淺析軟弱地基中應用預應力錨樁施工技術

摘 要：文章首先介紹本工程地質及水文地質條件，分析基坑工程支護設計，詳細分析預應力錨樁施工工藝及方法及施工難點，并提出相應的措施。

關鍵詞：基坑；支護施工；錨索樁；施工技術

在高層建筑施工建設的過程中，保證其質量安全是核心目標，采取先進的施工技術是十分關鍵的。深基坑支護施工技術的應用，有效的提升了建筑的穩(wěn)定性，為居民的生命財產安全提供保障。加強施工管理，提升深基坑支護施工技術水平，為高層建筑安全施工打下堅實的基礎。

1 工程背景

背景工程基坑占地面積約8000m2，擬建寫字樓23層，擬建酒店19層、裙樓4層。擬建地下車庫地下2層，開挖深度約為10m，基坑側壁安全等級為2級。工程場地東側、南側為市政道路，地下埋有燃氣、自來水等市政管線，北側緊鄰高層住宅，最近處距離為23.03m，西側為大商業(yè)的車道出入口，距離為6.93m。

2 工程地質及水文地質條件

根據勘察報告，本工程場地與支護有關的土層自上而下依次為：（1）雜填土；（2）粉土夾粉質黏土；（3）粉土夾淤泥質黏土；（4）粉土夾粉砂；（5）黏土。工程場地地下水穩(wěn)定在水面下0.90～2.70m，主要受大氣降水及地下徑流補給。

3 基坑工程支護設計

3.1 支護結構選擇

根據本工程特點，決定選用鉆孔灌注樁支護，三軸攪拌樁止水，結合預應力錨索樁外錨的支護結構形式。

3.2 支護結構設計

3.2.1 擋土止水系統(tǒng)

采用三軸攪拌樁作為止水結構，施工速度較快、抗?jié)B性能良好，且對現場環(huán)境污染少。

3.2.2 支護樁及工程樁

基坑東側、南側段采用φ1000 mm@1200 mm鉆孔灌注樁加3層預應力旋噴錨索進行支護。

北側段采用φ1100 mm@1300mm鉆孔灌注樁加3層預應力旋噴錨索進行支護。

西側段采用φ1200 mm@1400mm鉆孔灌注樁加3層預應力旋噴錨索進行支護。

3.3 預應力錨索樁特點

預應力錨索樁利用特別攪拌鉆頭加固周邊土體，在鉆頭上設置旋噴攪拌翼，在翼片上設長噴嘴，在攪拌過程中通過長、短噴嘴將設定壓力的水泥漿液噴出，在攪拌過程中將水泥漿與土層充分混合，形成具有一定強度的攪拌旋噴注漿復合體。該樁最大設計直徑可達1.50m，施工深度可達到35.00m。

4 施工難點及應對措施

4.1 施工工藝及方法

預應力錨索樁成孔時，先開挖深度按第1道錨樁標高、寬度為4.00～6.00m的溝槽工作面，成孔直徑按照設計要求，錨筋施工和開挖密切配合，施工如圖1所示。

圖1 預應力錨索樁施工示意

預應力錨索樁施工工藝是一次性成樁的方法，即：鉆進、攪拌、插筋、注漿、張拉鎖定。錨樁φ500mm，水平傾角20°～25°、長度以設計圖紙為準。通過鉆桿中的通道，邊鉆進、邊攪拌、邊注漿，鉆進同時將鋼絞線及錨頭結構帶入設計深度，水灰比1∶0.7，泵壓力值為10～18MPa，錨筋采用φ15.20mm預應力鋼絞線制作。

