阐述深基坑工锚喷支护的施工技术

摘要：高层建筑地下基础工程埋置深，施工现场比较狭窄的情况下。一般采用支护结构，再进行土方开挖。锚喷网支护法作为建筑工程深基坑开挖支的一项实用技术,因其施工速度快、费用低等优点,而正被广泛地应用。本文根据工程实例，从施工角度，谈谈深基坑工程施工要点及锚喷支护的施工技术，以供参考。

关键词：深基坑;施工技术；喷锚支护;预应力锚杆

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

引言：

深基坑支护虽为一种施工临时性辅助结构物，但对保证主体工程顺利进行和邻近地基、建筑物的安全影响极大。在实际应用中，支护结构并非越大、越厚越好，或是埋置越深越好，而是在了解各种支撑、支护方法的优缺点和适用场合的基础上，应根据所搜集相关完备资料。进行多方案的经济技术分析，综合全面比选确定。

1、深基坑工程施工要点

1.1深基坑工程施工前应了解基坑周边的地表水以及场地的地下水情况，做好坑周及坑内的明水排放，坑周边地面防水保护措施以及施工现场的地面硬化。对有可能排入或渗入基坑的地面雨水、生活用水、上下水管渗漏应设法堵、截、排，尤其在老粘土分布区严防各种地表水渗入边坡土体和基坑内。

1.2严格按设计方案组织施工。基坑工程施工前，有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境，降水系统应确保正常工作，必须的施工设备正常运转。

1.3在降水施工过程中，必须先施工具有代表性的1～2口井进行抽水试验，校核水文地质设计参数后，方可进行其它降水井施工。管井施工应按CJJ10《供水管井设计施工质量验收规范》等规定进行施工与质量验收，实管、滤水管的长度及井管外侧回填料的高度应根据降水井的深度、地层结构及降水要求而定。管井抽水开泵后30min取水样测试，其含砂量应小于1/50000，如抽水时间在3个月以上，含砂量应小于1/100000。在降水维持运行阶段，应配合土方开挖和地下室施工时对抽排水量、地下水位、环境条件变化进行控制。

1.4基坑土方开挖应分段进行，严禁超深度开挖，符合基坑工程设计工况的要求。充分考虑时空效应，合理确定土方分层开挖层数、时间限制，尽可能减少基坑临空边的长度和高度。分层开挖深度在软土中一般不宜超过1m，较好土质也不宜超过3m。对设有支护结构和隔渗、降水系统的基坑，必须在支护结构和隔渗结构的强度达到设计要求，降水系统运用正常，满足施工要求后，方可进行土方开挖。

1.5基坑支护单位要与挖土单位紧密配合。遵循时空效应原则，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖，合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力。

1.6基坑工程实施阶段必须采用信息化施工，信息化施工包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。基坑工程监测项目包括：支护结构水平位移；周围建筑物、地下管线变形；地下水位；桩、墙内力；锚杆拉力；支撑轴力；立柱变形；土体分层竖向位移；支护结构界面上侧向压力等。位移观测基准点数量不应少于两点，且应设在影响范围以外。

1.7基坑工程施工应按有关技术标准规范进行，做好施工过程中各工序质量控制及施工记录。基坑工程验收按分项工程进行。基坑开挖完成后，应提醒建设单位尽快组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽，及早开始地下结构工程的施工，严禁基坑长时间暴露。基坑回填前，支护层不能破坏，特别是坡脚部分。

2锚喷支护方案的确定:

设计参数的取值：土体容重γ=19.8 KN/m3，挖深H=9m，内聚力C=29 KPa，摩擦角φ=13°，安全系数K=1.3，外荷载q=10KN/m2，由此，布置6排锚杆，具体参数详见表1及图1：

表1各排锚杆具体参数

图1 锚喷剖面图（注：锚杆水平、垂直间距均为1.5m）

3 施工要点

3.1 基坑土方开挖及修坡

基坑土方开挖应分步进行，分步开挖深度主要取决于暴露坡面的直立能力，为给锚喷网施工提供良好的工作条件，每层挖深1.5m～2m，不允许超深开挖。开挖长度应根据交叉施工期间能保持坡面稳定的前提决定，一般在同一轴线开挖的长度为15m～20 m。边坡开挖应最大限度地减少对支护土层的扰动，并严格按规定修坡，防止因分层开挖的误差引起最终基坑外形尺寸的不足。

3.2 锚杆施工

锚杆施工首先是锚杆的成孔，根据地质情况采用人工凿孔或钻机钻孔，按设计的孔位布置，进行测量画线，标出准确的孔位，后按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行凿孔。其次是锚杆安装，按照设计规定的各排锚杆的长度、直径，加工合格的锚杆，为使锚杆处于孔的中心位置，每隔1.2～2m焊接一个居中支架，将锚杆安放在孔内。最后是注浆，注浆是保证锚杆与周围土体紧密粘和的关键，在安好锚杆的孔内注入1：1水泥砂浆，压力不低于0.4MPa，以确保锚杆与孔壁之间注满砂浆，砂浆内加膨胀剂及早强减水剂，注浆采用由里向外注，需将注浆管插入孔内距孔底约0.5m处，必须在孔口绑扎止浆布袋，防止浆液流出。

