旋挖灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨索在基坑支護(hù)施工中的應(yīng)用

（中鐵十一局集團(tuán)第一工程有限公司，湖北襄陽 441104）

1 工程概況

本項(xiàng)目位于深圳市寶安區(qū)新橋街道萬安路238號(hào)，場(chǎng)地?cái)M建1層地下室和局部2層地下室，占地面積約13 447.49 m2。本項(xiàng)目新建3幢建筑物，分別為1#樓（宿舍）地上6層，建筑高度23.95 m；2#樓（教學(xué)樓）地上6層、3#樓（教學(xué)樓）地上6層，建筑高度23.95 m；設(shè)1層地下室，局部2層地下室，建筑總面積為33 250.46 m2。

2 支護(hù)樁設(shè)計(jì)概況

項(xiàng)目中的基坑支護(hù)樁達(dá)602根，主要采用旋挖成孔灌注樁。使用C30水下混凝土，樁徑800/1 000 mm，有效樁長(zhǎng)8、8.4、15.5、9.9、15.1 m。支護(hù)配筋如圖1所示。

圖1 支護(hù)樁配筋圖（單位：mm）

3 旋挖灌注樁施工技術(shù)

3.1 測(cè)量放線定位

各樁位中心點(diǎn)應(yīng)提前測(cè)設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)（點(diǎn)），以保證復(fù)核建設(shè)單位提供的測(cè)量控制點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范，并測(cè)放出各樁樁位，拼裝好樁架。以雙向十字線法控制樁中心，在雙向控制定位后，應(yīng)埋設(shè)與固定鋼護(hù)筒，鉆頭中心與樁位中心重合方可開鉆。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

埋設(shè)鋼護(hù)筒的材料是鋼板卷制，厚度為4～6 mm，高度為1.5～2 m。在作業(yè)過程中，護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)保持垂直，且控制護(hù)筒中心與樁位中心重合，護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)比樁身設(shè)計(jì)直徑大100～200 mm，偏差≤50 mm。

3.3 挖土（巖）成孔

（1）借助自動(dòng)控制系統(tǒng)控制旋挖鉆機(jī)就位的垂直度，可使用拉十字線的方法保證鉆機(jī)就位的準(zhǔn)確性。

（2）泥漿循環(huán)系統(tǒng)分為泥漿池、沉淀池和循環(huán)溝三部分；回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)采用泥漿循環(huán)作業(yè)和自流式循環(huán)式系統(tǒng)；循環(huán)溝斷面應(yīng)控制在400 mm×400 mm以上，坡度不小于1%；由于把控泥漿池不可過多占據(jù)樁位，因此，一臺(tái)設(shè)備配置一個(gè)泥漿池循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行有序鉆進(jìn)，每池的容積為30～50 m3，泥漿池容積可參照樁孔直徑、孔深及場(chǎng)地情況；為了方便在施工時(shí)換漿、儲(chǔ)漿，可以在場(chǎng)地設(shè)2個(gè)100 m3以上的儲(chǔ)（廢）漿池[1]。

（3）直孔段鉆進(jìn)，鉆孔前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作，調(diào)整鉆機(jī)縱橫和桅桿，保證垂直度；設(shè)計(jì)標(biāo)高；配比泥漿的數(shù)據(jù)比重為1.2～1.3；含砂率＜4%，樁孔鉆進(jìn)應(yīng)采用泥漿護(hù)壁。

3.4 第一次清孔

第一次清孔是為了清除孔底沉渣，方便后期作業(yè)有序進(jìn)行，清孔后的孔底沉渣厚度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。在準(zhǔn)確測(cè)量成孔深度后，下一步工序?yàn)橄路配摻罨\，清孔作業(yè)主要為了檢測(cè)孔深及泥漿性能。

3.5 鋼筋籠制安

（1）鋼筋籠制作。按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分段制作，制作偏差符合規(guī)程規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，為保證主筋保護(hù)層厚度，鋼筋籠每周邊間距3～5 m設(shè)混凝土墊塊。

