某基坑邊坡微型鋼管樁加錨索支護施工技術

樊娟瑩

(四川省第六建筑有限公司, 四川成都 610081)

四川蘆山姜城水岸工程位于蘆山縣老縣城，屬蘆山災后重建項目，質量要求高，計劃工期緊，擬建場地地勢高差大，無施工作業面，土方開挖施工不能放坡。這給地下室基坑施工階段的安全管理提出了難題，因此土方開挖施工過程中基坑邊坡支護技術措施是該工程需要解決的關鍵問題，也是本工程質量安全控制的重點。本文的基坑邊坡支護施工技術總結將會為山區階地(坡地)基礎土石方施工中高邊坡的支護提供一些參考。

1　工程概況

該工程總建筑面積20 143 m2(其中地下11 233 m2，地上8 910 m2)，由2層地下室及4層商業住宅建筑組成，全現澆框架結構。擬建場地內原有建筑拆除后，東西兩側形成了較大的地勢高差，經現場實測實量為ED段約6 m、DC段約8 m、CB段約11 m、BAHGFE段約2～4 m；四周建筑紅線緊鄰主干道公路，無施工場地，BCDE段土方開挖不能放坡，且邊坡高度達10.8 m。因此安全可靠的基坑邊坡支護技術措施是本工程需首要解決的問題。

2　支護設計方案選擇

根據現場踏勘的實際情況，建設、監理、施工會同設計單位共同研究討論，最終確定采用微型鋼管樁+錨索支護施工技術，該方案既安全可靠，又最大限度地節約了施工措施費用，更主要的是施工機具不占場地，因地制宜(表1)。

結合現場實際情況及地勘報告,基坑邊坡支護方案為：BC段頂部采用鋼管樁+錨索支護，下部基巖采用錨噴支護；CDE段采用鋼管樁+錨索支護；BAHGFE段采用噴錨支護。基坑邊坡支護設計方案平面劃分如圖1所示。

3　支護施工方案

3.1　施工工藝

鋼管樁+錨索支護施工工藝流程見圖2。

3.2　施工方法

3.2.1鋼管樁施工

(1)測量定位：采用全站儀精確放樣，定出樁位。

(2)鉆機就位：鉆機就位前，壓實地面，確保鉆機的平穩，在鉆進過程中不會因沉陷產生傾斜或位移；鉆機就位后，通過自身水平系統調整，保證樁的垂直度。

表1　基坑邊坡支護設計方案比選

圖1　基坑邊坡支護設計方案

圖2　鋼管樁+錨索支護施工工藝流程

(3)成孔：采用XY-90型鉆機進行鉆孔，孔徑為110 mm。鉆機就位對中調平后，開鉆。開鉆時先慢速，下鉆和提鉆速度為0.50 m/s，待鉆頭全部進入地層后再逐漸加速，最大速度為0.750 m/s。成孔達到設計要求后，立即請現場監理對孔深、孔徑進行量測，滿足設計要求后終孔。

(4)置入鋼管樁：將預先制作好的直徑108 mm、壁厚8 mm鋼管吊入孔中，鋼管頂部應高出地面20 cm，用以連接16b槽鋼橫梁。

(5)灌入混凝土：安裝混凝土澆筑導管，灌注水灰比1∶0.5水泥漿，并安排專人測量水泥漿液面上升的高度，灌注高度應大于設計標高0.10 m左右。

3.2.2冠梁施工

冠梁采用兩根16b槽鋼，與鋼管樁兩面進行焊接，每50 cm采用φ14鋼筋對槽鋼進行焊接(圖3)。

圖3　冠梁、樁、錨索(單位:mm)

3.2.3第一層土方開挖

(1)測量放線：根據現場建立的水準控制網利用水準儀、塔尺等施測出開挖標高及開挖邊線，并用全站儀復測。

(2)土方開挖：測量準確后采用機械開挖和人工開挖相結合，自上而下分段分層進行，分段開挖長度不超過20 m，分層開挖深度不超過2 m。

3.2.4預應力錨索施工

(1)測放錨孔位置：根據錨索施工圖測放錨孔位置，用紅油漆在所測放的孔位處標明錨孔中心點及編號。

(2)鉆機就位：為使錨孔在施工過程中及成孔后其軸線的俯角、方位角符合設計要求，必須保證鉆機就位的準確性和穩固性，并嚴格檢測開孔鉆具的軸線與設計錨孔軸線方位是否一致。