4、喷锚支护技术施工要点

某集团的一个大厦，基础底标高为-9米多，支护结构经过计算，分析对比采用锚喷支护，保证了施工进度，取得了良好的经济效益和社会效益。在施工地下负一层楼面结构后,开始边下挖边施工地下连续墙上的锚杆,并逐层下挖逐层施工喷锚支护结构。

4.1预应力锚杆(索)施工要点

1）锚杆(索)在地下连续墙上时,应按设计孔径采用取芯钻具或潜孔锤开孔。

2)锚杆机成孔,孔径Φ150mm(或Φ100mm),土层或强风化岩层段可采用螺杆钻进,基岩段应采岩芯管取芯或用潜孔锤钻进;钻孔施工至设计孔深后应采用浆泵或空压机进行清孔,将孔内的钻渣排出孔外。

3)按设计长度设置自由段,自由段采用薄膜纸包裹或用相应直径的塑料软管套住,使之与锚杆固结体分离。

4)将加工好的锚杆(索)连同灌浆管一起下入孔底(锚杆(索)注浆采用底部注浆工艺),随即在灌浆管外接高压浆管,采用大泵量清水进行冲孔,直至孔口返出清水为止。

5)钻孔用清水冲干净后可开始进行灌浆,锚固体采用M20水泥砂浆,为提高其早期强度可加入5%的早强减水剂。

6)锚杆灌浆应保持连续、饱满,预应力锚索应封孔注浆并设置排气孔,以使注浆压力保持0.3～1.0MPa。

7)锚固体达到一定强度后(约7天),即可进行张拉锁定,按设计总控制张拉力10%、25%、50%、75%、100%分5级递增加载,1～3级要求每级稳压5min,4～5级要求每级稳压10min,观测并记录每级的位移变形量;最后一级稳定后,卸荷并安装锚具,重新拉至锁定力后稳压10min,此时锁定并卸荷。

8)锚杆张拉时采用间跳张拉的施工顺序,以避免对邻锚杆造成影响。

4.2喷锚支护施工要点

4.2.1喷射工作面开挖及坡壁清理:

1）每层工作面开挖深度至锚杆位置下0.4m,除车道口外,沿基坑长20m左右,分段分层开挖锚杆及喷锚施工工作面,施工面要求宽约6～8m,工作面以外每隔10m开挖1个沉淀池;

2）当开挖出工作面后,即采用人工修整坑壁面至齐整,保证坡面垂直平整;

3）清理出上层喷锚钢筋网的接头,以便与本层钢筋焊接;

4）在坑壁有渗水或砂性土层的地方设立泄水孔,泄水孔Φ35mm,长500mm,伸入土层约300mm,必要时在下层喷面完成并有一定的强度后进行压浆封堵。

4.2.2喷射混凝土及焊接钢筋网：

1）人工修整好坑壁面后,随即喷射厚30～50mm的底层砼,如土质较差土体难以自稳时,则可先绑扎底层钢筋网后再喷底层砼,但必须注意保持钢筋网30～50mm的保护层;

2）用短钢筋或铁线按@1.5m呈梅花状在坑壁做好厚度标记,同时在有水渗出或砂性土层的地方设立泄水孔;

3）锚杆施工完毕后,及时喷射混凝土覆盖底层钢筋网,随后跟进绑扎第二层钢筋网,并焊接水平通长加强筋4Φ22;

4）喷射面层砼,确保喷砼完全覆盖住钢筋网、加强筋及厚度标记。有锚杆的部位,应用薄膜纸包住锚杆头,避免锚杆与喷锚面相胶结影响张拉结果;

5）喷锚面完成后应适当洒水养护,喷锚面达到一定强度后方可进行张拉锁定或预拉收紧;

6）锚喷施工时,做到紧凑快速,尽量减少坡壁时间。如锚孔施工时遇透水层,有地下水涌出,应及时施工锚杆,并随即进行灌浆,同时在孔口设置泄水孔,待喷锚面完成一天后对泄水孔进行压浆处理,减少地下水流失。

5、结语

在城市里普遍存在着楼越盖越高、基坑越来越深的现象，深基坑的施工技术和施工质量成为保证整个建筑工程与周边环境安全的关键，所以，要科学合理地进行施工前的设计，积极进行技术改进，在施工中确保施工质量。因此，支护完毕后，应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续，将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位，同时要求继续委托有资质的检测单位加强监测，以便出现问题时界定责任。

参考文献：

1.彭振斌 锚固工程设计计算与施工 武汉 中国地质大学出版社 1997

2.余志成 深基坑支护设计与施工 北京 中国建筑工业出版社 1997