淺談深基坑支護(hù)錨桿工程監(jiān)理質(zhì)量控制

【摘要】結(jié)合安徽蕪湖僑鴻濱江世紀(jì)廣場(chǎng)工程項(xiàng)目深基坑工程實(shí)際，從監(jiān)理角度淺談混凝土排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿施工的質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】深基坑 預(yù)應(yīng)力錨桿 質(zhì)量控制

0引言

由于眾所周知的原因，城市高層建筑越來越高，基坑越來越深，這樣勢(shì)必威脅臨近建筑物或構(gòu)筑物的安全和穩(wěn)定；因此，選擇合理的基坑支護(hù)方式非常重要。

混凝土排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿是深基坑工程重要的支護(hù)方式之一，預(yù)應(yīng)力錨桿施工能與土方開挖平行進(jìn)行，能為土方機(jī)械化施工及地下室建造提供寬敞工作面，大大加快工程建設(shè)速度。

1 工程概況

安徽蕪湖喬鴻濱江世紀(jì)廣場(chǎng)工程位于安徽省蕪湖市箱子拐路以南，新時(shí)代商業(yè)街路以北，中山南路以西，濱江南路以東，為地下3層地上68層的超高層建筑，總建筑面積410007.1㎡；基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，開挖面積為28300㎡，支護(hù)周長(zhǎng)約760m；本著“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、方便施工”原則，基坑采用鉆孔灌注樁加兩層預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行支護(hù)，基坑周圍外側(cè)全部采用單排雙軸深攪樁穿過不透水層內(nèi)形成全封閉止水帷幕進(jìn)行止水；基坑內(nèi)側(cè)采用“明溝加集水坑”方式疏干基坑開挖面以上地下水并設(shè)少量減壓井；基坑內(nèi)坑中坑采用放坡噴漿處理。

2水文地質(zhì)條件

2.1地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地貌單元為長(zhǎng)江下游東岸二級(jí)階地，土層自上而下分別為：

1層雜填土：稍密，軟-可塑。厚度：0.90～4.00m，平均2.52m。

2層粉質(zhì)粘土：軟-可塑。厚度：1.10～1.10m，平均1.10m。

3層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土：軟-流塑。厚度：1.10～4.40m。

4層粉質(zhì)粘土：局部可塑。厚度：1.30～4.90m，平均3.10m。

5層粉質(zhì)粘土夾粉土：以可塑為主，局部軟塑。厚度：0.80～3.30m，平均1.80m。

6層粉質(zhì)粘土：可-硬塑。厚度：4.40～9.60m，平均7.20m。

7層粉質(zhì)粘土夾粉土：粉質(zhì)粘土以可-軟塑，局部硬塑。厚度：1.30～4.50m，平均2.84m。

8層粉土與粉質(zhì)粘土互層：可-軟塑狀。厚度：11.50～16.70m，平均13.69m。

2.2水文條件

場(chǎng)地淺層土中主要賦存上層滯水及潛水，地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水、生產(chǎn)及生活用水，活動(dòng)形式以滲透徑流為主。地下水穩(wěn)定水位埋深為地面下1.5米。洪雨季節(jié)場(chǎng)地最高水位平地表（黃海高程約8.80m），地下水位年變化幅度約1.5m，地下水由大氣降水和生活排水補(bǔ)給，長(zhǎng)江高水位時(shí)通過徑流補(bǔ)給地下水。開挖深度影響范圍內(nèi)主要為賦存于第1層雜填土中的上層滯水。其余土層中含少量孔隙潛水，坑底以下為第7層粉質(zhì)粘土夾粉土和第8層粉土與粉質(zhì)粘土互層，基坑開挖不會(huì)產(chǎn)生突涌。

3預(yù)應(yīng)力錨桿施工

3.1工藝流程圖

考慮到基坑大面積開挖深度為11.8～12.6m，基坑錨桿共設(shè)兩排，錨桿施工和土方開挖必須緊密協(xié)作，所以土方開挖需分多層進(jìn)行，主要施工流程如下：

