錨桿深基坑支護施工

1、工程概況及地質(zhì)條件：
　　泰州市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠工程地處泰州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，該工程集水井結(jié)構(gòu)外包尺寸為11500mm×13000mm，水池埋深為室外地面以下8.0m，集水井西側(cè)4.5m為沉淀池，相距南側(cè)、東側(cè)各5.5m均有構(gòu)筑物，北側(cè)為農(nóng)田，場地較小，地質(zhì)構(gòu)造在坑壁支護范圍內(nèi)，土層自上而下依次為：①雜填土，層厚0.8~1.0m；②粉質(zhì)粘土夾粉砂，層厚1~3.0m；③粉砂夾粉質(zhì)粘土，層厚2.0m；④粉土夾分砂，稍~中密，層厚2~3m；⑤粉細砂，中密，局部夾粉質(zhì)粘土薄層，層厚5~7m；⑥粉砂層，青灰色，中密~密實，層厚大于10m?；拥孜挥诘冖軐油辽?，距自然地面約7.5m，地下水位在天然地面以下1.4~1.7m，開工日期為2003年3月5~4月20日。
　　
　　2、施工難點：
　　針對本工程的地基土質(zhì)情況，在基坑底標高以上土質(zhì)為粉質(zhì)土及粉砂土，土質(zhì)較松散；基礎(chǔ)開挖自然地面以下8.0m，開挖深度較大；地下水位相對較高，基坑周邊操作面積狹小，且周邊有相應(yīng)的構(gòu)筑物，對周邊構(gòu)筑物的地基土不能收到擾動，故本集水井基坑土方開挖不能采取自然放坡的方法進行，從基坑的土方開挖到基坑支護為本集水井的施工難點，如果處理不當將導(dǎo)致周邊土體擾動，勢必影響工程進度增加工程造價。
　　
　　3、方案確定：
　　根據(jù)本工程的地質(zhì)情況、施工工期短等特點，從技術(shù)方案的可行性和經(jīng)濟性兩方面進行比較分析決定采用土釘墻錨桿施工技術(shù)，共分五次完成整個基坑支護；其施工順序為：降水→第一次土方開挖→坑壁噴漿→土釘錨桿施工→綁扎鋼筋網(wǎng)片→噴射砼面層→第二次土方開挖→坑壁噴漿→土釘錨桿施工→綁扎鋼筋網(wǎng)片→噴射砼面層→直至第五次土方開挖→坑壁噴漿→土釘錨桿施工→綁扎鋼筋網(wǎng)片→噴射砼面層；本工程錨桿選用全粘結(jié)式砂漿錨桿，孔徑為100mm，直徑為ф22HPB335的鋼筋，孔內(nèi)灌溉1:1的水泥砂漿，內(nèi)摻早強劑，錨桿（鋼筋）水平間距為1500mm，長度為長度及垂直間距如圖一所示，鋼筋網(wǎng)的直徑為6.0mm，間距為200mm×200mm，面層噴射100mm厚的C20砼，使錨桿受力擴散均勻，整體協(xié)同作業(yè)。
　　
　　4、施工方法
　　4.1基坑降水：本工程在基坑降水施工前，采取基坑周邊設(shè)置深井，間距不大于7m，當挖至第四層土底時，設(shè)置了一道輕型井點降水的施工方法進行整個基坑降水工作,降水示意如下圖二所示
　　4.2基坑開挖：本工程基礎(chǔ)開挖深度共8.0m，共分四次開挖，第一、二、三次開挖深度為均1.8m,第三次開挖深度為1.6m，最后一次開挖深度為1.0m；每一次開挖完畢后，即進行土壁噴漿后進行土釘與噴射砼面層的施工，待砼面層強度達到設(shè)計強度的70%時，再進行下一層土方的開挖，為了防止挖土?xí)r基礎(chǔ)周邊受到擾動本工程采用0.6立方為的小型挖土機，并利用人工修整邊坡土方，每層土方所開挖的水平距離不大于7m。對修整后的邊坡立即進行壁噴漿處理。
　　4.3噴射第一道面層漿：每層每段邊坡修整后，對修整后的邊坡立即進行壁噴漿處理，防止土體裸露，造成塌陷。
　　4.4設(shè)置土釘：
　?、?、成孔：由于本工程基坑壁土質(zhì)情況及坑面積較小，為了防止成孔時周圍土體受擾動,成孔時選用了機動靈活性強、操作方便的洛陽鏟施工，每3~4人一把洛陽鏟,鏟的直徑為100mm,鏟桿采用分節(jié)組裝的形式,為了提高成孔效率,經(jīng)常加入少量的水潤滑鏟頭；在成孔過程中由專業(yè)人員做成孔記錄，按土釘編號逐一記載土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等；在插入錨桿（土釘）前，要逐一進行清孔檢查，如孔中出現(xiàn)局部滲水、塌孔或掉落松土，立即派人處理。
　　②、錨桿（土釘）就位：本次錨桿選用ф22HP335鋼筋，其水平間距為1500mm，豎向縱距如圖一所示，錨桿鋼筋置孔中前，先在鋼筋上安裝對中定位的鋼支架，以保證鋼筋位于孔位中心且注漿后保證其厚度不小于40mm，支架間距不大于3m。鋼支架示意如圖三所示。
