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摘要：本文作者结合工程实例，介绍了基坑施工中采用较实用的喷锚水泥搅拌桩组合支护技术，达到了安全、适用和经济的目的。
关键词：基坑工程；锚杆；水泥土搅拌桩
前言
土体的抗剪强度较低，抗拉能力几乎等于零，但是土体具有一定的结构整体性，能以较小的临界高度保持直立。土坡直立的高度超过临界高度，或坡地有较大的超载以及环境因素的改变都会引起土坡失稳。过去常采用支挡结构承受侧压力并限制其变形。这属于被动制约机制的支挡结构。挂网喷锚支护支护是土体内增设一定长度和分布密度的锚固体，它与土体牢固结构而共同工作。以弥补土体自身强度的不足，增强土体的稳定性。这种方法是以主动制约机制为基础通过锚杆与土体的相互作用，使土体自身结构强度增加，锚杆对复合土体起着骨架箍束作用，分担外荷载和土体自重、应力传递与扩散的作用。而钢筋网喷射混凝土则约束坡面变形。
1.支护方案简介
（1）采用Φ550深层水泥土搅拌桩防水，单排，桩中心水平间距350，桩间搭接200，南面位较高，经图纸会审，南边桩中心水平间距改为300，搭接250，其中东北角4-4剖面用三排桩，桩中心间距400，桩间搭接150，桩长约8.0～16.0m，4-4剖面前后两排桩中另施工Φ130孔，Φ90×4钢管超前支护桩，桩长12m，间距0.80m。
2.基坑支护的施工
2.1施工顺序
轴线控制网建立
↓
深层搅拌桩施工
↓←基坑顶截水沟及压顶梁施工
钢管超前支护桩施工
↓
钢管立柱钻孔桩施工
↓
钢管立柱施工
↓
钢支撑施工
↓
基坑土方开挖及锚杆、锚喷混凝土施工
↓ 修整坑底土方，砌筑坑底排水沟
↓
竣 工
2.2基坑降水与排水
（1）基坑降水采用18口Φ300mm降水井封闭式降水，降水井井底标高-9.0m（相对标高），地下室施工期间降水井内水位不高于-7.0m（相对标高）。
（2）坡顶排水沟结合地势布置，纵坡0.2%-0.5%入市政排水系统。基坑内沿坡底边线布设砖砌排水沟，基坑转角处设砖砌集水井，及时将水抽出地面。
（3）基坑顶西北角设1口沉淀池，场地内排水经此沉淀后，方可排人市政管道
3主要施工方法
3.1水泥土搅拌桩的施工流程
（1）桩机定位：搅拌桩机到达指定桩位后，进行对中、调平。
（2）当搅拌机桩机对位后，启动电机下沉钻头，可用4档下沉，在下沉过程中，应边送浆边钻进切土。
（3）浆液制备：按设计确定的浆液配方投料，搅拌水泥制浆。在送浆前必须不停地搅拌，防止浆液离析。
（4）提升注浆搅拌：待搅拌机钻头下沉到设计深度后，边搅拌边提升钻头，提升速度用Ⅱ档。
（5）重复下沉：当搅拌机钻头提升到设计桩顶标高时，重复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度为Ⅳ档。
（6）重复提升：待钻头下沉到设计深度时，边喷浆、边搅拌、边提升，直至钻头提升至地面，控制提升速度Ⅱ档。
（7）冲洗系统：冲洗灰浆泵和输浆管系统，直至返出清水，并清除此之外钻头上粘附的软土，检查钻头，如有磨损时应及时更换。
（8）移桩机到新桩位，重复1～7步骤。
3.2钢管超前支护桩的施工流程
（1）钻机就位、对中：桩位复核无误后，立即就钻机就位，钻机就位后应调整其平整度，垫底下应垫枕木，确保平衡，同时钻机钻头应对中桩中心，检查无误方可开孔。
（2）钻孔：本工程钢管桩设计长度为12m，采用XY-100型地质钻机钻孔，选用直径为Φ130的合金钻头，成孔过程配以泥浆循环，将孔内渣质及时排出，提高钻进速度，泥浆比重控制在1.2左右。根据设计要求一直钻至设计深度后方可终孔。
（3）清孔：钻至设计深度后，进行清孔工作，采用大泵量的清水进行清孔，将孔内残渣清洗干净，直至孔口流出清水为止。
（4）钢管制作：本工程钢管直径为Φ90，切割钢管采用气割法，管焊接采用对中焊接，接口焊缝应满焊，不得有漏焊现象。根据设计要求，管体每隔1m对称错开Φ8孔，底部开“V”字形缺口。
