型鋼水泥土攪拌墻預(yù)應(yīng)力錨索基坑支護(hù)施工綜合處理技術(shù)

黃木添

（廣州市花都區(qū)公共建設(shè)項(xiàng)目管理中心，廣東 廣州 510800）

0 引言

型鋼水泥土攪拌墻預(yù)應(yīng)力錨索也常常稱為“三軸攪拌樁+H型鋼+預(yù)應(yīng)力錨索”的支護(hù)型式，構(gòu)造簡單，止水性能好，造價(jià)低，環(huán)境污染小，施工速度快，可大幅縮短工期，用于基坑的檔土和止水結(jié)構(gòu)。就該支護(hù)型式在施工中存在問題及處理措施進(jìn)行歸納和總結(jié)，供以后同類工程借鑒。

1 基坑支護(hù)的要求

基坑支護(hù)應(yīng)滿足邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求，不產(chǎn)生傾覆、滑移和整體或局部失穩(wěn)；底部不應(yīng)產(chǎn)生隆起、管涌；錨桿不應(yīng)抗拔失效，支撐體系不應(yīng)失穩(wěn)；滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷后不會(huì)發(fā)生強(qiáng)度破壞；控制降水引起的地基沉降不應(yīng)對臨近建筑物或重要管線造成使用安全事故，控制因滲漏而引起的水土流失；施工過程中，不允許大量抽排地下水。型鋼水泥土攪拌墻預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)型式是擋土和截水復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行全過程監(jiān)測相當(dāng)重要，基坑開挖過程中不能出現(xiàn)過大變形，否則可能會(huì)導(dǎo)致水泥土攪拌樁開裂、造成滲漏水和給基坑造成安全隱患。

2 成樁施工方法

攪拌成樁一般采用跳槽式雙孔全套復(fù)攪式連接和單側(cè)擠壓式連接方式。采用重復(fù)套鉆，保證墻體的連續(xù)性和接頭的施工質(zhì)量，水泥攪拌樁的搭接以及施工設(shè)備的垂直度修正依靠重復(fù)套鉆來保證，從而達(dá)到止水的作用。施工方法：①施工準(zhǔn)備，進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不應(yīng)少于2根；②測量放樣和場地清理，放出具體樁位；③開挖導(dǎo)向溝槽余土應(yīng)及時(shí)處理，以保證樁機(jī)水平行走；④在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼；⑤制備水泥漿液及漿液注入；⑥三軸水泥攪拌樁下沉和提升過程中連續(xù)注入拌制好的水泥漿液；⑦樁機(jī)移位進(jìn)行下一根樁的施工；⑧型鋼的制作、型鋼應(yīng)在水泥土初凝前插入、型鋼的起拔回收；⑨預(yù)應(yīng)力錨索施工，冠梁（腰梁）施工，錨索張拉鎖定。

3 溶土洞預(yù)處理

對已揭露的溶土洞進(jìn)行預(yù)處理，采用袖閥管注漿、水泥砂漿灌填、混凝土變壓泵送混凝土（或水泥砂漿）灌填進(jìn)行預(yù)處理。錨桿遇到溶洞時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，部分對安全性有影響的揭露的開口及破碎土洞可考慮采用旋噴樁對土洞進(jìn)行填充處理。

對于全充填的溶洞，當(dāng)填充物為可塑或硬塑粘土或溶洞高度不大于1.0m時(shí)，可不進(jìn)行預(yù)處理。

4 施工過程問題及處理

（1）施工過程中一旦出現(xiàn)冷縫則采取在冷縫處的圍護(hù)素樁孔上重復(fù)套鉆，施工時(shí)延長攪拌時(shí)間，并提高水泥摻入量。施工中因故停漿時(shí)，應(yīng)將鉆頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升，或?qū)@頭抬高至停漿點(diǎn)以上0．5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌下沉。樁與樁搭接時(shí)間間隔不應(yīng)大于24h，如果間歇太長，搭接質(zhì)量無保證時(shí)，應(yīng)采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。

（2）三軸攪拌機(jī)有螺旋式和螺旋葉片式兩種攪拌機(jī)頭，砂性土及砂爍性土中施工時(shí)宜采用螺旋式攪拌機(jī)頭，黏性土中施工時(shí)宜采用螺旋葉片式攪拌機(jī)頭。在攪拌樁施工過程中常采用“葉緣噴漿”的攪拌頭，這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的最外緣，當(dāng)漿液離開葉片向樁體中心環(huán)狀空間運(yùn)移時(shí)，隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)和切削，漿液能較均勻地散布在樁體中的土中。長期使用證明，“葉緣噴漿”攪拌頭能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題。