　　③、注漿：注漿前先驗收錨桿鋼筋的安設(shè)質(zhì)量，符合要求后方可進行注漿；漿液為1:1的水泥砂漿，內(nèi)摻水泥用量的1%減水劑和1.2%的膨脹劑，水灰比為0.45，水泥為32.5級普通硅酸鹽，砂為細砂，水泥砂漿用攪拌機拌和均勻；本工程采用可移動式的BMY系列0.6ＭPa型的錨桿注漿泵，先由注漿管１注漿，邊注漿邊緩慢勻速拔出注漿管1，直至注滿孔，然后由注漿管2補注漿，將設(shè)在孔口的陰漿裝置撐開達到止?jié){效果，注滿后需保證3~5分鐘，注漿壓力為0.6ＭPa。壓力注漿如圖四所示。
　　4.5噴射砼面層：在噴射砼面層前應(yīng)先綁扎鋼筋網(wǎng)片，錨頭處用ф１２的鋼筋將鋼筋網(wǎng)片與錨桿焊接固定，加強了錨桿與地坑壁噴射砼中的錨固力，網(wǎng)片與坡面的間隙不小于30mm；噴射砼的配合比由試驗室出具，水灰比為0.45，最大粒徑不大于12mm，內(nèi)摻水泥用量的２％的早強劑，為了確保砼噴射厚度達到100mm，我們在邊坡上隔1500mm，設(shè)置垂直的短鋼筋頭作為標志，本工程采用HPZ6型噴射機，噴射砼的射距距坡面為0.8~1.0m，并使射面垂直于坑壁，噴射共分二次進行先噴射鋼筋網(wǎng)后30mm厚的砼，待護壁鋼筋網(wǎng)綁扎焊接牢固后再噴射面層70mm厚的面層，噴射順序是每層土體由下而上（但底部鋼筋網(wǎng)片搭接長度范圍內(nèi)暫不噴）。面層砼噴射后待砼初凝后2h即可對其表面進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為7d，養(yǎng)護時應(yīng)防止養(yǎng)護水過多而流淌于坑底周邊。噴射立面簡圖如圖五所示。
　　4.6成品保護：為了防止地表水浸濕導(dǎo)致成孔塌陷，在坑壁上部上翻1200mm寬的鋼筋網(wǎng)護壁，在此以外設(shè)置300mm寬的坑頂周邊排水溝，為了防止成孔后地表水浸濕造成錨桿孔塌陷，在排水溝以外5000mm設(shè)置了50mm厚的砼硬質(zhì)地坪，詳見圖一所示；同時為了有少量的地表水滲入基坑壁，地坑壁設(shè)置了ф50的濾水管其縱縱橫間距不大于3m，濾管設(shè)置如圖六所示；每一段每一工作面錨桿成孔后立即進行錨桿施工。
　　
　　五、現(xiàn)場測試與監(jiān)護
　　5.1非工作釘?shù)脑O(shè)置：錨桿支護施工必須進行土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗，來確定支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，本工程共錨釘共設(shè)在3種不同的土層中，每一典型土層中各設(shè)置了3根非工作釘，共設(shè)置了9根，非工作釘?shù)某煽?、注漿施工工藝及使用材料等同其它錨桿施工，但其長度均選定為6m，為了消除加載試驗時支護面層的變形對粘結(jié)界面強度的影響，測度釘在距孔口處保留了1m長為非粘結(jié)段，測試完畢后再用漿體將非粘接段注滿。
　　5.2現(xiàn)場測試：本工程9根非工作錨釘，通過用穿孔液壓千斤加載，加載時土釘、千斤加載、測力桿三者在同一軸線上，試驗時采取分級連續(xù)加載，得出試驗平均值均不小于設(shè)計值的1.25倍，符合規(guī)范要求，對注漿的水泥砂漿試塊及砼噴射面層的C20砼試塊的強度均達到規(guī)定要求。
　　5.3施工監(jiān)測：本工程支護施工監(jiān)測包括：①支護位移測量，在基坑壁上四角設(shè)四個觀察點，②地表開裂狀態(tài)觀察，③基坑滲漏水和地下水位的變化；以上觀測由一名技術(shù)員負責，支護施工階段，每天2次，施工過程完畢后每天1次，直到支護退出工作為止；整個觀測結(jié)果未有大的事故發(fā)生。
　　六、結(jié)束語
　　本工程集水井通過采用以上的全長粘結(jié)式錨桿施工技術(shù)與采用三級井點降水和按1:0.5~0.7要求放坡，面層鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)后噴細石砼面層相比較，該方法確保了基坑支護的穩(wěn)定性，使集水井的施工工期提前10天完成，相臨構(gòu)筑物的開工日期均提前15天，整個工程竣工日期提前20天，節(jié)約經(jīng)濟效益10萬元。