（2）鋼筋籠吊裝。鋼筋籠吊放前，使用圓直徑驗(yàn)孔器預(yù)先下入孔內(nèi)，檢驗(yàn)是否縮頸；如下放順利，即可吊放鋼筋籠；采用吊車吊放，多點(diǎn)起吊，對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩慢下放。

3.6 灌注導(dǎo)管安放

在下導(dǎo)管前，應(yīng)檢查每節(jié)導(dǎo)管，避免第一次測(cè)試密封水壓時(shí)出現(xiàn)狀況。導(dǎo)管直徑255、300 mm（直徑≥1 200 mm以上），導(dǎo)管底部離孔底300～500 mm，并根據(jù)樁身直徑調(diào)整。為保證導(dǎo)管連接部位密封性，可設(shè)置密封圈及涂抹黃油。

3.7 第二次清孔

（1）在下入鋼筋籠、導(dǎo)管灌注混凝土前須進(jìn)行第二次清孔，清孔作業(yè)可使用泵吸反循環(huán)。

（2）孔底沉渣、泥漿比重、泥漿性能是清孔作業(yè)的重點(diǎn)，應(yīng)定期進(jìn)行測(cè)量。

（3）在清孔作業(yè)時(shí)應(yīng)不斷換泥漿，保證孔底沉渣、泥漿性能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范后，再澆灌水下混凝土[2]。

4 預(yù)應(yīng)力錨索施工

4.1 預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)

（1）ABC段及H～N′段基坑邊坡設(shè)計(jì)一排錨索，錨固段達(dá)7 m，總長(zhǎng)12 m，錨索為3×7Ф5 mm@1.2 m，錨索主要安裝在地下一層基坑支護(hù)樁頂冠梁處。

（2）STU段邊坡，3×7Ф5 mm錨索@1.4 m分別安裝在高程-2.6、0.6、3.4 m處，總長(zhǎng)20 m，錨固段14 m。

（3）錨索錨端處設(shè)計(jì)通長(zhǎng)腰梁，混凝土強(qiáng)度為C30。

4.2 定位鉆孔

（1）將定位鉆孔時(shí)的誤差控制在10 cm內(nèi)，測(cè)定孔位應(yīng)參照設(shè)計(jì)要求，檢查過程中出現(xiàn)必須移位的情況，及時(shí)征求監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，制定嚴(yán)密的書面設(shè)計(jì)圖后，再繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。

（2）把控鉆具的傾角及方位角，保證開孔作業(yè)時(shí)的終孔孔軸偏差小于2%，方位角偏差小于3°，每鉆進(jìn)20～30 cm后檢查角度是否出現(xiàn)偏差，及時(shí)糾偏。

（3）控制巖錨成孔垂直度，避免孔壁出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、松動(dòng)碎石問題。

4.3 錨索制作

（1）在有覆蓋的車間或工棚內(nèi)加工錨索，切割預(yù)應(yīng)力錨索可借助砂輪切割機(jī)，但不可使用電焊、癢炔焰。制作錨索時(shí)表面不可有裂縫，避免無黏結(jié)鋼絞線出現(xiàn)損傷、銹蝕和污染等問題。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長(zhǎng)度可根據(jù)具體情況調(diào)整，但總體應(yīng)大于鉆孔、外錨固段、張拉工作段三者長(zhǎng)度之和，保證每個(gè)承載板上鋼絞線和鋼絞線張拉端自由段長(zhǎng)度一致。

（3）如果錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度一致，鋼絞線下料長(zhǎng)度應(yīng)保持一致，誤差小于±10 mm。

4.4 腰梁施工

（1）制作混凝土?xí)r，應(yīng)先綁扎鋼筋、安裝定位鋼管、螺旋鋼筋及錨墊板。制作混凝土墊墩時(shí)應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，以保證鋼墊板和墊墩的承力面與錨桿孔的軸線垂直。

