摘要:本文是作者在近幾年的工作中，根據(jù)某工程實(shí)例，對(duì)柱支式地下連續(xù)墻+噴錨支護(hù)技術(shù)在深基坑逆作法施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和分析，較好地解決了連續(xù)墻在堅(jiān)硬土層及巖層中開挖成槽較困難，入巖的施工費(fèi)用很大等困難。為以后同類工程作出參考。

　　關(guān)鍵詞: 柱支式,淺段墻,深段墻,噴錨,預(yù)應(yīng)力錨桿

　　1 工程概括

　　該工程是一座商業(yè)建筑。地上24層，建筑物總高度82m，總建筑面積99566m2，4層地下室，深20.3m。基坑開挖深度約19.5m，基坑周長(zhǎng)約480m。地下室基坑開挖順序采用全逆作法，基坑支護(hù)采用柱支式地下連續(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(diǎn)，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(jiān)硬土層及巖層中開挖成槽較困難，入巖的施工費(fèi)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)采用了柱支式地下連續(xù)墻+噴錨復(fù)合支護(hù)技術(shù)，較好地解決這個(gè)問題，也是本文介紹的重點(diǎn)。

　　2 柱支式地下連續(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(diǎn)

　　1、柱支式地下連續(xù)墻技術(shù)

　　地下連續(xù)墻在最好的地質(zhì)段嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖層內(nèi)，稱之淺墻段;間隔18m跨度設(shè)置一片嵌入底板以下巖層的墻段，稱之深墻段。深墻段可看作淺墻段的支座，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(gè)穩(wěn)定的空間支撐體系。如右圖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(shí)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，以便后工序鑿開與框架梁連接，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(jiǎn)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。

　　4、地下連續(xù)墻采用工字形鋼板接頭(詳見下圖5、6)

　　5、預(yù)應(yīng)力錨桿局部采用噴錨支護(hù)技術(shù)

　　-13.40m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lOOmm，加強(qiáng)筋為4Φ22。

　　3 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(tái)并由下至上施工負(fù)四、負(fù)三、負(fù)二及負(fù)一層夾層樓板結(jié)構(gòu);

　　4 柱支式地下連續(xù)墻施工

　　1、工藝流程：

　　測(cè)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(chǔ)存

　　2、主要施工要點(diǎn)

　　1)、槽段開挖施工

　　槽段劃分長(zhǎng)度為4～5m，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(duì)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(dú)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。施工順序如圖8所示。

　　造孔成槽監(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(cè)錘量測(cè)。

　　2)、清底

　　清底采用抽砂筒或循環(huán)泥漿清槽方法,對(duì)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0.2～1.0m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(cè)繩測(cè)量法檢查槽底沉碴厚度。一個(gè)槽段至少有三個(gè)測(cè)點(diǎn)，沉碴厚度≤50mm。

　　3)、鋼筋網(wǎng)吊裝

　　鋼筋網(wǎng)在現(xiàn)場(chǎng)平臥制作，設(shè)置縱向鋼筋桁架保證鋼筋籠有足夠的剛度及吊裝時(shí)不發(fā)生變形。起吊時(shí)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(diǎn)水平起吊，輔助起重機(jī)下部?jī)牲c(diǎn)或四點(diǎn)，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(duì)準(zhǔn)槽口，緩慢垂直落入槽內(nèi)，避免碰壞槽壁。對(duì)于超過18m深度的槽段，鋼筋網(wǎng)分兩段制作，吊裝時(shí)錯(cuò)開50%焊接連接，詳見圖9。

　　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(shí)灌注水下混凝土。

　　(1)、混凝土質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

　　(2)、一個(gè)槽段內(nèi)同時(shí)使用兩根導(dǎo)管時(shí)，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(shí)間不超過10h。

　　(4)、混凝土初灌時(shí)，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(cè)量其上升高度，嚴(yán)禁導(dǎo)管提離混凝土內(nèi)。并做好灌注紀(jì)錄。

　　(6)、灌注過程必須嚴(yán)格控制最終灌注標(biāo)高。

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

　　在施工地下負(fù)一層樓面結(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(shí)際施工中根據(jù)出土實(shí)際情況，除預(yù)留土方挖運(yùn)的車道口外，其余地段均按15～20m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)。

