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1、-1-/7 深基坑支护锚杆在高水位砂层地质施工工法 威海建设集团股份有限公司 张猛 郭清云 孙显辰 孙明晶 1、前言 随着我国经济的高速发展，建筑行业也迅速发展，建筑工程所面对的施工条件越来越复杂，新技术的应用越来越多。对于沿海地区来说，地下水位高，地质条件复杂，深基坑支护中经常会用到锚杆支护，但在地下水位高的松散砂地层施工时，常常存在涌水、涌砂、塌孔等问题，导致成孔困难，甚至引起周边地层下陷，严重危害基坑周围其他设施（如道路、建筑物等）的安全。2、工法特点 采用正循环泥浆护壁，套管跟进的钻进方法，钻至设计孔深，下 1*75 钢绞线，进行一次注浆，拔套管，二次注浆。该工艺的主要特点为采用套管成
2、孔，避免传统泥浆护壁成孔的塌孔现象，保证成孔质量，进而保证整个锚杆的施工质量。3、适用范围 此工法主要适用于地下水位高，地质为松散砂地层的基坑支护工程。其他不易成孔的地质条件可以参考本工法。4、工艺原理 工艺原理：传统钻孔做法当钻杆钻穿护坡及止水帷幕后，即遇砂层和地下水，在回转钻机的搅动下产生动水压力而形成流砂，孔内垮孔严重。采用浓泥浆和水泥浆护壁，钻至设计深度，刚拔出钻杆，孔内已经被垮坍的流砂回填，钢绞线根本无法放入孔内。本工法采用套管直接成型后进行第一次注浆，边拔套管边注浆，改变传统的成孔方式，待一次注浆初凝后进行二次注浆，有效保证成孔质量。-2-/7 传统工艺施工成孔照片 5、施工工艺流
3、程及操作要点 5.1 工艺流程 施工准备土方开挖修整边壁定位放线钻机就位 接钻杆校正孔位调整角度打开水源用 150 mm 三翼合金尖钻头开孔，钻穿止水帷幕搅拌桩换用 110mm 套管钻头及跟进的套管下至150 孔内，正循环钻至设计孔深冲洗插入钢绞线和注浆管埋入式一次注浆二次注浆质量检验后续施工 5.2 操作要点 5.2.1 施工前准备 根据地质勘察报告，判断工程所在区域的地下水位，基坑周边设置降水井，进行降水，各种机械设备安装到位运转正常，所需各种材料全部按计划到位。5.2.2 测量放线 用经纬仪将规划放线点引至基坑内，根据建筑物的位置，留出 5m的施工作业面（锚杆施工机械操作面），将锚杆的定
4、位点施放出，并将每个锚杆的中心点做明显标识，同时做好主要轴线的留设，便于后期施工时的校验。5.2.3 各主要工序的施工流程 5.2.3.1 用 150 mm 三翼合金尖钻头在止水帷幕搅拌桩上开孔。-3-/7 止水帷幕搅拌桩上开孔图片 5.2.3.2 换用 110mm 套管钻头及跟进的套管下至150 孔内，正循环钻至设计孔深。110mm 套管钻头套管钻进 5.2.3.3 终孔后，考虑到起拔套管将引起砂层垮坍回填钻孔而无法下入注浆管，所以采用埋入式注浆。埋入式注浆是将注浆管绑扎钢绞线上。成孔后，将绑扎注浆管杆体事先插入钻孔内，为防止起拔套管后，坍垮的砂堵塞注浆管底口。绑扎前，要在二次注浆管的底管下
5、部(约 2m 长左右)的周侧钻 10500 的出浆孔，并用胶带将注浆口封闭，以保证被砂掩埋时注浆管能顺利出浆。埋入注浆管的内径为 25mm(壁厚 1.5mm)的软塑管，埋入时用扎丝将软塑管沿锚杆全长绑扎于杆体上，并在孔外留 1m左右的富余长度，以连接注浆泵注浆。-4-/7 下锚索及注浆管图片 5.2.3.4 采用 BW250 注浆泵注浆，水泥浆采用 P.O42.5 水泥，水灰比为 0.55，一次注浆的水泥量约 300kg/m3，一次注浆后，将一次注浆管及套管分别拔出，套管拔出过程中要防止将钢绞线及二次注浆管带出。5.2.3.5 待一次灌注的水泥浆初凝后进行二次注浆，二次注浆压力2.0-2.5M
