高層建筑深基坑地下連續(xù)墻錨桿噴錨聯(lián)合支護(hù)技術(shù)分析探析

高層建筑深基坑地下連續(xù)墻+錨桿+噴錨聯(lián)合支護(hù)技術(shù)分析探析摘要：本文結(jié)合工程實例，詳細(xì)分析介紹了深基坑工程支護(hù)中采用地下連續(xù)墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿及局部采用噴錨基坑復(fù)合支護(hù)技術(shù)的技術(shù)特點，并結(jié)合施工流程分別對地下連續(xù)墻+錨桿+噴錨聯(lián)合支護(hù)施工技術(shù)工藝進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對施工處理效果進(jìn)行了分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：深基坑；地下連續(xù)墻；基坑支護(hù)；逆作法；預(yù)應(yīng)力錨桿

1工程概況

湖南某工程是一座商業(yè)、辦公多用途綜合建筑，總建筑面積42566m2，地上23層，地下3層，主要作商業(yè)用途及地下車庫用，基坑開挖深度約9.5m，基坑周長約510m。地下室基坑開挖順序采用逆作法，基坑支護(hù)采用地下連續(xù)墻+預(yù)應(yīng)力錨桿，局部采用噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案。

由于整體剛度大和防滲性能好的特點，地下連續(xù)墻已成為配合深基坑逆作法施工最合適的深基坑支護(hù)形式，但連續(xù)墻在堅硬土層及巖層中開挖成槽較困難，入巖的施工費用很大，作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)與樓蓋結(jié)構(gòu)及襯墻之間的連接與防水等構(gòu)造處理復(fù)雜，已直接影響到深基坑逆作法技術(shù)的應(yīng)用和推廣。該工程的深基坑逆作法施工中基坑支護(hù)采用了地下連續(xù)墻+噴錨復(fù)合支護(hù)技術(shù)，較好的解決這個問題。

2地下連續(xù)墻+預(yù)應(yīng)力錨桿局部采用噴錨基坑支護(hù)的技術(shù)特點

1)地下連續(xù)墻在最好的地質(zhì)嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖層內(nèi)，稱之淺墻段；間隔18m跨度設(shè)置一片嵌入底框下巖層的墻段，稱之深墻段。深墻段可看作墻段的支座，淺墻段與內(nèi)壁墻結(jié)合一起成為連續(xù)深梁，再由垂直方向的剛性梁柱和錨桿來支撐，構(gòu)成一個穩(wěn)定的空間支撐體系。如圖1所示。

2)地下室樓面梁、板與地下連續(xù)墻連接，均改為采用混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，避免了鋼梁和壓型樓板伸入連續(xù)墻時切斷墻的豎向鋼筋，并且可以保證與地下連續(xù)墻很好地結(jié)合，其構(gòu)造大樣見圖2。

3)地下連續(xù)墻須在所有與樓面框架梁連接處預(yù)埋PVC管，以便后工序鑿開框架梁連接，改變以往使用梁盒預(yù)埋件的老方法，節(jié)省了大量的鋼材、簡化了工序。預(yù)埋件與鋼筋籠固定牢固，其構(gòu)造大樣見圖3。

4)地下連續(xù)墻采用工序形鋼板接頭（詳見下圖4）

5)-10.2m以上全部采用加錨桿的地下連續(xù)墻，另每隔一軸連續(xù)墻加深至地下室底板以下巖層，其余位置采用噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)：各支護(hù)段采用C25噴砼（厚200mm），分兩層噴每層厚100mm，加強(qiáng)筋為4Φ22。

逆作法總體施工流程：

地下連續(xù)墻→人工挖孔樁→吊裝鋼管柱→安裝部分首層勁性梁架→施工夾層及二層樓面→施工首層樓面→施工負(fù)一層樓面結(jié)構(gòu)→邊挖邊施工連續(xù)墻上的錨桿→分層下挖并分層施工噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)→施工樁承臺并由下至上施工負(fù)三、負(fù)二及負(fù)一層夾層樓板結(jié)構(gòu)；

3地下連續(xù)墻施工

3.1工藝流程

測量定位→導(dǎo)墻建造→沖、抓成槽→清底→安裝鋼筋籠→灌注水下混凝土→泥漿回收→沉淀池（泥漿制造）→泥漿儲存。

3.2主要施工要點

3.2.1槽段開挖施工

槽段劃分長度為4m～5m，Ⅰ、Ⅱ期槽段間跳布置之間用剛性接頭連接。

槽段開挖采用兩鉆一抓的造槽方法進(jìn)行。先用沖擊鉆機(jī)施工槽段兩端孔作為導(dǎo)向孔，當(dāng)造孔達(dá)到終孔深度后，孔內(nèi)充滿泥漿，以此兩孔為導(dǎo)向，用液壓抓斗挖去陰影部分的土體，如遇到抓不到底的槽段，則用沖擊鉆機(jī)鉆進(jìn)，達(dá)至終孔深度。

