易塌、縮孔；清孔與錨桿（索）人孔安裝因難，施工現場條件較差，場地狹窄，周邊老建筑物基礎埋深及綜合管線、電纜井等均無明確的位置，也給施工帶來難度。

2錨索施工工藝及技術措施

基坑土方開挖的施工順序具體做法如下：

北面抗滑樁的軟式泄水管與冠、腰梁位置、范圍內的預應力錨標（索）結合土方工程分層、分段施工，每層待預應力錨索完成張拉鎖定后，才能進行下道錨索的邊坡土方作業。

2.1施工工藝流程圖

施工工藝流程見圖1。

2.2施工流程

2.2.1孔位定位放樣

根據各工點工程平、立面圖，按設計要求，將錨孔位置準確測放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。

2.2.2平臺與鉆機就位

鉆機在作業平臺上安裝要保證穩固，且保證使鉆頭中心對準孔位中心。確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±lOOmm，鉆孔傾角和方向符合設計要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

2.2.3鉆孔

本工程為水作業鉆進法，鉆出的泥碴用水沖刷出孔，至水流不渾濁時為止。本法把成孔過程中的鉆進、出渣、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留殘土；適用于各種軟硬土層，特別適于有地下水或土的含水率大及有流砂的土層，且有施工操作方便，工效高，但施工現場積水較多。施工時采取多個點平行作業。

鉆進時，先啟動水泵，使沖洗液（泥漿）從鉆桿中心流向孔底，在一定水壓力（0.15-0.30Mpa）下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆桿與孔壁間的孔隙處排出。鉆進時要不斷供漿沖洗，始終保持孔口水位，并根據地質條件控制鉆進速度，一般以300-400mm/min為宜，在鉆進過程中隨時注意速度，壓力及鉆桿的平直，待鉆至規定深度后，繼續用泥漿反復沖洗鉆孔中的泥砂。

2.2.4制、安插鋼絞線錨索

錨索拉桿按其結構構造由專人制作，要求順直。鋼絞線應清除油污、銹斑，每根鋼絞線的下料長度誤差不應大于50mm。預應力錨索安裝時，由工人將加工好的錨索從堆放區抬運至工作面平臺，再送至錨索區人孔。推送錨索時用力要均勻一致，應防止在推送過程中損壞錨索配件。注漿管宜隨錨索一同放入鉆孔。錨索放入孔內應與鉆孔角度保持一致。在將錨索體推送至預定深度后，檢查排氣管和注漿管是否暢通，否則應拔出錨索體，排除故障后重新安裝。內錨段灌漿在錨索入孔后即可進行，自由段灌漿則在錨索張拉鎖定后進行，漿液選用水灰比0.5的純水泥漿。向下傾斜的鉆孔內注漿時，注漿管的出漿口應插入距孔底300-500mm處，漿液自下而上連續灌注，且確保從孔內順利排水、排氣。注漿管應能在一小時內完成單根錨索的連續注漿。注漿漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完。采用二注漿對錨固體的二次高壓注漿，應在一次常壓注漿形成的水泥結石體強度達到5MPa后進行。止漿密封裝置的注漿應待孔口溢出漿液后進行，注漿壓力不宜低于2MPa。

2.2.5清孔

在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風壓0.2-0.4MPa）將孔內沉渣及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。孔內不得有塌陷和松動，完全清除孔內沉渣。成孔時不能使用膨潤土作循環泥漿護壁，以免在孔壁上形成泥皮而難以清除。

2.2.6注漿

注漿采用3SNS系列注漿泵，攪拌采用灰漿攪拌機進行。漿液要攪拌均勻，隨絞隨用，并在初凝前用完。嚴防石塊等雜物混入漿液。

2.2.7砼腰梁施工

把腰梁位置坡面清理干凈，人工綁扎鋼筋后支牢模板，并在錨索位置套上2.5inPVC管；采用分段澆筑砼，澆筑時振搗要均勻、密實，保證澆筑質量。

2.2.8錨桿張拉鎖定

當混凝土強度達到設計強度的80%后，方可進行預應力筋張拉：

張拉前應進行試張拉，即對各種長度類型預應力筋各取一組筋（3根）按如下張拉程序張拉至設計張拉力。試張拉時，量取實際伸長值并計算實際摩擦損失，然后推算預應力筋理論伸長值，作為正式張拉的控制依據。張拉分6級2次進行，即按設計值的15%、30%、45%、60%、75%、90%進行張拉，每級張拉觀測穩定時間為5-10min，其中前5級為一次張拉，一次張拉完畢5天后進行二次張拉，二次張拉至90%時，觀測穩定10min后，回油至75%觀測10min穩定后鎖定。張拉千斤頂的軸線必須與錨索軸線一致，錨環、夾片和錨索體張拉部分不得有泥砂、銹蝕層或其它污物。

2.2.9施工效果

本工程基坑支護工程，地層破碎、掉塊、易坍塌，十分復雜，采用跟管技術，在鉆進過程中同步跟進套管，將套管穿過坍塌地層，將其隔住，有利于后面的穩定地層施工與錨索安裝。采用該方法后每天可以完成1-2個孔，這樣大大提高了工效，減少了成本，節約了時間。通過該工地施工可以證明，跟管技術對于易坍塌的復雜地層施工是行之有效，可以在類似該地質條件的基坑錨固工程中普遍采用。