（3）錨索不能完全安放入孔內(nèi)時(shí)，可采取如下措施：①連接注漿管，加大泵量向孔內(nèi)沖水，邊沖水邊下錨索；②拉出錨索，用鉆機(jī)重新掃孔至孔底，再下放桿體；③拉出錨索，下套管至基巖面（或套管鉆進(jìn)成孔后，不拔套管），再下放錨索，最后拔出套管；④經(jīng)上述處理后錨索桿體仍不能下放孔內(nèi)，拉出錨索，向孔內(nèi)灌注M10水泥砂漿，達(dá)一定強(qiáng)度后，重新鉆孔。

（4）錨索頭止水處理：可在注漿時(shí)對孔進(jìn)行封堵壓漿，或在孔口段預(yù)埋注漿管，待張拉鎖定或預(yù)拉收緊后進(jìn)行注漿處理。

（5）鉆錨索孔遇到淤泥層、砂層鉆進(jìn)成孔出現(xiàn)塌孔時(shí)：采用泥漿循環(huán)護(hù)壁或跟管鉆進(jìn)，套管要求穿過不良地層，并適當(dāng)提高護(hù)壁泥漿濃度?？梢允褂米o(hù)壁管將砂層隔離；也可先通過加設(shè)拉伸鋼板進(jìn)行局部止水，并在調(diào)配的漿液中按照配合比添加膨潤土。

（6）鉆錨索孔塌孔、卡鉆的處理：當(dāng)鉆孔穿越強(qiáng)風(fēng)化巖層或巖體破碎帶時(shí)發(fā)生塌孔。這時(shí)，不管鉆進(jìn)深度如何，都要立即停止鉆進(jìn)，拔出鉆具，如果有泥漿則清除泥漿后，進(jìn)行固壁注漿，漿液為水泥砂漿和水玻璃的混合液。

5 基坑土方開挖過程中的問題及處理

（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)力超過允許值。

基坑周邊頂部要進(jìn)行硬底化處理，坡頂3000mm范圍內(nèi)應(yīng)硬底化處理。做好基坑周邊雨水截流，防止地表水進(jìn)基坑。對基坑挖土合理分段，每段土方挖到底后及時(shí)澆注墊層。當(dāng)基坑周邊開裂時(shí)，應(yīng)及時(shí)用水泥漿灌封處理。當(dāng)基坑周邊建筑物發(fā)生嚴(yán)重開裂、傾斜時(shí)，應(yīng)立即組織人員緊急疏散。

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力超過允許值或有失穩(wěn)前兆時(shí)，應(yīng)立即采取加固措施：①回填好土、砂石或砂袋等，回填反壓土高度至能保證基坑變形完全穩(wěn)定為止；②對坑底進(jìn)行加固，如采用注漿、高壓噴射注漿等提高被動(dòng)區(qū)抗力；③坡頂卸載：坡頂一定范圍內(nèi)的土體挖除，減少坡頂荷載。

（2）出現(xiàn)漏水、涌水涌砂：如果漏水位置離地面不深處，可將支護(hù)結(jié)構(gòu)背開挖至漏水位置下500～1000mm，在支護(hù)結(jié)構(gòu)背后用密實(shí)混凝土進(jìn)行封堵。如漏水位置埋深較大，則可在支護(hù)結(jié)構(gòu)后采用壓密注漿方法，注將封堵。注漿漿液中應(yīng)摻入適量水玻璃，使其能盡早凝結(jié)，也可采用高壓噴射注漿方法。采用壓密注漿時(shí)，為防止施工對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力生成支護(hù)結(jié)構(gòu)較大的側(cè)向位移，在施工前應(yīng)對坑內(nèi)局部反壓回填土，待注漿達(dá)到止水效果后再重新開挖。如果流砂是在上部樁間的縫隙中出現(xiàn)的，則可在樁間嵌補(bǔ)防水細(xì)石混凝土。施工中應(yīng)先在出現(xiàn)流砂的部位插入引流管，而后將該段墻幅間土清除，再將兩面墻幅對應(yīng)面鑿毛，然后在外面支模，澆注防水細(xì)石混凝土。管涌十分嚴(yán)重時(shí)可在支護(hù)墻前打設(shè)一排鋼板樁，在鋼板樁和支護(hù)墻間進(jìn)行注漿。