對于一些槽段尺寸較短或轉(zhuǎn)角而無法進(jìn)行抓斗施工的槽段，由沖擊鉆獨立完成，其成槽施工過程主要采用先鉆進(jìn)主孔（1#、3#、5#），后劈打副孔（2#、4#），再使用方型鉆頭削平槽壁的方式。

造控成槽監(jiān)控：垂直度監(jiān)控：液壓抓斗可利用自身糾偏監(jiān)控儀表控制；沖擊鉆機(jī)每鉆進(jìn)1～2米用直尺檢查一次垂直度。深度監(jiān)控采用測錘量測。

3.2.2清底

清底采用抽砂簡或循環(huán)泥漿清槽方法，對槽底進(jìn)行清渣，提高成墻質(zhì)量。在清孔過程中，不斷向槽內(nèi)泵送優(yōu)質(zhì)泥漿，以保持液面穩(wěn)定，防止塌孔。

1）槽內(nèi)泥漿必須高于地下水位1.0m以上，并且不低于導(dǎo)墻頂面0.3m。

2）清槽應(yīng)不斷置換泥漿。清槽后，槽底以上0.2m～1.0m處的泥漿比重應(yīng)不小于1.3，含砂率不大于8%，粘度不大于28S。

3）清槽后及灌注混凝土前，用測繩測量法檢查槽底沉碴厚度。一個槽段至少有三個測點，沉碴厚度≤50mm。

3.1.3鋼筋網(wǎng)吊裝

鋼筋網(wǎng)在現(xiàn)場平臥制作，設(shè)置縱向鋼筋架保證鋼筋籠有足夠的剛度及吊裝時不發(fā)生變形。起吊時用兩部吊機(jī)分兩頭配合，專人指揮，即采用二副鐵扁擔(dān)或一副扁擔(dān)及二副吊鉤起吊以防止鋼筋籠彎曲變形。先六點水平起吊，輔助起重機(jī)下部兩點或四點，然后主機(jī)升起系在鋼筋籠上口的鋼扁擔(dān)將鋼筋籠吊起對準(zhǔn)槽口，緩慢垂直落入槽內(nèi)，避免碰壞槽壁。對于超過18m深度的槽段，鋼筋網(wǎng)分兩段制作，吊裝時錯開50%焊接連接。

3.1.4水下混凝土灌注

當(dāng)連續(xù)墻鋼筋籠安裝完畢，采用導(dǎo)管法及時灌注水下混凝土。

1）混凝土質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求。

2）一個槽段內(nèi)同時使用兩根導(dǎo)管時，其間距≤3m，導(dǎo)管距槽段接頭端不宜大于1.5m，槽內(nèi)混凝土面整體基本均勻上升，并在混凝土初凝前灌注完畢。

3）各工序緊密安排，確保鋼筋籠在槽內(nèi)浸泡時間不超過10h。

4）混凝土初灌時，保證導(dǎo)管埋入混凝土深度最少不小于1.5m，連續(xù)灌注。而灌注過程導(dǎo)管最大埋深一般不超過6m。

5）澆灌過程要專人測量其上升高度，嚴(yán)禁導(dǎo)管提離混凝土內(nèi)。并做好灌注記錄。

6）灌注過程必須嚴(yán)格控制最終灌注標(biāo)高。

4預(yù)應(yīng)力錨桿局部采用噴錨支護(hù)技術(shù)施工要點

在施工地下負(fù)一層結(jié)構(gòu)后，開始邊下挖邊施工地下連續(xù)墻上的錨桿，并逐層下挖逐層施工噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)。實際施工中根據(jù)出土實際情況，除預(yù)留土方挖運的車道口外，其余地段均按15m～20m為一作業(yè)段組織流水施工，分段跳挖并分段施工錨桿和噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)。

4.1預(yù)應(yīng)力錨桿（索）施工要點

預(yù)應(yīng)力錨桿（索）施工工序為：定孔位→鉆機(jī)定位、定角度→鉆孔→鉆機(jī)（或空壓機(jī)）清孔→下錨拉桿→清水沖孔→攪漿→注漿→錨板制作→張拉鎖定

1）錨桿（索）在地下連續(xù)墻上時，應(yīng)按設(shè)計孔徑采用取芯鉆具或潛孔錘開挖；

2）錨桿機(jī)成孔，孔徑Φ150mm（或Φ100mm），土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層段可采用螺桿鉆進(jìn)，基巖段應(yīng)才巖芯管取芯或用潛孔錘鉆進(jìn)；鉆孔施工至設(shè)計孔深后應(yīng)采用漿泵或空壓機(jī)進(jìn)行清孔，將孔內(nèi)的鉆渣排出孔外；

3）按設(shè)計長度設(shè)置自由段，自由段采用薄膜紙包裹或用相應(yīng)直徑的塑料軟管套住，使之與錨桿固結(jié)體分離；

4）將加工好的錨桿（索）連同灌漿管一起下入孔底（錨桿（索）注漿采用底部注漿工藝），隨即在灌漿管外接高壓漿管，采用大泵量清水進(jìn)行沖孔，直至孔口返出清水為止；

