20米深基坑樁錨支護體系施工技術

1、西屏大橋35米箱梁安全施工方案20米深基坑樁錨支護體系施工技術摘要通過對廈成高速公路（廈門段）A7標東孚隧道明挖段深基坑樁錨支護體系開挖與支護的 施工工藝控制，總結了深基坑施工中的要領及一些注意事項，供以后深基坑施工提供參考。關鍵詞深基坑；錨索；開挖；施工工藝1概況工程概況：東孚隧道是廈門（海滄）至漳州（天寶）高速公路的起點段工程，該隧道主要位于廈門市海 滄區(qū)境內(nèi)，下穿東孚火車編組站39股道及東孚工業(yè)區(qū)，其中LY （Z） K15+315LY （Z） K15+395 段（見圖1）為明挖段，基坑底部開挖寬度約55m左右，深度達20m,基坑四周采用鉆孔樁結合錨 索、旋噴樁進行支護；鉆孔樁直徑1.0m

2、,水下C30混凝土灌注，樁間距1.2m,樁頂設置1mX0.8m 冠梁，樁間設“ 600mm高壓旋噴樁止水，基坑豎向設置四道錨索，錨索設置在鋼腰梁上，與圍護樁 形成共同作用；基坑安全等級為一級，周邊建筑物、道路、地下管線必須保證其安全。巖層地質(zhì)概況根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，該地層主要由填筑粉質(zhì)粘土、沖洪積成因中粗砂、沖洪積成因粘土和粉 質(zhì)粘土、殘積成因殘積粘性土以及全砂土狀強風化凝灰?guī)r組成。第層，填筑粉質(zhì)粘土：厚度約0.9012.60m,該層遇水易坍塌破壞，工程地質(zhì)性質(zhì)差；第層，粉質(zhì)粘土、粘土：厚度約0.603.50m,該層工程地質(zhì)性質(zhì)差；第層，中粗砂：厚度約0.605.50m,該層工程地質(zhì)性質(zhì)差，對隧

3、道邊坡和洞身圍巖穩(wěn)定 的影響很大，其自穩(wěn)能力很差；第層，殘積粘性土：厚度約2.408.80m,該層工程地質(zhì)性質(zhì)相對仍較差，作為地基持力 層，其承載能力能滿足設計要求；第層，全風化凝灰?guī)r：該層為基巖全風化層，厚度約1.9013.10m,主要作為地基持力 層,其承載能力能滿足設計要求；第層，砂土狀強風化凝灰?guī)r：該層為基巖風化層，主要作為地基持力層，其承載能力能滿 足設計要求。水文地質(zhì)概況根據(jù)鉆孔水文地質(zhì)觀測，該地層地下水發(fā)育，其類型為松散沉積物孔隙水、風化帶裂隙水， 補給來源主要為大氣降水，地下水位為2.45.7m。挖段工程示意圖穩(wěn)定性分析質(zhì)勘測資料顯示，該段明挖基坑開挖，主要位于第層：中粗砂和第

4、層：殘積成因頁腳內(nèi)容-1 -西屏大橋35米箱梁安全施工方案的粘性土；這些土層自穩(wěn)能力很差，加上地下水位又較高且水量豐富，在地下水的浸泡下很容易產(chǎn) 生液化現(xiàn)象，對基坑開挖和支護穩(wěn)定造成很大的影響，作為地基持力層，會影響到其承載能力是否 滿足設計要求；基坑開挖時，由于應力的釋放，開挖層與基坑頂?shù)母卟畋囟〞纬傻膫?cè)壓力和水平推力，圍 護結構及土體極易受到這兩種力的影響產(chǎn)生水平位移，對周圍的建筑物及管線保護造成不利，因此 開挖前需對基坑進行整體穩(wěn)定性驗算，主要驗算基坑開挖后支護體系的抗傾覆穩(wěn)定性驗算和坑底地 基土抗隆起的穩(wěn)定性?；涌箖A覆穩(wěn)定性驗算圖2整體穩(wěn)定驗算簡圖抗傾覆安全系數(shù)：Mp被動土壓力及支