（3）出現(xiàn)滲水：對滲水量較小，不影響施工也不影響周邊環(huán)境的情況下，可采用坑底設(shè)排水溝的方法。對滲水量較大，但沒用流砂帶出，造成施工困難，而對周圍影響不大的情況，可采用“引流—修補(bǔ)”的方法：①在滲漏較嚴(yán)重的部位，先在支護(hù)結(jié)構(gòu)水平（略向上）打入一根鋼管，內(nèi)徑20～30mm，使其穿透支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，由此將水從該管引出；②將支護(hù)結(jié)構(gòu)的薄弱處用防水混凝土或砂漿修補(bǔ)封堵；③待修補(bǔ)封堵的混凝土或砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再將鋼管出水口封住。如果引流的水為清水，周邊環(huán)境較簡單或出水量不大，則不作修補(bǔ)也可，只需將引入基坑的水排出即可。

（4）施工鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的承壓水：使得鉆渣變?yōu)闈{狀物，排渣時(shí)無法排出，采取封堵結(jié)合的辦法進(jìn)行處理，即鉆孔內(nèi)高壓注漿，進(jìn)行封堵，封堵后重新鉆進(jìn)，對個(gè)別出水量較大的孔，除了采取注漿封堵外，還在附近補(bǔ)鉆一排水深孔，排水深度以進(jìn)入錨索固端為宜。

6 案例

秀全街樂同安置區(qū)項(xiàng)目該基坑南側(cè)采用“三軸攪拌樁+H型鋼+預(yù)應(yīng)力錨索”和“放坡”的支護(hù)型式；三軸攪拌樁樁徑為850mm，樁間距為600mm；基坑開挖深度8.35m，三軸攪拌樁長度14.5m，基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高-9.9m（基坑開挖深度為8.35m），且該區(qū)域基坑進(jìn)行長螺旋泵壓混凝土灌注樁施工時(shí)，監(jiān)測單位發(fā)現(xiàn)基坑南側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)13號監(jiān)測點(diǎn)位移超過允許值，附近其他監(jiān)測點(diǎn)變形也在加大，施工單位馬上停止該區(qū)域施工，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示結(jié)構(gòu)位移值超出報(bào)警值，錨索應(yīng)力減小，部分錨索已失效。經(jīng)對施工現(xiàn)場查看，基坑頂部已進(jìn)行硬底化處理，基坑周邊已經(jīng)雨水截流，截流水溝無裂縫，無地表水進(jìn)基坑坡頂一定范圍內(nèi)的土體，基坑坡頂無堆放施工機(jī)械設(shè)備、材料以及土石方等物體。經(jīng)對施工圖紙、地質(zhì)資料和現(xiàn)場施工現(xiàn)場查看，地質(zhì)資料顯示13號監(jiān)測點(diǎn)附近地質(zhì)無土質(zhì)取樣，施工單位攪拌樁施工時(shí)土質(zhì)為淤泥狀土，土層情況與設(shè)計(jì)地質(zhì)土質(zhì)為硬塑粉質(zhì)粘土不符。采取措施：①馬上停止該區(qū)域施工，停止基坑頂部通行；②填土反壓反壓土高度4.5m，長30m，寬5m；③坡頂一定范圍內(nèi)的土體挖除，減少坡頂荷載；④基坑變形完全穩(wěn)定后對基坑支護(hù)作相應(yīng)的設(shè)計(jì)修改；⑤設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)土層與原設(shè)計(jì)條件不同情況，采取增加腰梁和錨索的處理方案。施工單位按修改方案施工，對增加錨索和原失效錨索施加預(yù)應(yīng)力并鎖固后，繼續(xù)進(jìn)行基坑土方開挖施工，經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)采取這些措施處理后基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力在允許值范圍，基坑穩(wěn)定。

7 結(jié)語

地下室施工是重大的安全危險(xiǎn)源，必須有預(yù)見性、預(yù)控性、針對性的綜合處理技術(shù)，施工單位必須有專項(xiàng)施工方案，施工時(shí)嚴(yán)格按照施工圖紙和經(jīng)批準(zhǔn)的專項(xiàng)施工方案施工，在施工過程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)土層情況與地質(zhì)資料不符、錨索應(yīng)力、結(jié)構(gòu)位移值等監(jiān)測值變化較大和其他問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)向設(shè)計(jì)單位反饋，由設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)處理。通過工程實(shí)踐，完全可以有效控制三軸攪拌樁+H型鋼+預(yù)應(yīng)力錨索基坑支護(hù)的安全、質(zhì)量和進(jìn)度。