（5）钢管安放：钢管安放采用吊机吊入孔内，先将钢管慢慢吊起，立直稳定后，对中孔位，入孔时应有两人同时扶住钢管，再慢慢放入孔，钢管应置于孔的中间。
（6）灌浆：注浆设备为BW150灌浆泵，灌浆材料为32.5R普通硅酸盐水泥净浆，采用压密注浆工艺，注浆压力为0.5Mpa，水灰比为0.50，浆体强度不低于20Mpa。插入孔内注浆管应用4分铁管，距孔底100mm，由下自上注浆，一直至孔口流出水泥浆为止。灌浆完毕，立即拔出灌浆管，清洗灌浆设备。待水泥浆体凝固收缩后，桩孔内应及时进行补浆。
3.3锚杆的施工流程
（1）钻机就位：待平整好场地，吊入钻机就位，钻机下面应垫枕木，保证其平整度。采用罗盘测量钻杆角度，控制误差在±2度以内。钻机安装要求牢固，施工中不得产生移位现象。
（2）钻孔、清孔：成孔直径为Φ110，钻孔用相应钻头钻进，局部地段套管跟进至1～3m，起定位、导向作用。钻孔采用回转钻进方式，钻进时采用清水循环护孔，反复循环，对孔口流出的泥浆不断清除残渣。在填土层地段应加大泥浆比重，以防塌孔，钻孔达到设计深度后，继续超钻20～30mm，钻孔完毕后，反复用泥浆循清孔，以清除孔内泥渣等残留物。
（3）锚杆制作：钻孔完毕，在清孔的过程中，应组织工人制作锚杆。按设计要求制作锚杆，杆体采用Φ22、Φ25、Φ28螺纹钢，为了使锚杆处于钻孔中心，应在锚杆杆件上安设定位器架，每隔2.0m设置一个。 （4）安放锚杆：安放锚杆时，应防止杆人本扭曲压弯，注浆管随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50～100mm杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记，下锚时抓住锚索和注浆管一起缓缓送入，以防止注浆管脱落，下锚完毕，再次检查注浆管与锚头是否齐平，如发现注浆管拉出，应拔出锚杆，重新下锚。
（5）再次清孔：下锚完毕后，改用大泵量清水清孔，置换出孔内泥浆，直至孔口流出清水为止。
（6）注浆：清孔完毕后，连接好灌浆泵和预埋的灌浆管，同时按设计要求制备好水泥浆，进行灌浆。采用底部注浆工艺，压力灌入水灰比为0.40～0.50的32.5R普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力为0.4～0.6Mpa。水泥浆应过筛，整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拔出灌浆管，拔管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内，一直到孔口流出水泥浆为止，方可终止注浆。为提高水泥早期强度，可加入0.03%的三乙醇胺。灌浆完毕后，拔出注浆管。灌浆完毕，应立即清洗灌浆设备。
（7）安装泄水管：为减少水压力，应在边坡上安装泄水管，采用直径Φ50的PVC管，长度为50cm，插入土层35cm，插入端用过
滤布包扎完好，按3000×3000mm安装。
3.4喷射混凝土
（1）采用分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序自下而上，一次喷射厚度为30mm。
（2）喷射时，喷头与受喷面应垂直，保持600～1000mm的距离；施工过程中要控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润、无干斑或滑移流淌现象。
（3）喷射混凝土的回弹率小于15%。
（4）混凝土终凝2h后，采用喷水养护，养护时间为7d。
（5）喷射混凝土中的钢筋网 在喷射第1层混凝土后铺设，钢丝网与土钉或其他锚定装置连接牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
