建筑地下室施工中噴錨基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

許興成，倪元春

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京100160）

0 引言

近年來(lái)，在大量建筑物中均建設(shè)了地下室，以此充分利用空間，由于地下施工區(qū)相對(duì)特殊，所以為保證安全施工，需要詳細(xì)深入探究其施工技術(shù)。在對(duì)地下室建筑開(kāi)展施工時(shí)，應(yīng)選擇并應(yīng)用有針對(duì)性、有效的技術(shù)措施，從整體上提高建筑物質(zhì)量，確保其安全性。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看，在建筑物地下室施工過(guò)程中，噴錨基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用率相對(duì)較高，發(fā)揮著不可小覷的作用，它既可以減少施工成本，還可以縮短施工周期，因而被廣泛應(yīng)用。

1 案例概述

以某建筑工程為例，共建1層地下室，所應(yīng)用結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，總面積為1.8萬(wàn)m2，一期工程與二期工程分別為1萬(wàn)m2、0.8萬(wàn)m2。在兩期工程場(chǎng)地之間，建設(shè)了1條市政道路，寬14m。這項(xiàng)工程基坑開(kāi)挖深度處于5.2～6.2m之間，場(chǎng)地地坪高度為-0.500m。因?yàn)榛痈叨韧挥谥猩皩樱噪y以開(kāi)挖。當(dāng)正式編制基坑支護(hù)方案之前，需要詳細(xì)深入地進(jìn)行實(shí)地勘察，明確現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)的實(shí)際狀況。同時(shí)，還需考慮其他因素，包括施工成本與施工周期等，由此確定應(yīng)用噴錨基坑支護(hù)技術(shù)。在此項(xiàng)工程施工過(guò)程中，所遇到的難點(diǎn)主要是開(kāi)挖面積大以及極易引發(fā)變形。因此在施工期間，必須有效開(kāi)展基坑監(jiān)測(cè)等工作。

2 噴錨基坑支護(hù)技術(shù)基本原理

針對(duì)噴錨基坑支護(hù)技術(shù)而言，以土層強(qiáng)度為依據(jù)，進(jìn)行基坑開(kāi)挖。與此同時(shí)，詳細(xì)深入探析土體實(shí)際狀況，包括其單層部分與多層部分等，以此為基礎(chǔ)，將支護(hù)施工落到實(shí)處。該技術(shù)的基本原理是：基于土地強(qiáng)度與力學(xué)特征，選擇基坑邊壁位置，合理構(gòu)建支護(hù)體系，由此讓土地承受力施予基坑邊壁，從而為噴錨基坑支護(hù)提供必要保障，使其作用與地下室施工標(biāo)準(zhǔn)與要求相符，進(jìn)一步保證基坑邊壁安全。

噴錨支護(hù)包括噴錨混凝土、預(yù)應(yīng)力錨桿、面層與排水系統(tǒng)等多個(gè)部分。當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，第1步應(yīng)在噴射混凝土內(nèi)部合理安裝鋼筋網(wǎng)，利用壓力作用，充分結(jié)合鋼筋網(wǎng)與土地。同時(shí)通過(guò)錨桿作用的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力傳遞的目的，進(jìn)一步拓展支護(hù)范圍。在鋼筋網(wǎng)部位，通過(guò)噴射混凝土，可以在一定程度上制約坡面變形。同時(shí)噴錨網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)揮著較大作用，可以確保基坑穩(wěn)定性，且預(yù)應(yīng)力錨桿同樣起到一定作用，可從整體上錨固巖土體，提高其穩(wěn)定性。

