雙排注漿樁與拉錨噴層聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)及施工工藝

檀文祥，張松濤，雷世香

（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

深基坑施工難度、施工成本、施工效率以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)性都是需要綜合考慮的問題，而其綜合效果正是工程上不斷求的目標(biāo)[1][2][3][6]。

本文雙排注漿樁與拉錨噴層聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)及施工工藝，以期在針對基坑開挖深度大、邊坡穩(wěn)定性差，支護體系受到開挖工作面及周圍鄰近建（構(gòu)）筑物客觀條件的限制的施工場合，在滿足支護結(jié)構(gòu)強度、剛度、穩(wěn)定性的前提下，達(dá)到施工經(jīng)濟合理、提高施工效率的目的[4]。

1 技術(shù)方案

設(shè)置由前排樁和后排樁構(gòu)成的雙排注漿樁，前排樁和后排樁分別由加勁碎石注漿樁和素樁等距間隔布置，前后排樁共同由頂部圈梁連系（圖1）；在開挖支護表面形成拉錨噴層[5][7]；前排樁中的前排加勁碎石注漿樁與后排樁中后排加勁碎石注漿樁處在左右交錯的位置上（圖2）；加勁碎石注漿樁樁芯為加勁槽鋼單元，樁體是由碎石料和水泥漿經(jīng)高壓混合成型[9]。

加勁槽鋼單元是由兩片槽鋼相對直立形成兩側(cè)板，在兩片槽鋼的之間以鋼筋焊接構(gòu)成矩形框；加勁槽鋼單元的外周，焊接有圓環(huán)形導(dǎo)向圈，圓環(huán)形導(dǎo)向圈使加勁槽鋼單元在加勁碎石注漿樁的樁孔中得到定位，圓環(huán)形導(dǎo)向圈在豎向至少有間隔的兩道（圖3、4）。

圖1 支護斷面圖

圖2 加勁碎石樁與素樁平面位置圖

圖3 加勁碎石樁斷面圖

圖4 加勁碎石樁立面圖

加勁碎石注漿樁和素樁的樁徑均為400mm，前排樁中處在相鄰位置上的前排加勁碎石注漿樁和前排素樁之間的中心距為500mm，后排樁中處在相鄰位置上的后排加勁碎石注漿樁和后排素樁之間的中心距為1000mm，前排樁與后排樁相隔1800mm。前排樁的深度至少達(dá)到基坑底面以下6900mm，后排樁的深度至少達(dá)到基坑底面以下6700mm。

2 支護結(jié)構(gòu)特點

2.1 施工效率高、安全經(jīng)濟

以前排樁與后排樁聯(lián)合設(shè)置，并在樁頂之間用頂部圈梁連系形成門架支護體系，使其前排樁先承受一部分側(cè)向力，后排樁緩解一部分側(cè)向力，使其可在土體發(fā)生變形時做適量的變形讓壓，與拉錨噴層共同組成襯砌結(jié)構(gòu)，既實現(xiàn)了以剛性支護結(jié)構(gòu)承受強大土體壓力，又具有柔性支護結(jié)構(gòu)允許土體出現(xiàn)一定變形的特性。其支護方式對周邊環(huán)境影響較小，適用于各種復(fù)雜地質(zhì)條件。

3 工藝流程及施工要點

3.1 工藝流程

圖5 工藝流程圖

3.2 施工要點

3.2.1 樁孔定位

樁機就位前，整平場地，清理表面垃圾，采用經(jīng)緯儀精確定位。

3.2.2 樁機就位

確保樁位放線準(zhǔn)確后鉆機就位，校正鉆桿垂直度。起鉆時嚴(yán)格控制鉆機的鉆進(jìn)速度并在鉆進(jìn)過程中根據(jù)情況及時校準(zhǔn)、調(diào)整垂直度。

3.2.3 清孔、驗收

成孔后及時對孔內(nèi)沉渣按照設(shè)計要求進(jìn)行清理，監(jiān)理驗收合格后方可終孔。

3.2.4 制作、吊裝槽鋼

槽鋼制作、鋼筋的尺寸、焊接質(zhì)量等各項指標(biāo)嚴(yán)格按照圖紙要求下料，確保槽鋼成型質(zhì)量。

為了保證樁孔中槽鋼居中，在成型的槽鋼上間距3.5m焊接1道導(dǎo)向圈，導(dǎo)向圈數(shù)量視槽鋼長度而定；槽鋼放置前要調(diào)整垂直度，當(dāng)槽鋼距離孔底20cm時，再次校準(zhǔn)槽鋼的垂直度，確保保護層厚度滿足設(shè)計要求[10][11]。

3.2.5 放置注漿管

采用CCLL-D系列注漿管進(jìn)行注漿。放置注漿管前，注漿管下部端頭用圓木塞住，防止下面土體封堵注漿管管口。

3.2.6 投料

樁孔內(nèi)投放碎石宜采用角礫、礫砂、圓礫等填料，含泥量應(yīng)小于2%。所用硬質(zhì)填料直徑一般為20～25mm，最大粒徑不超過40mm。

3.2.7 注漿

所采用的注漿液應(yīng)為42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.5：1～1：1，并摻入0.3%的三乙醇氨早強劑，保證首次注漿壓力為0.4～0.6MPa，二次注漿壓力為 1～2.5MPa。

3.2.8 樁體檢測、冠樁施工

委托符合資質(zhì)要求的單位對樁芯混凝土強度進(jìn)行檢測。當(dāng)混凝土強度達(dá)到75%后，方可冠梁施工。冠梁施工前，用小挖機將溝槽挖至至樁頂設(shè)計標(biāo)高并清除樁頂浮漿，采用機械破除樁頭。冠梁磚胎模采用120mm煤矸石實心磚砌筑，寬度不小于1.4m，高度不小于0.4m，混凝土強度等級不得低于C20且應(yīng)一次性澆筑。

3.2.9 掛網(wǎng)噴射細(xì)石混凝土

樁頂冠梁施工完成后分層分段開挖土體至設(shè)計高程，并及時進(jìn)行外掛網(wǎng)片噴射細(xì)石混凝土面層施工。細(xì)石混凝土面層厚度為80mm，混凝土強度等級不小于C25。

細(xì)石混凝土面層施工前，對基坑側(cè)面進(jìn)行清理，施工時應(yīng)自上而下分層分段進(jìn)行噴射并控制噴頭交圈，后圈交前圈的1/3范圍。

4 注意事項

①為了保證樁孔中槽鋼居中，在成型的槽鋼上間距3.5m焊接1道導(dǎo)向圈，導(dǎo)向圈數(shù)量視槽鋼長度而定；槽鋼放置前要調(diào)整垂直度，當(dāng)槽鋼距離孔底20cm時，要再次校準(zhǔn)槽鋼的垂直度，確保保護層厚度滿足設(shè)計要求。

②采用CCLL-D系列注漿管進(jìn)行注漿。放置注漿管前，注漿管下部端頭用圓木塞住，防止下面土體封堵注漿管管口。

③委托符合資質(zhì)要求的單位對樁芯混凝土強度進(jìn)行檢測。當(dāng)混凝土強度達(dá)到75%后，方可冠梁施工。

④樁頂冠梁施工完成后分層分段開挖土體至設(shè)計高程，并及時進(jìn)行外掛網(wǎng)片噴射細(xì)石混凝土面層施工。細(xì)石混凝土面層厚度為80mm，混凝土強度等級不小于C25。

⑤基坑坡頂堆載不得超過20kPa，坡頂6m范圍內(nèi)不得有大量積水，坡腳嚴(yán)禁長期被水浸，要保持排水溝通暢。