4.基坑支护的验收
（1）锚杆的抗拔力试验锚杆取64根做抗拔力试验。经业主、监理、设计等单位对基坑支护进行随机抽样检验，符合设计要求。
（2）位移观测 本基坑主要进行基坑周边水平位移与沉降的监测，共设9个监测点。在土方开挖期间，每开挖1层土方，观测位移和沉降≥2次。支护完成后，每周观测≥1次，如遇有暴雨等自然灾害，加密观测次数。根据最后观测的数据，最大水平位移2.0mm，小于支护结构最大水平位移允许值0.0025h=28mm。可见，整个基坑围护是成功的。
（3）喷射混凝土面层厚度的检查根据规范要求：取30组，90个点，由业主、监理、施工等单位参加的对所有完成面的喷射混凝土的厚度采取凿孔法进行检查，结果符合设计和规范要求。
5.结束语
挂网喷锚支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称，作为一种先进的支护加固技术，在土质高边坡和大跨度地下工程，特别是在不良地质条件下，国内外已进行了广泛而成功的应用。
关键词：基坑工程；锚杆；水泥土搅拌桩
前言
土体的抗剪强度较低，抗拉能力几乎等于零，但是土体具有一定的结构整体性，能以较小的临界高度保持直立。土坡直立的高度超过临界高度，或坡地有较大的超载以及环境因素的改变都会引起土坡失稳。过去常采用支挡结构承受侧压力并限制其变形。这属于被动制约机制的支挡结构。挂网喷锚支护支护是土体内增设一定长度和分布密度的锚固体，它与土体牢固结构而共同工作。以弥补土体自身强度的不足，增强土体的稳定性。这种方法是以主动制约机制为基础通过锚杆与土体的相互作用，使土体自身结构强度增加，锚杆对复合土体起着骨架箍束作用，分担外荷载和土体自重、应力传递与扩散的作用。而钢筋网喷射混凝土则约束坡面变形。
1.支护方案简介
（1）采用Φ550深层水泥土搅拌桩防水，单排，桩中心水平间距350，桩间搭接200，南面位较高，经图纸会审，南边桩中心水平间距改为300，搭接250，其中东北角4-4剖面用三排桩，桩中心间距400，桩间搭接150，桩长约8.0～16.0m，4-4剖面前后两排桩中另施工Φ130孔，Φ90×4钢管超前支护桩，桩长12m，间距0.80m。
2.基坑支护的施工
2.1施工顺序
轴线控制网建立
↓
深层搅拌桩施工
↓←基坑顶截水沟及压顶梁施工
钢管超前支护桩施工
↓
钢管立柱钻孔桩施工
↓
钢管立柱施工
↓
钢支撑施工
↓
基坑土方开挖及锚杆、锚喷混凝土施工
↓ 修整坑底土方，砌筑坑底排水沟
↓
竣 工
2.2基坑降水与排水
（1）基坑降水采用18口Φ300mm降水井封闭式降水，降水井井底标高-9.0m（相对标高），地下室施工期间降水井内水位不高于-7.0m（相对标高）。
（2）坡顶排水沟结合地势布置，纵坡0.2%-0.5%入市政排水系统。基坑内沿坡底边线布设砖砌排水沟，基坑转角处设砖砌集水井，及时将水抽出地面。
（3）基坑顶西北角设1口沉淀池，场地内排水经此沉淀后，方可排人市政管道
3主要施工方法
3.1水泥土搅拌桩的施工流程
（1）桩机定位：搅拌桩机到达指定桩位后，进行对中、调平。
（2）当搅拌机桩机对位后，启动电机下沉钻头，可用4档下沉，在下沉过程中，应边送浆边钻进切土。
（3）浆液制备：按设计确定的浆液配方投料，搅拌水泥制浆。在送浆前必须不停地搅拌，防止浆液离析。
（4）提升注浆搅拌：待搅拌机钻头下沉到设计深度后，边搅拌边提升钻头，提升速度用Ⅱ档。
（5）重复下沉：当搅拌机钻头提升到设计桩顶标高时，重复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度为Ⅳ档。
（6）重复提升：待钻头下沉到设计深度时，边喷浆、边搅拌、边提升，直至钻头提升至地面，控制提升速度Ⅱ档。
（7）冲洗系统：冲洗灰浆泵和输浆管系统，直至返出清水，并清除此之外钻头上粘附的软土，检查钻头，如有磨损时应及时更换。