3 噴錨基坑支護(hù)技術(shù)施工流程

在應(yīng)用噴錨基坑支護(hù)技術(shù)時(shí)，其施工流程為：[1]土方開(kāi)挖應(yīng)用分層分段法，從周邊開(kāi)始，然后向中間推進(jìn)，合理安排施工進(jìn)度，以注漿及混凝土噴射為對(duì)象，確保其時(shí)間足夠，將上下層施工間隔時(shí)間控制在合理范圍中，使其最短為48h，從而達(dá)到混凝土強(qiáng)度要求；[2]修坡在第一時(shí)間清除坡面虛土；[3]首次噴射施工嚴(yán)格控制噴射厚度，確保其為30mm。與此同時(shí)，以工程實(shí)際情況為依據(jù)，合理制定混凝土配比；④成孔施工在此期間，一般應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備為沖擊式鉆孔機(jī)，由此開(kāi)展機(jī)械施工，必須防止松動(dòng)等現(xiàn)象的發(fā)生；⑤制作與設(shè)置錨管選用最為合適的管材，合理設(shè)置出漿孔，有效焊接擴(kuò)大頭，將其垂直度控制在允許范圍；⑥灌漿施工往往使用全長(zhǎng)漿法，無(wú)論是水灰比還是灌漿壓力，均實(shí)施合理控制，在合適的時(shí)間添加早強(qiáng)劑；⑦鋼筋網(wǎng)施工通過(guò)電焊施工技術(shù)的應(yīng)用，以骨架加強(qiáng)筋為對(duì)象，做好其設(shè)置操作，同時(shí)有效應(yīng)用L型鋼筋，焊接好各種構(gòu)件，比如骨架鋼筋等；⑧復(fù)噴和養(yǎng)護(hù)需要復(fù)噴2h，然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，將時(shí)間控制在3d；⑨抗拔試驗(yàn)同時(shí)做好基坑監(jiān)測(cè)工作，使基坑支護(hù)施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求。

4 建筑地下室施工中噴錨基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 適用范圍

在建筑中，地下室結(jié)構(gòu)有著極其重要的地位，地下室的承重結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系工程整體施工質(zhì)量。在施工過(guò)程中，充分應(yīng)用噴錨基坑支護(hù)技術(shù)，可以使其優(yōu)勢(shì)得到有效發(fā)揮，主要包括高穩(wěn)定性與施工簡(jiǎn)便等。此項(xiàng)技術(shù)往往依賴于土層的穩(wěn)定性，以確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。應(yīng)用時(shí)應(yīng)以前期勘測(cè)結(jié)構(gòu)為對(duì)象，合理確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。以土地結(jié)構(gòu)為對(duì)象，在全面探析后，加大對(duì)基坑邊壁的應(yīng)用強(qiáng)度，從而使支護(hù)更加穩(wěn)定。當(dāng)開(kāi)展噴錨施工時(shí)，應(yīng)合理應(yīng)用高壓設(shè)備，在巖層內(nèi)部灌注混凝土，使其密切配合金屬錨桿，由此形成結(jié)構(gòu)整體，進(jìn)一步加固巖層。整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)包含預(yù)應(yīng)力錨桿、承載結(jié)構(gòu)、排水系統(tǒng)等。由于基坑支護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)臨時(shí)系統(tǒng)，需要對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變形等問(wèn)題。此外，在實(shí)際工程的應(yīng)用中，還要充分考慮適用條件，根據(jù)地區(qū)地質(zhì)、水文條件、周圍環(huán)境影響等，合理制訂詳細(xì)的施工方案，確保上述施工流程能夠順利進(jìn)行。

4.2 在預(yù)應(yīng)力錨桿中的應(yīng)用

地下室施工位置較為特殊，對(duì)地質(zhì)區(qū)域的勘察，必須確保其有效性，如果地質(zhì)段比較薄弱，勢(shì)必不能承載負(fù)荷。通常應(yīng)以強(qiáng)風(fēng)化巖層為對(duì)象，開(kāi)展施工。在施工過(guò)程中，將該區(qū)域分成深墻段和淺墻段兩類。深墻段在施工中需建立健全支撐系統(tǒng)，以此為空間穩(wěn)定性提供重要保障，有利于后續(xù)施工。淺墻段在施工中應(yīng)密切結(jié)合內(nèi)壁，由此建立深梁，并且確保其連續(xù)性，由此發(fā)揮其支撐固定功能。當(dāng)開(kāi)展基坑支護(hù)施工時(shí)，梁、板均發(fā)揮著不可小覷的作用，可以承擔(dān)附加荷載。在施工期間，需合理結(jié)合梁、板以及地下墻，使其成為一個(gè)整體的連續(xù)墻，進(jìn)而為地下室穩(wěn)定性提供重要保障。總之，地下室施工過(guò)程中采用噴錨支護(hù)技術(shù)能提升工程質(zhì)量，增強(qiáng)地下室的支護(hù)作用，確保地下室可以承載對(duì)應(yīng)的載荷。

