基于工程實例對噴錨支護施工技術的探討

覃樹昌

（呈貢縣建筑工程質量監(jiān)督站，云南 呈貢 650500）

所謂梁式轉換結構，通常是這樣定義的：現(xiàn)代高層建筑向多功能和綜合用途發(fā)展，建筑物某層的上部與下部因平面使用功能不同，不同用途的樓層，需要大小不同的開間，采用不同的結構形式。這種要求與結構的合理、自然布置正好相反，因為結構下部樓層受力很大。即正常應當下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少，并通過該樓層進行結構轉換，則該樓層稱為結構轉換層。梁式轉換結構的施工技術難度相對比較高，是當前研究的熱點。

1 噴錨網(wǎng)支護及其作用原理

噴錨網(wǎng)支護是目前深基坑支護工程中采用較多的一種支護方式。它是噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護的簡稱，作為一種先進的支護加固技術，在巖土質高邊坡和大跨度地下工程，特別是在不良地質條件下，國內外已進行了廣泛而成功的應用。

土體的抗剪強度較低，抗拉能力幾乎等于零，但是土體具有一定的結構整體性，能以較小的臨界高度保持直立。土坡直立的高度超過臨界高度，或坡地有較大的超載以及環(huán)境因素的改變都會引起土坡失穩(wěn)。過去常采用支擋結構承受側壓力并限制其變形，這屬于被動制約機制的支擋結構。噴錨網(wǎng)支護是土體內增設一定長度和分布密度的錨固體，它與土體牢固結合而共同工作，以彌補土體自身強度的不足，增強土體的穩(wěn)定性。這種方法是以主動制約機制為基礎通過錨桿與土體的相互作用，使土體自身結構強度增加，錨桿對復合土體起著骨架箍束作用，分擔外荷載和土體自重、應力傳遞與擴散的作用。而鋼筋網(wǎng)噴射混凝土則約束坡面變形。

2 工程概況

某大廈占地面積約8000m2，設計地面以上23層，地下室2層，框架剪力墻結構，采用人工挖孔樁基礎，基坑開挖設計深度8.5m，基坑平面大致呈方形，基坑支護周邊總長約252m。

3 噴錨支護方案

本工程采用噴錨網(wǎng)支護，除北邊線外其余邊線均放坡2m開挖支護，坡面傾角大約76°，共布置7層錨桿，其中2層為小預應力鋼筋錨桿，成孔孔徑均為110mm，錨桿鋼筋使用1Φ22級鋼筋，噴錨網(wǎng)面板厚度為130mm?；?/J軸以北有一圍墻，緊貼地下室邊線，最近處約有2m左右，圍墻以外馬路是附近居民出入的主通道，因此圍墻不能外移或者挪動空間不夠，因此設計人員將此段噴錨支護改成垂直開挖支護，且增加由168超前支護鋼管欄，同樣布置7層錨桿，分為普通鋼筋錨桿和小預應力鋼筋錨桿，成孔孔徑均為110mm，錨桿鋼筋均使用1Φ22/25級鋼筋，噴錨網(wǎng)厚度為130mm。

4 施工方案、施工工藝及技術措施

4.1 噴錨支護施工

4.1.1 工藝要求

為做到及時支護、有效地保持土體強度，噴錨網(wǎng)支護的施工要“緊跟開挖，隨挖隨支”，每層開挖高度，隨地質條件而定，一般為1.5m～2.5m。

噴錨網(wǎng)支護施工的作業(yè)流程如下：1)開挖土方，修整坡面；2)噴射首層速凝細石混凝土；3)錨桿成孔；4)制備錨桿鋼筋；5)安放錨桿鋼筋并采用壓力灌漿封孔；6)編鋼筋網(wǎng)，焊接加強鋼筋；7)終噴速凝細石混凝土及噴錨網(wǎng)養(yǎng)護；8)開挖土方。如果土方開挖后，土(巖)層較好能自然直立時，為加快施工進度，可不進行首層速凝細石混凝土的工作。對松軟土層或遇水易軟化的土層以及有地下水滲流嚴重地段，為防止開挖的坡面局部塌落，需先編好鋼筋網(wǎng)，焊接加強鋼筋，并增加短摩擦錨桿，噴射首層速凝細石混凝土，然后成孔，制安錨桿鋼筋，注漿封孔。

4.1.2 技術保障措施

開挖前，應了解和掌握鄰近建筑物基礎形式和錨桿長度范圍內地下管線的具體位置，以指導調整錨桿的孔位、角度和長度，避開上述障礙物。邊坡開挖后3h內完成作業(yè)面的初噴(遇軟弱土層時)，48h內必須完成支護作業(yè)，上、下排錨桿施工48h內不宜開挖該段的下一層。疏通基坑附近的排水管道，防止堵塞引起滲漏，及時排干基坑周邊積水；對基坑周邊的原有裂隙，應做必要的填補，嚴防地表水下滲；作業(yè)面流水量較大時，應設置淺層或深層泄水孔。