3.2施工工藝要求

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，并結(jié)合土層與環(huán)境條件，采用w150型空氣潛孔錘鉆機(jī)進(jìn)行錨桿成孔施工。錨桿機(jī)進(jìn)場(chǎng)施工前，先對(duì)兩根錨桿進(jìn)行鉆孔、注漿、張拉與鎖定試驗(yàn)，以檢驗(yàn)施工工藝和施工設(shè)備的適應(yīng)性。

（1）成孔：鉆孔前，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，定出孔位，并做出標(biāo)記。本工程采取無巖芯鉆進(jìn)，根據(jù)需要配備一定量的短套管（長(zhǎng)0.5～1.0m）。在鉆進(jìn)過程中，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)以及鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故?，F(xiàn)場(chǎng)配備必要的孔內(nèi)事故打撈工具。

要求：

①成孔施工作業(yè)面寬度不能小于6m。

②鉆機(jī)就位后需平穩(wěn)，導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上。

③允許誤差值如下表：

當(dāng)錨桿成孔施工遇到第三層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)孔處理，孔徑擴(kuò)至400mm。主要施工方法：將高壓管一段連接高壓泵，另一頭接上噴頭之后，將噴頭連接高壓管一同放入孔內(nèi)擴(kuò)孔部位，接著開啟高壓泵，使高壓管內(nèi)水增壓，達(dá)到一定壓力之后，開啟噴頭，使水從噴嘴內(nèi)高壓射出，切割擴(kuò)孔部位土體，直至孔徑達(dá)到400mm。

（2）錨桿桿體的組裝與安放：錨桿制作時(shí)，應(yīng)在桿件上設(shè)定中架，間距1.0～1.5m。錨桿安裝前應(yīng)順直，并進(jìn)行除油、除繡處理。錨桿自由段采用塑料布或塑料管包扎，與錨固體連接處用鉛絲綁扎。

要求：

①錨桿安裝時(shí)，應(yīng)確保錨桿處于鉆孔中心。

②若孔壁坍塌，應(yīng)重新鉆孔、清孔，確保錨桿能順利送入孔中。

③允許誤差值如下表：

3.3注漿

采用二次注漿工藝：第一次采用水灰比0.38～0.45的M30水泥砂漿，添加10%水泥重量的高效壓漿膨脹劑三乙醇胺和木質(zhì)素磺酸鈣（要求漿體材料7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥25Mpa），注漿壓力0.2～0.5MPa直至漿液從孔中溢出。第二次用純水泥漿，水灰比0.45，注漿壓力為1.5～2.0MPa，使?jié){液沖破封口薄膜及初凝砂漿，漿液注入到砂漿和土體之間，達(dá)到注漿壓力1～2分鐘且孔口有冒漿現(xiàn)象時(shí)，即可結(jié)束注漿。

3.4張拉與鎖定

（1）鑿除錨桿處支護(hù)樁表面，圍檁鋼筋綁扎到位，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后實(shí)施圍檁混凝土澆筑，待圍檁混凝土強(qiáng)度及注漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后實(shí)施張拉鎖定，如圖所示：

（2）錨桿張拉前預(yù)先施加一級(jí)荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固伏貼和桿體完全平直，當(dāng)錨固體與圍檁砼強(qiáng)度均大于25MPa時(shí)（注漿后至少有7天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間）進(jìn)行張拉，張拉至1.1～1.2設(shè)計(jì)軸向拉力值時(shí)，根據(jù)土質(zhì)情況保持一段時(shí)間（砂土保持10min，黏性土保持15min），然后卸荷至鎖定荷載進(jìn)行鎖定作業(yè)，鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失，需進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4.監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）主控項(xiàng)目：

①原材料、鋼材、水泥漿、水泥砂漿標(biāo)號(hào)必須符合設(shè)計(jì)要求。

②錨固體的直徑、標(biāo)高、深度和傾角必須符合設(shè)計(jì)要求。

③錨桿的張拉、鎖定和防銹處理必須符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求。

（2）基本項(xiàng)目：

①水泥、砂漿及配比必須經(jīng)過試驗(yàn)，并符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求，有合