　　1、施工順序如下：

　　┌―――――――――――――― ―┐

　　↓ ↑

　　施工準(zhǔn)備→工作面開挖→施工連續(xù)墻錨桿→預(yù)應(yīng)力錨桿張拉鎖定→分層開

　　挖噴錨工作面→修面、噴底層砼→施工錨桿(或預(yù)應(yīng)力錨桿)→鋼筋網(wǎng)制安、二

　　↑

　　└――――――-――――――――-――┐

　　↑

　　次噴砼→鋼筋網(wǎng)制安、三次噴砼→張拉鎖定或預(yù)拉鎖緊

　　2、預(yù)應(yīng)力錨桿(索)施工要點(diǎn)

　　預(yù)應(yīng)力錨桿(索)施工工序?yàn)椋憾孜?rarr;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

　　l)、錨桿(索)在地下連續(xù)墻上時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)孔徑采用取芯鉆具或潛孔錘開孔;

　　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)采巖芯管取芯或用潛孔錘鉆進(jìn);鉆孔施工至設(shè)計(jì)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(jì)長(zhǎng)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0.3～1.OMPa;

　　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(jì)總控制張拉力10%、25%、50%、75%、100%分5級(jí)遞增加載，1～3級(jí)要求每級(jí)穩(wěn)壓5min，4～5級(jí)要求每級(jí)穩(wěn)壓lOmin，觀測(cè)并記錄每級(jí)的位移變形量;最后一級(jí)穩(wěn)定后，卸荷并安裝錨具，重新拉至鎖定力后穩(wěn)壓lOmin，此時(shí)鎖定并卸荷;

　　8)、錨桿張拉時(shí)采用間跳張拉的施工順序，以避免對(duì)鄰錨桿造成影響;

　　3、噴錨支護(hù)施工要點(diǎn)：

　　l)、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(zhǎng)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6～8m，工作面以外每隔10m開挖1個(gè)沉淀池(見右圖10);

　　開挖要求示意圖

　　(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(zhǎng)500mm，伸入土層約300mm，必要時(shí)在下層噴面完成并有一定的強(qiáng)度后進(jìn)行壓漿封堵。

　　2)、噴射混凝土及焊接鋼筋網(wǎng)

　　噴砼的工序如下：修整坑壁坡面→設(shè)立厚度標(biāo)記及泄水孔→噴30～50mm厚底層砼→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l0cm厚面層砼

　　(1)、人工修整好坑壁面后，隨即噴射厚30～50mm的底層砼，如土質(zhì)較差土體難以自穩(wěn)時(shí)，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)30～50mm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(shí)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(shí)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(zhǎng)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(shí)，做到緊湊快速，盡量減少坡壁裸露時(shí)間。如錨孔施工時(shí)遇透水層，有地下水涌出，應(yīng)及時(shí)施工錨桿，并隨即進(jìn)行灌漿，同時(shí)在孔口設(shè)置泄水孔，待噴錨面完成一天后對(duì)泄水孔進(jìn)行壓漿處理，減少地下水流失。

　　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漏。如地層含水量較大造成錨桿頭漏水情況嚴(yán)重時(shí)，可采取以下方法處理：(1)、施工錨桿時(shí)，在注漿時(shí)對(duì)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。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　施工實(shí)踐證明：柱支式地下連續(xù)墻+錨噴復(fù)合支護(hù)技術(shù)在深基坑逆作法施工中的應(yīng)用是成功的。該技術(shù)通過深淺槽相間布置、地下連續(xù)墻與錨噴網(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(gè)穩(wěn)定的空間支撐體系，保證基坑的安全和穩(wěn)定;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)置柱支式嵌巖的深槽段解決支承問題，大大減少了施工困難入巖段工程量，直接節(jié)省工程費(fèi)用達(dá)300萬元。并且穿越透水層的地下連續(xù)墻體完成后，又為人工挖孔樁施工提供了條件。

　　復(fù)合支護(hù)工藝集成施工，有效地確保施工質(zhì)量及止水效果。地下連續(xù)墻+錨噴復(fù)合支護(hù)體系作為地下室施工時(shí)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，起著擋土、防滲、抗浮的作用，同時(shí)又作為建筑物的永久性承重結(jié)構(gòu)，降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工程造價(jià)，大大縮短了工期，取得了良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。