錨索支護技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用

鄒 雙

（中國建筑第二工程局有限公司核電建設(shè)分公司，深圳 518000）

深基坑工程中支護技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系到基坑的整體施工質(zhì)量和使用效果。預(yù)應(yīng)力錨索支護技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用可以提高深基坑工程的穩(wěn)定性和安全性。該項技術(shù)具有支護材料輕、支護效果明顯以及施工成本可控等諸多優(yōu)勢，可以在保證基坑工程安全性、穩(wěn)定性的同時節(jié)約成本和縮短工期，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益和安全效益[1]。

1 錨索支護技術(shù)概述

1.1 錨索支護技術(shù)的發(fā)展

錨索技術(shù)起源于西方發(fā)達國家，起初主要應(yīng)用于采礦業(yè)，是一項巷道支護技術(shù)。當(dāng)圍巖條件穩(wěn)定性、強度不足時，為提高支護強度和效果，采用錨索進行加強支護。具體應(yīng)用中，主要在巷道交叉點、斷層帶、破碎帶和等重要節(jié)點采用該項技術(shù)進行加強處理，保證開采工作順利進行[2]。我國從20世紀(jì)60年代引進錨索支護技術(shù)，目前在各個行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在巖巷加固、邊坡治理以及建筑深基坑護壁等工程施工中應(yīng)用效果比較明顯。

1.2 錨索支護技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

基坑工程施工環(huán)境復(fù)雜、施工內(nèi)容多、系統(tǒng)性較強，主要包含基坑支護體系設(shè)計、施工以及土方開挖等多項工作內(nèi)容。采用合理的深基坑支護技術(shù)可以簡化工作流程，保證基坑工程施工的安全性和穩(wěn)定性。錨索支護技術(shù)具有支護材料體積小、重量輕、材料運輸方便以及施工效率高等諸多優(yōu)勢。目前，我國深基坑支護技術(shù)采用機械化施工，有效降低了施工人員的勞動強度和工作量。錨索支護技術(shù)在深基坑工程中應(yīng)用優(yōu)勢明顯，錨索的長度較長，能夠深入到更堅固穩(wěn)定的巖層內(nèi)部，施加滿足深基坑需求的預(yù)應(yīng)力，是一種主動支護方式[3]。它可以結(jié)合多種類型的加固措施提高深基坑支護的施工效果，具有較高的安全性和可靠性。

2 建筑工程基本情況

擬建場地位于深圳市光明新區(qū)公明北環(huán)大道與富利路交匯處東南部，總占地面積約5×104m2。項目西臨富利路，北臨公明北環(huán)大道，南側(cè)和東側(cè)為空地。

擬建光明新區(qū)人民醫(yī)院新院建設(shè)項目總建筑面積約33.5萬m2，擬建3層地下室，±0.0高程為7.6 m，現(xiàn)狀地面高程為4.0～8.0 m，基坑底絕對高程為-7.9 m， 基坑開挖深度為11.9～15.9 m?；铀慕遣捎谩耙Ш蠘?內(nèi)支撐”支護形式，東側(cè)、北側(cè)和南側(cè)中部整體采用“咬合樁+錨索”支護形式。工程開挖基坑平面圖，如圖1所示。

在工程項目開展之前，通過勘察現(xiàn)場的地理地質(zhì)條件、地下水文條件等可知，該工程所處的地下水類型是潛水，地下水水位受到季節(jié)變化、降雨量的影響較大。在基坑開挖之前，深入調(diào)研和勘探整體的地質(zhì)情況，準(zhǔn)確記錄了包括淤泥質(zhì)黏土層、含泥中沙層等土質(zhì)情況，結(jié)合不同土層的厚度、穩(wěn)定性、內(nèi)聚力等要素，合理計算預(yù)應(yīng)力錨索在深基坑支護施工時所需的技術(shù)控制參數(shù)[4]。

該工程項目的基坑開挖施工采用土方邊開挖邊進行錨索及腰梁施工的方法。外側(cè)咬合樁施工完成后，基坑形成止水帷幕，再進行冠梁及支撐梁施工，然后分層進行土方開挖，嚴格控制每層土的開挖深度，嚴禁超挖，保證基坑工程的安全性和穩(wěn)定性。錨索采用專用錨桿機成孔，錨索成孔直徑不小于150 mm，錨孔定位偏差不應(yīng)大于20 mm，錨孔偏斜度不應(yīng)大于2%，鉆孔深度超過設(shè)計長度不應(yīng)小于500 mm，錨索水泥漿保護層厚度不小于30 mm。錨索設(shè)置于素樁上，施工前先引孔[5]。

錨索成孔過程中，遇填土層、砂層等易塌孔地層時，可采用雙套管跟進，保證成孔質(zhì)量。灌漿前應(yīng)清孔，使用高壓空氣或高壓水將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外。需要注意，注漿管應(yīng)與錨索同時放入孔內(nèi)，注漿管端頭到孔底距離為100 mm。