5、點力對樁底的彎矩，對于內(nèi)支撐支點力由內(nèi)支撐抗壓力決定；對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的彎矩；錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。Ks=1.7571.200,滿足規(guī)范要求?？拥椎鼗量孤∑痱炈銏D3抗隆起驗算簡圖Prandtl（普朗德爾）公式（K三1.11.2）,注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術規(guī)范 YB9258-97:sKs=2.097=1.1,滿足規(guī)范要求。經(jīng)驗算，支護體系的抗傾覆穩(wěn)定性驗算和坑底地基土抗隆起的穩(wěn)定性均滿足一級基坑要求。3深基坑開挖施工總體方案由于該段是深基坑開挖，基坑土層主要是砂類土和殘積粘性土，在沒有受到水的浸泡時該土 層強

6、度會較高，當在雨水或地下水浸濕后強度便急劇降低，因此為了確保施工安全，基坑內(nèi)要采取 降水措施，通過降水及時降低基坑開挖范圍內(nèi)土層的地下水，滿足基坑無水開挖的施工要求，要盡 量減少深基坑開挖暴露時間，需要科學、合理、統(tǒng)籌安排開挖順序。開挖總流程為：施工前準備、降水、排水設施一第一層土開挖、錨索制安、噴漿一第二層土 方開挖、錨索制安、噴漿一第三層土方開挖、錨索制安、噴漿一第四層土開挖、錨索制安、噴漿一 開挖至基坑底標高噴漿，基坑積排水設施、封底墊層施工。4施工工藝措施基坑降、排水措施：頁腳內(nèi)容-2 -西屏大橋35米箱梁安全施工方案基坑開挖前采用大口徑井點降水至最終基坑面1m以下，為了防止地表水流入

7、基坑，在靠圍護 樁外側(cè)設置截水溝，每隔20m左右設一集水井?；油谕粱釉谟覀?cè)設一 6m寬的出土便道（見圖1），便道坡道按15%設置，由于開挖基坑達20m深， 便道總長約100米，因受兩側(cè)場地限制，靠近基坑50米長的便道需設置圍護樁結合錨索加固支護， 由于基坑土層為原站場填土、淤泥和粘性土，運土機械無法直接在此種土層的坡道運行，所以每一 層開挖完均要在坡道上鋪設30cm厚碎石層或大面積鋼板，確保運土車通道能夠正常通行。為確保 基坑安全，必須控制每層開挖深度和暴露時間，開挖20m深共分為5個層，每層開挖垂直深度暫定 為4.0米，現(xiàn)場具體開挖深度以每道錨索位置為準，以便于錨索的施工安裝；每層開挖完

8、成后立即 進行網(wǎng)噴混凝土支護，再進行錨索支護。預應力錨索施工（錨索施工流程見清修圍|圖4） 護樁側(cè)面間距4.0m，長度1232m清修圍|圖4） 護樁側(cè)面間距4.0m，長度1232m；錨索與樁、孔位放 線、鉆孔構造圖5圖5錨索構造及錨索與鉆孔樁連接大樣圖錨索鉆孔頁腳內(nèi)容-3 -西屏大橋35米箱梁安全施工方案根據(jù)錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等選擇采用潛孔沖擊式鉆機， 孔位誤差不得超過 50mm,鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設計值；為確保錨孔直徑和深度，要求實 際使用鉆頭直徑不得小于設計孔徑、實際鉆孔深度大于設計深度0.5m以上；鉆進達到設計深度后， 不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆12

9、分鐘，防止孔底尖滅。錨索制作及安裝鋼絞線采用高強度低松弛無粘結預應力鋼絞線，安裝前要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉、 排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出；鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0 1.5m設置一架線環(huán)，保證錨索體保護層厚度不小于20mm。注漿采用排氣注漿，注漿管插至孔底，砂漿由孔底注入，空氣由錨索孔排出；錨索灌漿材料采用 強度不低于25MPa的水泥漿，注漿材料宜采用水灰比為0.40.45的純水泥漿，注漿壓力宜為 0.51.5MPa;二次高壓注漿宜使用水灰比為 0.450.50的純水泥漿，注漿壓力宜為2.0 3.0MPa；注漿結束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同