4.2 定位及成孔

根據設計要求定出孔位，做出標記。鉆機就位后，應保持平穩(wěn)，導索與鉆索傾角一致，并在同一軸線上。

土方開挖溝槽完成后，對標高進行測量，并拉線做好記號。鉆機就位時應準確，底座應墊平。

鉆進施工時，要合理掌握鉆進參數，以免出現埋鉆、卡鉆等問題。若發(fā)現孔壁坍塌，應重新透孔、清孔，直至能順利送入錨索為止。

4.3 錨筋制作及安裝

錨筋采用φ15.20mm鋼絞線制作，在與混凝土壓頂梁結合段，采用鋼絞線套PVC管方法施工，鋼絞線在制作之前應檢測合格。

插入錨桿時將2根注漿管與鋼絞線同時放入鉆孔，錨桿自由段鋼絞線用塑料膠管套住，并與錨桿體扎牢，以便隔離漿液和張拉時能夠自由伸長。安裝時應注意使索體處于鉆孔中心位置，且馬上開始注漿施工。

4.4 注漿

水泥漿液應攪拌均勻、過篩，做到隨攪隨用并在初凝前用完。預應力錨索樁采用二次加壓注P.O 42.5純水泥漿方式，第一次為低壓灌漿。施工時為防止壓力擴散，須對周圍一次注漿已完成注漿孔進行二次注漿。

常壓注漿采用砂漿泵將漿液輸送至孔底，再由孔底返出孔口，當孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時，可停止注漿施工。為保證漿體與周圍土體緊密結合，每孔至少在注漿后再補注漿一次。

4.5 腰梁施工

本工程腰梁采用2根20#工字鋼，用鐵板連接焊為一體，圍護樁與腰梁相接處用混凝土澆筑密實，以確保腰梁緊貼豎向圍護樁，錨具與腰梁之間用12cm×12cm×15cm的墊片墊于其中，錨樁鎖定在圈梁、腰梁上，圈梁、腰梁與錨具之間采用鋼板作為墊板，具體如圖2所示。

圖2 錨樁腰梁示意

4.6 張拉、鎖定

當錨固體強度大于15MPa時，方可開始進行張拉作業(yè)。錨索按照設計要求留自由段，可采取外套波紋管處理。正式張拉前應取設計張拉荷載的20%預拉1～2次，正式張拉時再按設計荷載的1.05～1.10倍進行張拉，待穩(wěn)定5～10min后，退至設計荷載進行鎖定。張拉完成后，對自由段采用同比例的水泥漿或水泥砂漿再次注漿封閉，防止錨索收縮應力釋放。

錨索張拉前應先施加一級荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固服帖并與索體完全平直，保證張拉數據準確。

為減小錨索鎖定后的預應力損失，錨索端頭作軋花處理。錨索張拉至1.10～1.20設計軸向拉力值時，土質若為砂土時保持10min，為黏性土時保持15min，然后卸荷至額定荷載進行鎖定作業(yè)。

5 基坑監(jiān)測

為確?；?、臨邊建筑、道路及市政管線安全，在土方開挖和預應力錨索樁施工期間，根據監(jiān)測方案共設置69個觀測點，建立基坑位移、沉降檢測體系。在基坑施工過程中，監(jiān)測數據未見異常，僅東側燃氣管線最大沉降量為9.60mm，圍護結構側向位移累計沉降量為41.20mm，各項監(jiān)測指標均在可控范圍內，未影響到周邊建筑和道路安全，達到了較好的施工效果。

6 結語

質量安全是高層建筑可持續(xù)發(fā)展建設的前提，深基坑支護施工技術的應用，對保證高層建筑的質量安全有著積極的作用。從高層建筑深基坑支護的特點出發(fā)，結合深基坑支護施工技術的要求，本工程分析基坑預應力錨索樁在深基坑支護體系中的應用。

參考文獻

[1] 王志遠.預應力錨索護壁樁在深基坑支護中的應用[J].山西建筑，2014（27）.

[2] 郭麗.灌注樁及預應力錨索在深基坑中的應用[J].科技信息， 2012（15）.

[3] 袁守文，張良全.預應力錨索微型樁在深基坑支護中的應用[J].施工技術，2009（S1）.

[4] JGJ120-1999，建筑基坑支護技術規(guī)程[S].

作者簡介：黃鏡忠，身份證號碼：441811196809194317。