錨索錨頭承壓板應(yīng)安裝平整、牢固，承壓板面應(yīng)與錨孔軸線垂直。整個支護體系的主要組成部分為支護樁、錨索和腰梁，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如圖2所示（圖中省略的數(shù)據(jù)單位為mm）[6]。

3 深基坑支護工程中預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)控制

眾所周知，建筑工程施工環(huán)境復(fù)雜、持續(xù)時間長，涉及不同部門、不同專業(yè)、不同工種之間的交叉工作比較多。其中，深基坑支護是建筑工程中最關(guān)鍵的施工內(nèi)容之一。錨索的施工技術(shù)水平直接決定著深基坑支護的整體工作質(zhì)量，也影響著錨索的承重水平，在基坑工程的安全性和可靠性方面發(fā)揮著重要作用。在深基坑工程中采用錨索支護技術(shù)，相關(guān)人員要嚴格按照施工要求操作。要結(jié)合施工現(xiàn)場的地理地質(zhì)條件、水文條件，采用合理的錨索施工技術(shù)，以充分發(fā)揮錨索支護技術(shù)應(yīng)有的作用。深基坑施工具有一定的復(fù)雜性、系統(tǒng)性和綜合性。技術(shù)人員要綜合考慮各類影響因素，從準(zhǔn)備階段、施工階段和養(yǎng)護階段提高基坑工程的施工質(zhì)量和施工效率[7]。錨索施工技術(shù)的控制主要包含以下幾個方面。

3.1 提高鉆孔精確度，避免誤差

在該工程的深基坑施工中，采用的是向下傾斜鉆孔的方式。在完成鉆孔工作后，孔底會積攢廢渣。受到廢渣的影響，孔的深度會與預(yù)計值出現(xiàn)一定的偏差。為降低這種誤差，需要在鉆孔時延長鉆孔長度，具體的延長數(shù)值可以根據(jù)廢渣量計算，通常情況下鉆孔的延長范圍在50～100 mm。鉆孔時，錨索的入口角度和傾斜程度會直接影響鉆孔質(zhì)量。一般情況下，錨索的入口誤差要控制在2.5°以內(nèi)，偏斜的程度要小于鉆孔的長度的1/30。有些情況下，鉆孔過程中可能都出現(xiàn)特殊的地質(zhì)環(huán)境，在類似特殊條件下可以適當(dāng)調(diào)整偏斜程度。在完成鉆孔工作后，孔的清洗也是重要的工作內(nèi)容。工程中使用壓力水的方式?jīng)_洗孔中的殘留物質(zhì)，清洗程度可以通過流出的水的清澈程度 進行判斷。

3.2 加強錨索制作和安裝技術(shù)的控制

錨索支護技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用要嚴格按照施工流程進行，不同工序之間要保持銜接性才能提高深基坑支護工程的系統(tǒng)性，以保證工程質(zhì)量。在鉆孔、沖孔工作完成后，需要進行錨索的制作和安裝。在制作錨索之前，要將鋼絞線整齊、有序排列，避免出現(xiàn)鋼絞線交叉和扭曲，影響錨索的施工效果。排列完成后，嚴格按照施工設(shè)計方案進行下料。鋼絞線整體的長度誤差要控制在50 mm以內(nèi)。錨索體的自由段長度要預(yù)留足夠的長度，以便為后續(xù)的施工留下充足的空間。在錨索支護中，在錨固段范圍間隔150 mm處要安置隔離支架，保證鋼絞線之間保持一定的距離，以便在壓漿時能更好地充填空隙。

3.3 完善注漿施工步驟，保證注漿質(zhì)量

該工程中采用二次注漿方式。利用注漿泵將水泥質(zhì)漿液在特定的壓強下注入孔中。二次注漿的施工方式需要確定不同注漿工序的水泥漿的水灰比和注漿泵的壓強。通常情況下，二次注漿的水灰比要稍高于一次注漿使用到的水泥漿。經(jīng)過現(xiàn)場測驗，當(dāng)一次注漿的錨固強度達到5 MPa時進行二次注漿。二次注漿的壓強要遠遠高于一次注漿時的壓強，具體的數(shù)值可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進行計算。施工人員要準(zhǔn)確記錄每次注漿的具體情況，并實時檢測強度，保證實際施工質(zhì)量和設(shè)計方案的要求相符合。此外，要控制張拉與鎖定質(zhì)量，提高深基坑工程的安全性和穩(wěn)定性。當(dāng)鎖口梁和二次注漿錨固體合格時候進行張拉，當(dāng)達到設(shè)計值的20%左右時可以實施預(yù)張拉。為降低張拉操作對預(yù)應(yīng)力造成的損耗，可以采用跳 張法[8]。

4 結(jié)語

深基坑工程包含坑支護體系設(shè)計、施工、土方開挖等多項工作內(nèi)容，而不同工作內(nèi)容之間要保持較好的銜接性。針對不同的地理地質(zhì)條件、水文條件和具體的施工需求，要嚴格控制好錨索支護技術(shù)的應(yīng)用要點、重點、難點內(nèi)容，才能保證基坑施工的整體質(zhì)量。