格的試驗(yàn)資料。

②在進(jìn)行張拉和鎖定時(shí)，臺(tái)座的承壓面應(yīng)平整，并與錨桿的軸線方向垂直。

③進(jìn)行基本試驗(yàn)時(shí)，所施加最大試驗(yàn)荷載（QMAX）不應(yīng)超過鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0.8倍。

④基本試驗(yàn)所得的總彈性位移應(yīng)超過自由段理論彈性伸長(zhǎng)的80%，且小于自由段長(zhǎng)度與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)。

（3）監(jiān)督錨桿的施工順序：錨桿的施工順序?yàn)椋簻y(cè)量、放線定位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→插錨桿鋼筋→壓力灌漿→養(yǎng)護(hù)→施工圈梁（圍檁）→待圈梁（圍檁）砼強(qiáng)度達(dá)到齡期，錨桿預(yù)應(yīng)力張拉→錨頭鎖定。

（4）檢查錨桿鉆孔直徑、鉆孔傾角等參數(shù)：錨桿鉆孔直徑150mm，錨桿鉆孔傾角為20°或15°、25°間隔布置；鉆孔前應(yīng)按標(biāo)高定位，嚴(yán)格控制錨孔定位尺寸及錨孔傾斜度，鉆孔深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；在土質(zhì)松散的填土中鉆孔時(shí)應(yīng)用套管保護(hù)孔壁以避免坍孔；檢查鉆機(jī)鉆孔過程中土質(zhì)情況；

（5）檢查錨桿的錨筋規(guī)格、錨具規(guī)格：錨桿的錨筋選用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨頭部位采用OVW.M15錨具。

（6）檢查錨桿灌漿前應(yīng)進(jìn)行清孔檢查，對(duì)孔中出現(xiàn)的局部滲水坍孔或坍落松土應(yīng)立即處理，成孔后應(yīng)及時(shí)按設(shè)錨桿鋼筋并注漿。

（7）檢查錨桿注漿工序：錨桿注漿采用二次注漿工藝，第一次注漿工藝材料選用水泥砂漿，在第一次注漿結(jié)束后2小時(shí)左右或水泥砂漿達(dá)到初凝狀態(tài)進(jìn)行第二次注漿，基本要求如下：

①漿液均勻、過篩，在初凝前用完，注漿管確保暢通。

②漿液硬化后不能充滿錨固體時(shí)，必需補(bǔ)漿，充盈系數(shù)1.1～1.3。

③邊灌注邊拔注漿管，使管口始終處于漿面以下，隨時(shí)活動(dòng)注漿管，待

液溢出孔口時(shí)全部拔出。

4、效果與評(píng)價(jià)

（1）基坑土方開挖后，經(jīng)觀測(cè)支護(hù)頂部冠梁水平位移值及基坑周邊土層深層位移值在設(shè)計(jì)要求允許范圍內(nèi)；說明基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用混凝土排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿錨固形式，完全滿足基坑支護(hù)穩(wěn)定性、安全性、可靠性等要求。

（2）采用混凝土排樁-錨桿-土體共同作用的支護(hù)系統(tǒng)可確保深基坑開挖不影響臨近建筑物、地下設(shè)施和管道的安全，非常適宜城市密集建筑群中深基坑施工。

（3）采用基坑周圍外側(cè)全部采用單排雙軸深攪樁穿過進(jìn)入6層不透水層內(nèi)形成全封閉止水帷幕進(jìn)行止水，達(dá)到了預(yù)期基坑防滲要求。

參考文獻(xiàn)

[1]《按巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS 22：2005）

[2]《錨桿噴射混泥土支護(hù)規(guī)程》（GB50086-2001）

[3]程良奎，李象范.巖土錨固··土釘·噴射混凝土——原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用2008