周勇福建兆翔臨港置業(yè)有限公司（361000）

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樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑深基坑工程中的應(yīng)用

周勇
福建兆翔臨港置業(yè)有限公司（361000）

摘要:這里對(duì)樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)基本理論進(jìn)行了介紹，對(duì)樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，通過分析，并結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑深基坑應(yīng)用中應(yīng)注意的地方進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:深基坑；樁錨式支護(hù)

1工程概況

該高層建筑總建筑面積38 428.10 m2，地下2層，地上26層,建筑物總高88.50 m,地下室建筑面積3 639.00 m2，基礎(chǔ)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土式基礎(chǔ),基礎(chǔ)底板的持力層為中等風(fēng)化泥質(zhì)巖,地基承載力為685 kPa,基坑為68 m×35 m的矩形形式,實(shí)際開挖深度從天然地坪至主樓基礎(chǔ)墊層底為8.5 m。

填土:基本上都是土層厚度在0.6～5.0 m的黏土；粉質(zhì)的黏土顏色是棕褐色，具有硬塑性，基本上在東南方向，土層厚度為0.4～2.1 m；紅褐色的粉質(zhì)黏土具有硬塑性，土層厚度為2.6～4.9 m；黃、粉紅色的黏土具有可塑性，土層厚度為0.6～5.3 m；黃色礫土具有密實(shí)性，土料的直徑為0.6～3 cm，最大直徑是10 cm，其中有一部分粗砂，泥質(zhì)含量為10%～16%，土層厚度為7.2～9.9 m；褐紅色的黏土具有硬塑性，屬于風(fēng)化過后的殘留積土，土層厚度為0.4～1.3 m。

2支護(hù)理論及方案設(shè)計(jì)

2.1樁錨式支護(hù)理論

對(duì)深基坑而言，受土、地下水、建筑等外界壓力影響，排樁體有朝著深基坑內(nèi)部倒塌的可能性，同時(shí)出現(xiàn)側(cè)向移動(dòng)。在基坑底部到排樁嵌固深度之間，土體因?yàn)闃扼w出現(xiàn)移動(dòng)的原因，在受到抗樁壓力時(shí)，產(chǎn)生被動(dòng)土壓力進(jìn)行抵壓。所以，對(duì)支護(hù)樁而言，主動(dòng)土壓力由兩個(gè)部分承擔(dān)，一是被動(dòng)土壓力，二是錨桿錨固力。如果當(dāng)主動(dòng)土壓力小于等于被動(dòng)土壓力和錨桿錨固力,護(hù)樁就不會(huì)出現(xiàn)側(cè)向移動(dòng)，也就是支護(hù)是有效果的。如果當(dāng)主動(dòng)土壓力大于被動(dòng)土壓力和錨桿錨固力，就會(huì)出現(xiàn)側(cè)向移動(dòng)。如果移動(dòng)距離大于許可范圍，則說明支保護(hù)是沒有效果的。

通過樁錨進(jìn)行支護(hù)的特點(diǎn)是:對(duì)基坑深度大的情況比較適用，通常深度都會(huì)大于9 m。這種結(jié)構(gòu)在黏土、巖石等多種土質(zhì)中都可適用。一般而言，土層錨桿基本上按1:1比例配置樁與錨，錨桿的角度在10～45°之間。要想使樁錨結(jié)構(gòu)在空間中結(jié)成整體，必須在護(hù)坡樁上部安裝圈梁，從而將全部護(hù)坡樁捆綁起來。通常而言，腰梁的材質(zhì)是槽鋼，錨桿能夠通過預(yù)加壓力的方式對(duì)建筑的形成予以控制。

2.2支護(hù)方案設(shè)計(jì)

