深基坑錨桿支護施工技術的應用研究

　　隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，高層及超高層建筑不斷出現(xiàn)，建筑物基礎埋深也不斷加深，錨桿施工技術的應用為深基坑支護的工程施工帶來了極大的幫助。基于此，本文就深基坑錨桿支護施工技術的應用進行了研究，相信對有關方面的需要提供參考借鑒。
　　1 工程概況
　　某住宅區(qū)，由17棟9～18層住宅，1棟3層物業(yè)用房，2棟2～3層配套商業(yè)。基坑面積約為25000平方米，地下車庫基坑周長約為860米。整個基坑分成7個支護段：東、南、西側周邊環(huán)境良好區(qū)域采用兩級放坡的支護形式，基坑北側距離紅線較近區(qū)域采用φ850@1200三軸攪拌樁，內插H700×300×13×24型鋼（“插一跳一”）加一/兩道囊式擴大頭錨的支護形式，攪拌樁入土深度17m，型鋼長14m，間距均為1.2m。
　　2 囊式擴大頭錨桿工作原理
　　當錨桿桿體強度和桿體與擴大頭之間的握裹力足夠大時，也就是錨固體與土體間的相互作用達到極限時，錨桿抗拔力（T）由非擴大頭錨固段與土體之間的側摩阻力（T1）、擴大頭錨固段與土體之間的側摩阻力（T2）、擴大頭端面支撐力（T3）組成，見圖1。錨桿抗拔力（T）的計算公式如下：
　　T=T1+T2+T3
　　其中T1=πdldtτf
　　式中：d―錨桿鉆孔直徑；
　　ld―非擴大頭錨固段長度；
　　τf―鉆孔孔壁摩阻力。
　　T2=πDlDτfD
　　式中：D―擴大頭直徑；
　　lD―擴大頭長度；
　　τfD―擴大頭的側壁摩阻力，考慮到高壓噴射擴孔對孔壁的加糙作用，可用τfD=1.2τf；
　　T3=1/6πD2ctgα（δtgφcosα+δsinα+ccosα）
　　式中：α=45°-φ/2；
　　φ―土體內摩擦角；
　　C―土體的內聚力；
　　δ―約束核錐面上的正應力。
　　圖1 擴大頭錨桿力學模型
　　3 囊式擴大頭錨桿施工要求
　　3.1 囊式擴大頭錨桿基本參數(shù)
　　錨索桿體在地面加工后，采用人工抬運至施工點，直接下入孔中，然后連接注漿機壓漿管注漿，注漿采用“高壓”注漿工藝。待錨索頭部腰梁施工約8d后（同時預應力錨索注漿后間隔時間不能小于8～10d）可進行張拉鎖定。
　　3.2 擴大頭錨桿施工工藝流程
　　擴大頭錨桿施工工藝流程見圖2。
　　圖2 擴大頭錨桿施工工藝流程
　　3.3 錨索施工程序與工藝
　　3.3.1 測量放線
　　鉆孔前先根據(jù)要求測放孔位，并用竹簽進行標記。
　　3.3.2 鉆孔
　　（1）選擇CH-90型錨桿鉆機。
　　（2）鉆機就位后，應保持平穩(wěn)，導桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上，傾角25°。
　　（3）施工中根據(jù)地質條件可選擇三角合金鉆頭。
　　錨固孔的質量必須符合規(guī)范要求。我國工程建設標準化協(xié)會編制的《土層錨桿設計與施工規(guī)范（CECS22∶90）》規(guī)定：
　　（1）錨桿成孔質量檢驗標準為錨孔水平位置偏差±100mm，錨孔垂直度偏差不宜大于±1%；
　　（2）鉆孔底部的偏斜尺寸不應大于錨桿長度的3%；
　　（3）錨固孔深度應不小于設計長度，也不宜大于設計長度的0.1m。
　　3.3.3 錨索制作
　　（1）按設計要求制作錨索，錨索采用3×15.2鋼絞線。錨索定中架或隔離架均按設計要求制作和安裝，使錨索處于鉆孔中心。錨索自由段須抹一層黃油，并密裹塑料布，套塑料軟管、扎牢。
　　（2）安放錨索桿體時，應防止筋體扭曲，注漿管宜隨錨索一同放入孔內，管端距孔底為50～100mm，筋體放入角度與鉆孔傾角保持一致，安好后使筋體始終處于鉆孔中心，錨索孔口外露1200mm以便張拉。
　　（3）若發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌，應重新透孔、清孔，直至能順利送入錨索為止。
　　3.3.4 擴孔
　　采用高壓旋噴進行擴孔，水泥漿為水灰比1.0純水泥漿，旋噴壓力25～30MPa，漿量75L/min。拔管速度為0.1～0.2m/min，水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥中斷噴射后，恢復注漿時搭接長度不小于0.5m。
　　3.3.5 注漿
　　囊式擴體錨固段注漿采用高壓注漿工藝，水泥凈漿灌注，漿液應攪拌均勻并過篩，隨拌隨用。錨索成孔采用套管跟進，到底后下入錨索，然后從第一次注漿管注入水泥漿至孔口流漿為止，拔出第一次注漿管，屆時進行第二次注漿。見圖3。
　　圖3 注漿工藝
　　3.3.6 張拉、鎖定
　　（1）錨索張拉前至少先施加一級荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固伏貼和筋體完全平直，保證張拉數(shù)據(jù)準確。
　　（2）錨固體與臺座混凝土強度均大于21MPa時（或注漿后至少有8～10d的養(yǎng)護時間），方可進行張拉。
　　（3）錨索鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預應力損失時，應進行補償張拉。
　　4 技術經(jīng)濟性分析及優(yōu)點
　　通過“高壓噴射囊式擴大頭錨桿支護施工技術”在工程中的應用，其技術性能和經(jīng)濟效益方面有如下表現(xiàn)：
　　4.1 抗拔力高且位移小
　　擴大頭錨桿與普通錨桿相比，擴大頭直徑可達到0.6～2.0m，所提供的抗拔力大，擴大頭錨桿的錨頭位移小，特別適合于對位移限制要求高的地方，甚至對位移有特殊要求的，可以按位移控制進行設計和施工。
　　4.2 節(jié)省基坑支護造價和減少工期
　　在深基坑支護（錨拉排樁）工程中采用擴大頭錨桿，錨桿根數(shù)比采用普通錨桿可減少60%～70%，單根錨桿的長度可縮短約30%，錨桿工程的總造價可以節(jié)省約30%。
　　結語
　　綜上所述，錨桿技術的應用對深基坑支護工程有著極大的幫助。因此，我們需要重視對錨桿技術的施工應用，做好施工前的準備，并采取有效措施進行深基坑支護施工，以促進錨桿技術的應用發(fā)展，從而保障深基坑支護工程的施工質量。