6、pa,水泥用量约为 400kg/m3。6、材料与设备 6.1 设备：钻孔设备为 GS-150 型钻机、BW250 注浆泵 6.2 材料：预应力锚杆的主筋采用 1*75 钢绞线，一次注浆料使用水-5-/7 泥浆采用 P.O42.5 水泥，水灰比为 0.55，一次注浆的水泥量约300kg/m3，二次注浆料水泥用量约为 400kg/m3。内径为 25mm(壁厚1.5mm)的软塑注浆管。7、质量控制 7.1 锚杆质量要求 7.1.1 锚杆钢绞线必须经过防腐处理。7.1.2 锚杆的抗拔力必须满足设计要求。7.1.3 锚杆长度允许偏差为30mm。7.2 钻孔质量要求 7.2.1 钻孔位置允许偏差为100m
7、m。7.2.2 钻孔倾斜度偏差为1。7.3 浆体材料质量要求 7.3.1 一次注浆，水泥浆采用 P.O42.5 水泥，水灰比为 0.55，一次注浆的水泥量不小于 300kg/m3。7.3.2 二次注浆压力 2.0-2.5Mpa,水泥用量不小于为 400kg/m3。7.3.3 注浆量应大于设计算量。7.3.4 浆体强度等级应符合设计要求 8 安全措施 8.1 严格执行各项安全法规、安全技术规程的各项规定组织施工，做到安全文明施工。8.2 应对操作人员进行安全教育，掌握和了解安全操作规程，做好安全技术交底工作，严禁违章作业。进入施工现场必须带好安全帽，禁穿“三鞋”，禁止赤脚、光背。8.3施工现场临
8、时用电采用TN-S系统，严格要求使用五芯电缆配电，系统采用“三级配电两级保护”，实行“一机、一闸、一漏、一箱”制度，配电箱进出线设在配电箱下端。8.4 施工现场材料应堆放整齐，剩料严禁随意丢弃，做到工完料清。-6-/7 易燃品应隔离堆放，确保施工安全。8.5 电工、焊工应持证上岗，机械安装人员需经安全交底和试操作后方可全面施工。8.6 手持电动工具必须经试运围正常才能投入使用，并装好漏电保护器。9 环保措施 9.1 尽量避免在周边居民休息期间施工，搭设隔音棚，将噪音污染控制到最低点。9.2 锚杆施工过程中产生的泥浆，不得流入城市管网内，可在基坑中央挖一大深坑，通过自然沉淀方式，循环利用。9.3
9、 施工过程中，为避免粉尘污染，搭设搅拌棚，对使用完的水泥袋注意收集。9.4 对进出场车辆进行清洗，避免将土带到城市道路上。10 效益分析 一是此工法施工简便，所使用的材料均为常见材料，无需耗费大量的材料采购费用；二是施工方法简单易行，无需聘请高技术人才，一般操作人员经过简单培训后均可操作；三是简化了施工程序，节省了施工时间，进而缩短工期、增加效益，四是一次成孔率高，避免返工，节省人力及物力。11 应用实例 威海宝泉广场工程位于原体育场旧址，场地范围东至海滨路，西至新威路，南至新规划的宝泉路，北至昆明路，地处市区繁华地段，交通便利。该工程规划用地面积约为 10650 平方米，建筑面积约 36.3
10、 万平方米。威海宝泉广场基坑二期工程开挖深度为自然地坪以下约 10.6 米，基坑支护采用截水帷幕+土钉墙支护方案，局部采用桩锚施工。根据威海大操场拆迁改造工程岩土工程勘察报告，其中锚杆施工主要在第层中细砂，场地地下水主要为第四系孔隙潜水、承压水及基岩裂隙水，地下-7-/7 水位埋深 2.30-3.20m，标高为-0.76-1.51m，场区地下水位年变幅0.5-1.0m。威海宝泉广场第二标段基坑支护的第一排土钉采用22/25 螺纹钢，倾角 5，锚固体直径110，土钉长度 12m/16m/18m，开孔位置位于绝对标高+1.5m,第二道土钉采用 1*75 钢绞线，倾角 10，长度16m/18m，开孔位置位于绝对标高+0.4m。另外，威海宝泉广场工程是威海市的重点工程、形象工程，地处市中心，周边道路、建筑物密集，此工法的成功应用，避免了涌水、涌砂、塌孔等问题，对建筑物及道路毫无影响，受到了建设单位和使用单位的一致好评，给企业带来了良好的社会效益，树立了企业形象，为企业的发展作出了贡献。