（2）安裝孔口定位PVC管時(shí)應(yīng)規(guī)范準(zhǔn)確，保證鋼絞線外露部分全部穿過錨墊板，管軸線和鉆孔軸線同軸且偏差小于±5 mm；安裝和支承牢固孔口定位PVC管的誤差應(yīng)不大于5 mm，保證錨板中心線與鉆孔中心線的角度偏差不超過0.5°；為了避免出現(xiàn)水泥漿滲入情況，使用麻絲塞緊兩者接口處，作業(yè)過程中灌漿（排氣）孔時(shí)面部向上的狀態(tài)。

4.5 膨脹混凝土施工

（1）《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB 50119—2003）是膨脹混凝土外加劑應(yīng)遵守的設(shè)計(jì)要求。

（2）在施工現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)行膨脹混凝土配制，膨脹劑種類多為硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣-氧化鈣類、氧化鈣類。

（3）膨脹混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)為限制膨脹率不小于2.5×10-4（水中14 d齡期），限制干縮率不大于3.0×10-4（空氣中28 d齡期），把控抗壓強(qiáng)度大于30.0 MPa（28 d齡期）。

4.6 錨固段注漿

（1）錨索就位后，監(jiān)理人應(yīng)及時(shí)驗(yàn)收，以進(jìn)行灌漿操作；承包人應(yīng)在灌漿前對(duì)水泥漿配合比進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)合格并經(jīng)建監(jiān)理人驗(yàn)收同意后的配合比方可使用；內(nèi)錨固段水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)M50，采用普通硅酸鹽水泥。

（2）灌漿為有壓灌漿，灌漿壓力0.2～0.3 MPa，當(dāng)孔口溢出漿液濃度與進(jìn)漿管一致，并穩(wěn)壓20 min后，方可停止注漿，并應(yīng)封堵進(jìn)漿管防止?jié){液流出。

（3）灌漿后，在漿體達(dá)到設(shè)計(jì)要求前，應(yīng)保證不擾動(dòng)錨索體。

5 質(zhì)量控制措施和注意事項(xiàng)

（1）材料的質(zhì)量控制。施工時(shí)嚴(yán)格監(jiān)管混凝土材料，以保證廠家的混凝土與設(shè)計(jì)中混凝土的質(zhì)量一致；仔細(xì)考察廠家是否規(guī)范，檢查材料來源[3]。

（2）沉渣厚度。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，仔細(xì)測(cè)量成孔后孔底的沉渣厚度，如果沉渣厚度達(dá)不到規(guī)范，應(yīng)及時(shí)清除孔底沉渣。

（3）錨桿成孔。第一次注漿和第二次壓力注漿應(yīng)暫停，第一次注漿完成且水泥凝固達(dá)標(biāo)，拔出套管后，才可開始第二次壓力注漿。

（4）張拉工作。為了保證張拉工作高質(zhì)量完成及減少因孔道摩擦造成的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)進(jìn)行孔道摩阻試驗(yàn)，以確定張拉參數(shù)。

（5）工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)?；又ёo(hù)及預(yù)應(yīng)力錨索的作業(yè)和驗(yàn)收必須遵循國(guó)家相關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)，以保證整體工程質(zhì)量。

為了避免錨索施工時(shí)周邊管線和建筑物基礎(chǔ)錨索互相影響，物探方法詳細(xì)查閱周邊管線和建筑物基礎(chǔ)情況。施工時(shí)地面出現(xiàn)裂縫情況，可采取挖土錨索交叉循環(huán)方法，并及時(shí)在基坑附近設(shè)置安全護(hù)欄，使用水泥漿灌滿；灌注后，平整場(chǎng)地，嚴(yán)禁超挖。

6 結(jié)語

建筑基坑支護(hù)中的旋挖灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨索可減少自重，具有增強(qiáng)坡體穩(wěn)定性、減少坡邊變形的優(yōu)勢(shì)，在深圳市寶安區(qū)新橋的項(xiàng)目中發(fā)揮了顯著效果。本文以旋挖灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨索在具體實(shí)踐中的案例，為相關(guān)人員提供參考，并推廣應(yīng)用。