5）鉆孔用清水沖干凈后可開始進(jìn)行灌漿，錨固體采用M20水泥砂漿，為提高其早期強(qiáng)度可加入5%的早強(qiáng)減水劑；

6）錨桿灌漿應(yīng)保持連續(xù)、飽滿，預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)封孔注漿并設(shè)置排氣孔，以使注漿壓力保持0.3MPa～1.0MPa；

7）錨固體達(dá)到一定強(qiáng)度后（約7天），即可進(jìn)行張拉鎖定，按設(shè)計總控制張拉力10%、25%、50%、75%、100%分5級遞增加載，1級～3級要求每級穩(wěn)壓5min，4級～5級要求每級穩(wěn)壓10min，觀測并記錄每級的位移變形量；最后一級穩(wěn)定后，卸荷并安裝錨具，重新拉至鎖定力后穩(wěn)壓10min，此時鎖定并卸荷；

8）錨桿張拉時采用間跳張拉的施工順序，以避免對鄰錨桿造成影響；

4.2噴錨支護(hù)施工要點

4.2.1噴射工作面開挖及坡壁清理

1）每層工作面開挖深度至錨桿位置下0.4m，除車道口外，沿基坑長20m左右，分段分層開挖錨桿及噴錨施工工作面，施工面要求寬約6m～8m，工作面以外每隔10m開挖1個沉淀池（見圖5）。

2）當(dāng)開挖出工作面后，即采用人工修整坑壁面至齊整，保證坡面垂直平整；

3）清理出上層噴錨鋼筋網(wǎng)的接頭，以便與本層鋼筋焊接；

4）在坑壁有滲水或砂性土層的地方設(shè)立泄水孔，泄水孔Φ35mm，長500mm，伸入土層約300mm，必要時在下層噴面完成并有一定的強(qiáng)度后進(jìn)行壓漿封堵。

4.2.2噴射混凝土及焊接鋼筋網(wǎng)

噴砼的工序如下：修正坑壁坡面→設(shè)立厚度標(biāo)記及泄水孔→噴30～50mm厚底層→施工錨桿、綁扎底層鋼筋網(wǎng)→噴砼覆蓋底層鋼筋網(wǎng)→綁第二層鋼筋網(wǎng)、焊接加強(qiáng)筋→噴射10cm厚面層砼。

1）人工修整好坑壁面后，隨即噴射厚30mm～50mm的底層砼，如土質(zhì)較差土體難以自穩(wěn)時，則可先綁扎底層鋼筋網(wǎng)后再噴底層砼，但必須注意保持鋼筋網(wǎng)30mm～50mm的保護(hù)層；

2）用短鋼筋或鐵線按@1.5m呈梅花狀在坑壁做好厚度標(biāo)記，同時在有水滲出或砂性土層的地方設(shè)立泄水孔；

3）錨桿施工完畢后，及時噴射混凝土覆蓋底層鋼筋網(wǎng)，隨后跟進(jìn)綁扎第二層鋼筋網(wǎng)，并焊接水平通長加強(qiáng)筋4Φ22；

4）噴射面層砼，確保噴砼完全覆蓋住鋼筋網(wǎng)、加強(qiáng)筋及厚度標(biāo)記。有錨桿的部位，應(yīng)用薄膜紙包住錨桿頭，避免錨桿與噴錨面相膠結(jié)影響張拉結(jié)果。

5）噴錨面完成后應(yīng)適當(dāng)灑水養(yǎng)護(hù)，噴錨面達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行張拉鎖定或預(yù)拉收緊；

6）錨噴施工時，做到緊湊快速，盡量減少坡壁裸露時間。如錨孔施工時遇透水層，有地下水涌出，應(yīng)及時施工錨桿，并隨即進(jìn)行灌漿，同時在孔口設(shè)置泄水孔，待噴錨面完成一天后對泄水孔進(jìn)行壓漿處理，減少地下水流失。

4.2.3錨桿頭止水處理

錨桿施工完畢,尤其在張拉鎖定或預(yù)拉收緊后，地下水容易順著錨桿滲露。如地層含水量較大造成錨桿頭漏水情況嚴(yán)重時，可采取以下方法處理：①施工錨桿時，在注漿時對孔口進(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；②采用化學(xué)灌漿方法進(jìn)行堵漏處理。

5結(jié)語

施工實踐證明：地下連續(xù)墻+錨噴復(fù)合支護(hù)技術(shù)在深基坑支護(hù)施工中的應(yīng)用是成功的。

1)該技術(shù)通過深淺槽相間布置、地下連續(xù)墻在錨噴網(wǎng)相結(jié)合組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)，再由垂直方向的鋼梁和錨桿來支撐，構(gòu)成一個穩(wěn)定的空間支撐體系，保證基坑的安全和穩(wěn)定。

2)通過進(jìn)入不透水層的連續(xù)墻淺槽段解決擋土止水的問題，以一定的間距設(shè)置柱支式巖的深槽段解決支承問題，大