4.3 有效處理地表與地下水

地下室施工時(shí)，必須有效處理地表與地下水，這是最為關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，且難度也最大。如果沒(méi)有進(jìn)行合理處理，必定導(dǎo)致出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，繼而嚴(yán)重影響基巖縫隙，使其發(fā)生更大滲漏。與地面施工相比，地下室濕度更大，如果未對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)控，極易腐蝕周圍墻面，進(jìn)而從整體上降低工程質(zhì)量。因此，在基坑施工期間，應(yīng)間隔一定距離，以便開(kāi)挖降水坑。同時(shí)，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度有所改變時(shí)，降水坑深度也隨著相應(yīng)變化，還需抽取降水坑水分。除此之外，有效處理坑頂，以排水溝為例，在開(kāi)挖過(guò)程中，讓水沿排水溝流入降水坑。在技術(shù)基坑開(kāi)挖施工之后，在橫向及縱向上，分別開(kāi)挖排水溝，選擇兩者交叉位置，合理安置混凝土管井，為排放地下水提供便利。

4.4 噴錨工藝應(yīng)用

1）土方挖掘要以基坑邊坡為對(duì)象做出修整，必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)順序，即從上至下，并應(yīng)用分層分段的施工方法。施工時(shí)，應(yīng)該先進(jìn)行噴面，然后開(kāi)孔，對(duì)于每層的開(kāi)挖深度，都必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其位于錨索下50cm，深度控制在合理范圍中，即＜1.5m。另外，每段開(kāi)挖長(zhǎng)度也應(yīng)在允許范圍中，即10～20m，在結(jié)束每一層的開(kāi)挖施工后，需確保作業(yè)面外露時(shí)間不得超過(guò)12h。當(dāng)進(jìn)行下層土方的開(kāi)挖時(shí)，無(wú)論是上層噴射混凝土面層還是錨索注漿體，均需確保其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，從而達(dá)到良好的支護(hù)效果。

2）在混凝土噴射環(huán)節(jié)，有必要密切配合錨桿施工，在噴射混凝土的過(guò)程中，應(yīng)分2次進(jìn)行，在首次噴射混凝土處于終凝狀態(tài)時(shí)，方可進(jìn)行下一次噴射。第二次噴射時(shí)間應(yīng)在首次終凝1h后，在完成噴射后，須認(rèn)真清理表面，避免因?yàn)殡s物而對(duì)施工效果產(chǎn)生影響。當(dāng)噴射混凝土?xí)r，需要將噴頭與受噴面距離減到最小，并且適當(dāng)調(diào)整噴射角度，這一舉措可增強(qiáng)鋼筋與坡面混凝土的密實(shí)度。通常兩者的距離位于0.6～1m之間，其角度為90°。此外，要加強(qiáng)水灰比的控制以及調(diào)整，防止發(fā)生滑移或者干斑而影響到混凝土表面的平整性以及光滑性。對(duì)于輸料管進(jìn)行合理選擇，確保其具有良好的耐磨性和耐受力，抗壓強(qiáng)度不低于0.8MPa。

3）土釘施工合理、有效應(yīng)用干鉆機(jī)，可開(kāi)展土釘施工，當(dāng)處于成孔環(huán)節(jié)時(shí)，不必將水分加入其中。以工程案例為例，須合理設(shè)計(jì)孔徑，使其為100mm，利用HR33s鋼筋，將其作為釘桿，將間隔設(shè)置為1.5m，在此基礎(chǔ)上焊接支架。

4）預(yù)應(yīng)力錨索施工在預(yù)應(yīng)力錨索施工過(guò)程中，需應(yīng)用專業(yè)鉆機(jī)，如螺旋桿鉆機(jī)，并有效應(yīng)用跟管鉆進(jìn)工藝，嚴(yán)格控制鉆孔直徑，確保其大于150mm。在施工時(shí)，必須確保注漿質(zhì)量達(dá)到預(yù)先制定的注漿壓力標(biāo)準(zhǔn)；位于錨索張拉環(huán)節(jié)時(shí)，保證錨固段強(qiáng)度超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%；在還未張拉時(shí)，需要進(jìn)行1～2次預(yù)拉，然后逐漸加大拉力。

5 結(jié)語(yǔ)

近些年，我國(guó)建筑業(yè)取得巨大發(fā)展，在工程建設(shè)過(guò)程中，地下室施工的重要性越來(lái)越明顯。文章以噴錨基坑支護(hù)技術(shù)為對(duì)象，探析基本原理，并基于此，研究此項(xiàng)技術(shù)在建筑地下室施工中的應(yīng)用。以期為建筑地下室施工提供參考，促進(jìn)建筑業(yè)高質(zhì)量地發(fā)展。