基坑邊坡四周的情況不一樣，則支護(hù)方案也會(huì)有所差異。在挖孔灌注護(hù)坡樁后，選擇錨桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)。護(hù)坡樁的數(shù)量是22根，其中的10根直徑為1.1 m，剩下的都是0.9 m，樁與樁之間的距離是1.4 m，樁身長(zhǎng)度是9.90 m，在樁的上部，安裝斷面長(zhǎng)為1 m寬為5 m的連梁。在離樁頂部2.2 m處，安裝一排錨桿，直徑是0.12 m，長(zhǎng)度是11.5 m，傾斜的角度是21°。錨桿拉筋的數(shù)量是4根，直徑是25 mm，通過焊接而成，形狀是船形。設(shè)計(jì)抗力是331 kN。支護(hù)時(shí)，通常選擇錨桿鋼筋混凝土擋土板，累計(jì)安裝4排錨桿，排與排之間保持22 m。在水平方向上，錨桿的距離是2.2 m，一排的數(shù)量是14根，總計(jì)56根。

3支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要施工技術(shù)工藝

3.1灌注樁施工

具體施工流程如下:首先進(jìn)行定位，放線，然后將護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)，制作好需要的水泥漿，安排好鉆機(jī)，鉆孔，對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查清理，然后把鋼筋籠放到鉆孔中，將導(dǎo)管埋設(shè)于籠內(nèi)，對(duì)鉆孔再次進(jìn)行清理，灌注入混凝土，完成施工。

1）測(cè)量放樣。從總體至局部進(jìn)行施工，把樣本放在墩臺(tái)處，然后對(duì)出樁位置進(jìn)行控制。在放樣過程中，在樁四周離樁中心2 m距離處一一安設(shè)保護(hù)樁，確保能夠動(dòng)態(tài)對(duì)樁中間位置及標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行檢測(cè)。

2）鉆機(jī)就位:選擇德國(guó)進(jìn)口的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔。在運(yùn)行自行走移系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,將鉆機(jī)進(jìn)行定位，確保鉆頭和樁之間的誤差不大于2 mm。

3）埋設(shè)護(hù)筒:通常來說，護(hù)筒的材質(zhì)是鋼板，厚度5～6 mm，樁的直徑要小于內(nèi)徑。鉆孔定位完畢，第一步選擇大于護(hù)筒直徑的鉆頭進(jìn)行鉆孔，然后安裝保護(hù)筒。在安裝完畢后，保護(hù)筒外壁和內(nèi)孔間出現(xiàn)的孔縫,選擇通過渣油制作而成的粒土進(jìn)行填充。

4）泥漿拌制:鉆孔操作時(shí)，泥漿選擇性能較好的黏土。選擇制漿機(jī)進(jìn)行泥漿制作，并保存在泥池里。泥池的面積為6 m2，（長(zhǎng)2 m，寬3 m），并和沉淀池相通。兩個(gè)池選擇3 mm厚度的鋼板制作而成，下部選擇枕木進(jìn)行支墊，架空處理，填充混凝土?xí)r，就可以獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的泥漿，備下個(gè)樁孔鉆孔時(shí)用。

5）鉆孔:鉆孔操作前，要確保鉆機(jī)的平衡與垂直度。鉆孔操作時(shí)，把鉆頭著地，將進(jìn)尺度進(jìn)行調(diào)整，置于零刻度。如果地質(zhì)條件不一樣，那就要選擇不一樣的鉆機(jī)。如果是細(xì)砂、礫砂等地質(zhì)，可選擇筒式鉆頭。如果地質(zhì)的強(qiáng)度不一樣、出現(xiàn)偏孔程度嚴(yán)重、風(fēng)化等地質(zhì)，可選擇螺旋式鉆頭。

6）清孔:在對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)高度設(shè)置之后，完成巖樣確認(rèn)，鉆到基地層時(shí)，就不需要再鉆了，這時(shí)要對(duì)鉆孔進(jìn)行清理。清孔時(shí)，選擇換漿法，把鉆具提升大概0.3 m,保持鉆頭持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，確保泥漿持續(xù)循環(huán)。