施工前及施工中，做好各種材料的送檢、化驗，保證使用合格產(chǎn)品，按有關要求做好試壓件與焊接樣品的制作與送檢工作?；悠马斘恢迷O位移、沉降觀測點，定期觀測，及時觀測基坑變形情況，指導開挖和支護工作。

深基坑支護重在過程控制，一旦出現(xiàn)質量問題，事后糾正和補救比較困難。因此，監(jiān)理工程師必須嚴格把關，確保施工質量。

4.1.3 質量保障措施

嚴格按設計方案組織施工。工程施工前，有關人員應熟悉地質資料、設計圖紙及周圍環(huán)境，降水系統(tǒng)應確保正常工作，必須的施工設備正常運轉。施工單位在施工過程中不得隨意改變錨桿位置、長度、型號、數(shù)量，鋼筋網(wǎng)間距，加強筋范圍，放坡系數(shù)等。設計方案變更時必須重新經(jīng)專家評審。

核驗水準點及坐標控制點的正確性和保護措施。審查施工單位的水平及豎向施工放線是否正確，開挖過程中監(jiān)理工程師要隨時對基坑的開挖尺寸、水平標高和邊坡坡度進行檢查，隨時注意基坑的變化。堅持見證取樣制度，對進場材料嚴格把關。施工單位進場的水泥、鋼筋、鋼絞線、砂子、石子、摻加劑等必須按規(guī)定報驗，“兩證一單”齊全，并見證取樣送檢。

做好隱蔽工程驗收。施工過程中，監(jiān)理工程師應對錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強度，錨桿應力等進行檢查，按規(guī)定留置混凝土試塊、水泥漿試塊，旁站監(jiān)理錨桿抗拔力實驗。

4.2 土方工程

4.2.1 施工布置

本工程基坑支護采用噴錨網(wǎng)施工工藝，土方開挖須與噴錨施工密切配合。

土方開挖平面區(qū)段的劃分:

考慮本工程基坑施工場地較大，為了確保有足夠工作面供噴錨施工正常進行，又充分發(fā)揮挖掘機自身工作效率，將本基坑土方開挖劃分為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)兩部分。Ⅰ區(qū)為基坑內部土方開挖無須支護部分。Ⅰ區(qū)面層土由于受地表水的影響呈爛泥狀，因此在開挖前期(即平臺保留期，該部分土方面層須用碎磚、碎石或石粉鋪填便于機械設備運作，否則會產(chǎn)生陷機的可能)。Ⅱ區(qū)為沿基坑四周留設的8m～12m土臺。Ⅱ區(qū)內專門配備一臺反鏟挖土機配合噴錨施工，反鏟土機將Ⅱ區(qū)內土方挖至Ⅰ區(qū)。整體施工次序如圖1所示。

圖1 整體施工次序

4.2.2 基坑排水設施

按設計要求沿基坑坡頂噴射1m寬、100mm厚保護層，防止地表水流入基坑邊破壞土體及對基坑周邊坡的沖刷。按設計要求沿基坑周邊設排水明溝，將地表水及水泵抽起的基坑水經(jīng)沉淀過濾后排入市政下水道。

土方開挖過程中沿基坑內周邊挖6個～8個臨時集水坑，并隨基坑挖深而加深，利用集水坑將基坑滲水和施工廢水用潛水泵抽至地面排水明溝沉淀過濾后排入市政下水道。施工過程中應經(jīng)常檢查排水溝，確保排水溝的暢通。

4.2.3 施工監(jiān)測方案

基坑監(jiān)測的內容是坡頂水平位移及沉降。基坑周邊的觀測點在坡頂施工噴射混凝土層時建立，用鋼筋定標，標志高度不超出混凝土面2cm，沿基坑周邊每間隔約20m～30m布置一個，共布置13個，從第二層開挖及噴錨支護時開始觀測，基坑開挖施工階段每周觀測不少于2次～3次，遇暴雨或變形異常時，應每天觀測1次～2次。支護完成后，基礎工程樁施工階段，至地下室底板完成施工每周觀測1次，以后至地下室完成階段每2周觀測一次。水平位移觀測采用經(jīng)緯儀進行，沉降觀測采用水準儀進行，測量基準點由基坑外土體穩(wěn)定地區(qū)引測。

按上述措施進行施工，在施工過程中對整個基坑及鄰近建筑物的位移進行了跟蹤監(jiān)測，各觀測點均處于穩(wěn)定狀態(tài)。同時對基坑開挖后地面裂縫的開展情況進行了跟蹤監(jiān)測，各觀測點裂縫均處于穩(wěn)定狀態(tài)。實踐證明，噴錨結構是一種廣泛采用在開挖深度不超過12m的基坑支護方法，具有安全穩(wěn)定性好、造價低、工期短等特點。

[1]金問魯.地基基礎實用設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1995.84285.

[2]黃強.深基坑支護工程設計技術[M].北京:中國建材工業(yè)出版社，1995.54255.