(3)造孔：采用鉆機勻速鉆進造孔，嚴格控制鉆孔速度，以防鉆孔彎曲和變形，造成下錨困難。

(4)測孔：鉆進過程中及時測定鉆孔參數，必須符合設計規范要求，否則及時校正。

(5)清孔：終孔后采用大于0.8 MPa壓縮空氣沖孔排渣，保證孔底殘存巖渣符合設計要求。

(6)下錨：錨索采用配筋為4s15.2全長無粘接鋼絞線，下錨前進行除油、除銹并清洗干凈，錨具采用OVM15-4型(包含夾片、錨板、錨墊板等定型產品)，按照施工圖安裝錨索定位環、注漿管等，并將制作完成的錨索與注漿管一起置于錨索孔中(圖4、圖5)。

圖4　預應力錨索(單位:mm)

圖5　錨索與錨具連接

(7)灌漿：將注漿管與鋼絞線同時放入孔內，采用孔底返降法灌注水灰比1∶0.5的純水泥漿，漿體材料強度等級M30，注漿壓力控制在0.4～0.8 MPa，注漿管端頭到孔底距離50～100 cm，注漿施工自孔底至孔口一氣呵成，初凝后進行孔口補漿。

(8)張拉：注漿后在水泥漿強度達到設計強度的80 %，混凝土強度達到70 %時，方可進行錨索張拉，張拉工作沿擋土墻逐段進行，以保證擋墻受力均勻。張拉時，應加強路基和墻體變形的觀測，發現問題及時上報。

(9)封錨：錨索張拉完成后，及時封閉錨頭。

3.2.5樁間護壁噴錨施工

(1)修整邊坡：清理基坑壁虛土并保持壁面平整。

(2)測定土釘位置：沿平整的噴射混凝土面，由專職測量人員施測土釘位置，并用紅油漆作標記，桿位誤差不得超過5 cm。

(3)擊入土釘：桿體應表面平直、無裂痕，內部暢通；采用土釘鉆機擊入，前端的全長1/2段鉆孔形成花管，作為灌槳孔，并焊接角鋼或鋼筋作為倒刺。土釘位置與設計位置誤差不大于5 cm，土釘放入土體后傾角為10°～15°。

(4)鋪設金屬網片及鋼筋：鋼筋網片采用φ6@150，加強筋采用φ14@2000沿基坑壁鋪設。

(5)主筋與土釘的焊接：桿體間的焊接應保證焊接面積符合設計要求，并保證桿體內部暢通；土釘與金屬網主筋焊接強度應超過土釘抗拔力，焊接中應避免虛焊和焊接面積不夠。

(6)噴射混凝土：噴射強度C20、厚度8 cm混凝土，在噴完后的14 d內按規定進行養護(圖6)。

3.2.6第二層土方開挖及支護

待上層土釘灌漿體及噴射混凝土強度達到設計強度的70 %后，方可進行下層土方開挖、預應力錨索安裝、樁間護壁噴錨，依次循環直至開挖支護至基坑設計底標高。

圖6　樁間土支護

4　結束語

微型鋼管樁+錨索支護施工技術在蘆山姜城水岸工程中的應用，實現了基坑施工階段安全生產零事故，無傾覆、坍塌等發生；大幅度縮短了施工周期，盡早地為基礎施工提供了工作面；最大限度的節約工程造價降低施工措施費，減少了勞動力及機械設備的投入，使施工成本降低了30 %；施工質量經建設、監理、地勘和施工單位共同驗收滿足規范及設計要求； 整個過程處于安全、穩定、快速、優質的可控狀態，得到了當地主管部門及各方的一致好評。

微型鋼管樁+錨索支護施工技術工藝簡單、操作方便、施工難度小、質量易控制，施工機具和材料不占施工場地，特別是對作業面狹窄的邊坡支護工程很有利，便于現場施工管理。因此，在鄉村城鎮的建設進程中，對許多山區城鎮邊坡支護施工作業面狹窄、不能放坡的高邊坡工程具有指導和應用意義。