深基坑錨桿支護技術的應用探討

1 前言
　　在城建工程中經常會遇到因建筑物周圍有居民樓、街道或其他建筑物使得施工場地十分狹窄的情況，因此進行深基坑開挖時必須采取支護措施，以確保周圍建筑物的安全運營及深基坑開挖坑壁的穩定性，在此過程中，合理選擇支護方案是施工的關鍵。錨桿支護技術是土木工程施工中的一項實用技術，它是將一種新型受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，稱為錨固段，另一端與擋墻連接，可以承受由土壓力、水壓力施加在擋墻上的推力，從而利用地層的錨固力維持擋墻在開挖基坑過程中的穩定。用錨桿固定擋土樁（墻）應用，實現了深基坑工程施工效率高、工期短、造價低的優越性，由于以上的優點，因而適用于城區內高層建筑物深基坑的支護。近幾年工程實踐證明，深基坑支護的主體結構成功率很高，其錨桿加固擋土樁起到至關重要的作用。本文結合實例，就深基坑錨桿支護技術的應用進行了探討，以供類似工程參考。
　　2 工程地質概況
　　某大廈擬建場地周圍有8層和12居民樓，基坑邊距居民樓僅為0.8m，東側為一條主要大街，場地狹窄；大廈主樓為22層，裙樓4層，采用框架結構，占地面積為3600m2；基坑開挖深度分別為-13.0m和-8.7m。基坑主要地層工程地質條件如表1所示。
　　3 基坑支護設計方案與設計參數
　　鑒于該建筑物場地相當狹窄的情況，深基坑開挖時必須采取支護措施。經過多種方案分析比較后，確定該工程采用鉆孔樁與錨桿支護方案，其對周圍環境不會造成破壞，護坡樁之間土層采用掛網噴漿維護。該方案的主要技術參數為：a）裙樓-8.7m基坑護坡樁：規格為￠600@1100，長度L=10.6m，樁頂標高為-1.90m；錨桿：規格為￠130@2200，設在-5.1m處，長度L=23m，錨桿傾角為15°，非錨固段長4.4m，錨桿設計荷載為344kN；
　　b）主樓-13.0m基坑護坡樁：規格為￠600@1100，長度L=14.9m，樁頂標高為-1.90m；錨桿：第一層錨桿規格為￠130@2200，設在-5.1m處，長度L=21m，傾角為15°，非錨固段長6.5m，錨桿設計荷載為320kN；第二層錨桿規格為￠130@1100，設在-9.1m處，長度L=16m，傾角為15°和20°交錯布置，非錨固段長3m，錨桿設計荷載為316kN；錨桿拉筋：規格為2￠28，錨頭絲桿為￠36，45＃碳素鋼。
　　在-1.9m處設磚砌370擋土墻，每隔4m設350×350構造柱；在樁頂處設400×700鋼筋混凝土帽梁，樁頂鋼筋嵌入帽梁0.7m。工程量：共完成￠600鉆孔灌注樁234根，土層錨桿289根，400×700混凝土梁265米，擋土墻95m，掛網噴漿512m2等。裙樓基坑支護剖面圖如圖1所示。
　　4 施工工藝與質量控制
　　4.1施工工藝
　　先進行￠600支護樁施工，然后將場地開挖到樁頂設計標高處，澆筑混凝土帽梁并進行磚砌擋土墻施工，再開挖基坑至5.1m處打設第一層錨桿，并進行錨桿抗拔試驗，安裝錨頭及腰梁，張拉鎖定第一層錨桿，然后將主樓基坑開挖至9.1m處，打設第二層錨桿，并進行第二層錨桿抗拔試驗，安置腰梁、張拉錨定第二層錨桿，腰梁與護坡樁連成整體，至此形成基坑錨桿支護結構。
　　4.2施工質量控制
　　具體的施工質量控制措施如下：a）保證護坡樁樁長、樁徑、樁身強度滿足設計要求，混凝土標號為C25，坍落度為15cm～18cm；樁長允許誤差為±100mm，樁垂直誤差應小于1%；b）保證錨桿傾角、錨筋強度、錨桿長度、灌漿壓力、水泥漿配比滿足設計要求；錨桿鉆孔直徑為130mm，注漿前鉆孔不得坍塌；錨桿拉筋時設置定位器，間距為2m；c）先做試驗錨桿，經驗證抗拔力達到設計要求后，方可正式施工工程錨桿；d）待錨桿水泥漿凝固7d后，對錨桿進行張拉錨固，預加荷載為設計荷載的80%；e）嚴格控制腰梁材質，在錨桿張拉后將腰梁與護坡樁連成整體；f）護坡樁之間土層的穩定性采用掛網噴漿維護。
　　5 質量檢驗及加固效果
　　5.1錨桿抗拔試驗
　　為檢驗錨桿設計數據的可靠性及錨桿施工工藝的可行性，隨機抽取5組進行錨桿抗拔試驗。試驗分十級加荷，每級48kN，用百分表測位移量，每級荷載的穩定標準為連續三次（加荷后每隔5min讀數一次，每級荷載讀數三次）百分表讀數累計位移量不超過0.1mm，試驗結果如表1所示。
　　試驗結果表明，錨桿抗拔力都超過了設計荷載，并且基坑開挖后未出現錨桿抗拔力不足而被拔出的現象，說明錨桿的設計與施工技術可行，安全可靠。
　　5.2樁頂位移觀測
　　在帽梁上設置15個觀測點用于觀測樁的位移。樁頂位移觀測分三個階段：基坑開挖階段觀測3次，開挖至坑底時觀測1次，底板混凝土澆搗后觀測1次。觀測結果顯示，除基坑的北側開挖到坑底有7.2mm位移（滿足設計要求）外，其他各邊樁頂均未發生位移。
　　結語
　　在深基坑施工錨桿常規的操作方法是，均應先開挖到錨桿設計位置的高度，再進行施工，若為多排錨桿，就要邊開挖邊施工，而當搭設鉆孔、灌槳可移動平臺后，施工不受地形的限制，可實現機械化開挖深基坑一次到位，采用鉆孔樁與錨桿支護方案獲得了良好的效果，達到支護的深基坑安全、可靠、穩定的設計目的。