10、時做好注漿記錄。錨索鋼腰梁制作安裝樁-錨體系防護是以鋼圍囹作為錨索梁，鋼墊墊板置在鋼圍囹腰梁上，方向與錨孔方向一致， 墊板與腰梁間要緊密貼緊，尺寸厚度要滿足要求，鋼圍囹腰梁采用2根32c型組合工字鋼焊接而成， 與錨索的傾斜角度一致。當注漿體達到設計強度80%當注漿體達到設計強度80%后，一般為7天，進行錨索張拉，錨索張拉采用OVM15-3錨具，圖5錨索張拉情景5掛網(wǎng)噴漿張拉前鋼圍囹應 失；張 否則， 注漿， 其余的 50mm護樁間 土質(zhì)較 噴漿質(zhì) 引水。張拉錨索前需對張拉設備進行標定，張拉應按設計要求的預加力進行張拉（圖7）, 與圍護樁密貼防止張拉后錨索預應力損 拉完并測定預應力無損失時可進行

11、封錨， 必須進行補張拉；張拉后，立即進行封孔 封孔注漿后，從錨具量起留5Omm圖5錨索張拉情景5掛網(wǎng)噴漿張拉前鋼圍囹應 失；張 否則， 注漿， 其余的 50mm護樁間 土質(zhì)較 噴漿質(zhì) 引水。6監(jiān)測措施在圍護樁側(cè)應及時噴漿，以保持圍 土體的穩(wěn)定，在圍護樁間土體如是砂層或 差部位應采用掛網(wǎng)噴漿，應采用濕噴確保 量，樁間如有滲水部位應及時安裝PVC6監(jiān)測措施在深基坑開挖過程中監(jiān)測是非常重要的項目，根據(jù)監(jiān)測資料能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)整施工進 度和方法，確?；訃o的質(zhì)量和安全；監(jiān)測內(nèi)容主要有：圍護樁頂水平位移監(jiān)測：主要用于觀測圍護樁樁頂及鄰近建筑物的水平位移。錨索拉力監(jiān)測：錨索監(jiān)測點縱橫向每隔10米設一

12、個監(jiān)測點，錨索張拉前，在墊板處安 裝錨索應力傳感器，然后在錨索應力傳感器外安裝錨頭進行張拉鎖定，用于觀測基坑開挖過程中錨 索拉力的變化，以及時控制錨索的施工質(zhì)量。地下水位監(jiān)測：在基坑外典型及重點部位布置地下水位觀測井，監(jiān)測坑外地下水位的波 頁腳內(nèi)容-4 -西屏大橋35米箱梁安全施工方案動情況，在整個基坑開挖期間定期觀測井下水位。測斜監(jiān)測：觀測基坑開挖過程中圍護樁樁身和土體的位移，該項目在基坑四周圍護樁內(nèi) 預埋一定數(shù)量的測斜管。7深基坑施工工藝一些注意事項基坑開挖時應分層、分段開挖，靠圍護樁處需預留三角土護邊，以免圍護樁側(cè)開挖后暴 露時間過長影響穩(wěn)定；開挖至距坑底200mm時應由人工開挖，同時應

13、立即進行基底承載力檢驗， 監(jiān)理工程師書面簽認后及時混凝土墊層封底，避免基底暴露時間過長造成承載力不符設計要求。加強圍護結構施工質(zhì)量的控制，保證隔水帷幕的作用；在基坑開挖過程中，嚴禁“大 鍋底”開挖，并做好基坑內(nèi)的排水工作，維持基坑開挖干燥穩(wěn)定；如在雨季和臺風期間施工必須 準備足夠的抽水設備；基坑開挖過程中加強對圍護結構的滲水滲泥現(xiàn)象的觀察，如有此現(xiàn)象，應 及時有效地進行封堵?；娱_挖期間應加強對邊坡、圍護結構、建筑物及管線的沉降及位移觀測，規(guī)定報警 值，如發(fā)現(xiàn)基坑位移沉降超過設計警戒值，應立即采取措施加強支護，保證基坑周圍附近建筑物 的穩(wěn)定。錨索施工質(zhì)量是整個深基坑支護體系的關鍵工序，鋼腰梁要嚴格按設計尺寸施工，與圍 護樁之間的間隙應用混凝土或鋼板填充，并在錨索初張時加長持荷時間，以消除錨索與圍護樁之間 的間隙對預加力的影響；錨索插入孔內(nèi)的深度不應小于成孔深度的95%，亦不得超深，實際注漿量 一般要大于理論的注漿量，或以排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的標準。在錨索大面積施工前，必須先進行錨索試驗，總結錨索施工工藝和注漿、張拉數(shù)據(jù)， 并按照設計、檢驗標準對有代表