7）鋼筋籠安裝:對(duì)鋼盤籠而言，要確保其下部整齊，選擇加強(qiáng)箍筋對(duì)其進(jìn)行全部密封處理，確保導(dǎo)管能夠順暢進(jìn)行上升與下降。在上部、下部與中部的截面上，每0.25 m裝一個(gè)鋼耳環(huán)，數(shù)量為4個(gè)，對(duì)稱設(shè)置,從而保證擁有足夠的厚度對(duì)鋼筋實(shí)施保護(hù)。通常而言，進(jìn)行鋼筋籠安裝時(shí)，選擇吊裝方式。如果其長(zhǎng)度大于25 m，因?yàn)榈醣鄣脑颍唁摻罨\分節(jié)處理，一節(jié)一節(jié)地進(jìn)行吊裝，然后焊接起來。

8）灌注混凝土:樁基施工時(shí)，選用的混凝土必須具有抗低溫、耐久等性質(zhì)。因?yàn)楣嘧⑦^程中，溫度相對(duì)高,所以入模的溫度通常保持在0～5℃。灌注時(shí)，需通過測(cè)錘對(duì)孔中混凝土的高度進(jìn)行測(cè)量，及時(shí)對(duì)導(dǎo)管埋藏的深度進(jìn)行調(diào)整處理，保證其深度大于1 m。通常來說，需保持在2～6 m。灌注施工時(shí)，要安排專人進(jìn)行測(cè)深，并全程記錄。

3.2錨桿施工

施工工藝流程。錨桿施工工藝流程為:定點(diǎn)→鉆機(jī)就位→成孔→清孔→錨筋的制作及安裝→灌漿。

1）錨桿孔施工:按照填土的性質(zhì)差異，施工過程中運(yùn)用與之相匹配的鉆機(jī),采取相匹配的施工方法。如果是黏土、粉土、沒有黏性的填土，禁止選用坍孔施工方法。如果是沖積土，鉆孔操作時(shí)，一定要把套管套在所有長(zhǎng)度中。完成清孔操作后進(jìn)行錨桿安裝。

2）錨桿孔壓力試驗(yàn):必須確保孔內(nèi)沒有泥漿漏出。完成鉆孔后進(jìn)行壓水操作。通常來說，如果孔壁的孔隙超過160微米,就會(huì)出現(xiàn)泥漿滲漏，增加大氣壓后，可能出現(xiàn)較多的泥漿滲漏。假如能夠選擇黏度不強(qiáng)的水泥漿進(jìn)行灌孔，應(yīng)間隔一天后進(jìn)行二次鉆孔，再進(jìn)行壓水處理。

3）錨桿就位:就位操作過程中，速度要慢，且確保平穩(wěn)。選擇合適套管以便減少錨桿受到破壞的可能性。

4）灌漿:在錨桿孔里填上水泥漿。這要求水泥具有較小的腐蝕性，在正常情況下灌到孔內(nèi)。這些灌入的水泥漿必須泌漿程度低，在凝固過程中不會(huì)出現(xiàn)膨脹。

3.3支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置:由于該基坑的深度較大,因此測(cè)點(diǎn)在相臨樓側(cè)設(shè)置較密，每隔二個(gè)護(hù)壁樁設(shè)置一個(gè)位移測(cè)點(diǎn),其他面每隔四個(gè)樁設(shè)置一個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和豎直位移(沉降)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

觀測(cè)方法:施工前測(cè)出各點(diǎn)初值，然后，測(cè)出監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移,直至樁基礎(chǔ)承臺(tái)墊層施工完畢前，每天測(cè)一次。然后每三天測(cè)一次，遇惡劣天氣需要及時(shí)增加監(jiān)測(cè)次數(shù),直至基坑回填完畢。

4結(jié)語

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是排樁與預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)稱,該支護(hù)形式剛度大而變形相對(duì)較小，常用于地質(zhì)條件和周邊環(huán)境復(fù)雜、基坑深度大的基坑支護(hù)中。深基坑施工對(duì)其支護(hù)結(jié)構(gòu)有著較大的影響，如何切實(shí)可行地做到在施工中保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，防患于未然，需要施工中的規(guī)范指導(dǎo)以及工程經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)一步積累。

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