（8）移桩机到新桩位，重复1～7步骤。
3.2钢管超前支护桩的施工流程
（1）钻机就位、对中：桩位复核无误后，立即就钻机就位，钻机就位后应调整其平整度，垫底下应垫枕木，确保平衡，同时钻机钻头应对中桩中心，检查无误方可开孔。
（2）钻孔：本工程钢管桩设计长度为12m，采用XY-100型地质钻机钻孔，选用直径为Φ130的合金钻头，成孔过程配以泥浆循环，将孔内渣质及时排出，提高钻进速度，泥浆比重控制在1.2左右。根据设计要求一直钻至设计深度后方可终孔。
（3）清孔：钻至设计深度后，进行清孔工作，采用大泵量的清水进行清孔，将孔内残渣清洗干净，直至孔口流出清水为止。
（4）钢管制作：本工程钢管直径为Φ90，切割钢管采用气割法，管焊接采用对中焊接，接口焊缝应满焊，不得有漏焊现象。根据设计要求，管体每隔1m对称错开Φ8孔，底部开“V”字形缺口。
（5）钢管安放：钢管安放采用吊机吊入孔内，先将钢管慢慢吊起，立直稳定后，对中孔位，入孔时应有两人同时扶住钢管，再慢慢放入孔，钢管应置于孔的中间。
（6）灌浆：注浆设备为BW150灌浆泵，灌浆材料为32.5R普通硅酸盐水泥净浆，采用压密注浆工艺，注浆压力为0.5Mpa，水灰比为0.50，浆体强度不低于20Mpa。插入孔内注浆管应用4分铁管，距孔底100mm，由下自上注浆，一直至孔口流出水泥浆为止。灌浆完毕，立即拔出灌浆管，清洗灌浆设备。待水泥浆体凝固收缩后，桩孔内应及时进行补浆。
3.3锚杆的施工流程
（1）钻机就位：待平整好场地，吊入钻机就位，钻机下面应垫枕木，保证其平整度。采用罗盘测量钻杆角度，控制误差在±2度以内。钻机安装要求牢固，施工中不得产生移位现象。
（2）钻孔、清孔：成孔直径为Φ110，钻孔用相应钻头钻进，局部地段套管跟进至1～3m，起定位、导向作用。钻孔采用回转钻进方式，钻进时采用清水循环护孔，反复循环，对孔口流出的泥浆不断清除残渣。在填土层地段应加大泥浆比重，以防塌孔，钻孔达到设计深度后，继续超钻20～30mm，钻孔完毕后，反复用泥浆循清孔，以清除孔内泥渣等残留物。
（3）锚杆制作：钻孔完毕，在清孔的过程中，应组织工人制作锚杆。按设计要求制作锚杆，杆体采用Φ22、Φ25、Φ28螺纹钢，为了使锚杆处于钻孔中心，应在锚杆杆件上安设定位器架，每隔2.0m设置一个。 （4）安放锚杆：安放锚杆时，应防止杆人本扭曲压弯，注浆管随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50～100mm杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记，下锚时抓住锚索和注浆管一起缓缓送入，以防止注浆管脱落，下锚完毕，再次检查注浆管与锚头是否齐平，如发现注浆管拉出，应拔出锚杆，重新下锚。
（5）再次清孔：下锚完毕后，改用大泵量清水清孔，置换出孔内泥浆，直至孔口流出清水为止。
（6）注浆：清孔完毕后，连接好灌浆泵和预埋的灌浆管，同时按设计要求制备好水泥浆，进行灌浆。采用底部注浆工艺，压力灌入水灰比为0.40～0.50的32.5R普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力为0.4～0.6Mpa。水泥浆应过筛，整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拔出灌浆管，拔管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内，一直到孔口流出水泥浆为止，方可终止注浆。为提高水泥早期强度，可加入0.03%的三乙醇胺。灌浆完毕后，拔出注浆管。灌浆完毕，应立即清洗灌浆设备。
（7）安装泄水管：为减少水压力，应在边坡上安装泄水管，采用直径Φ50的PVC管，长度为50cm，插入土层35cm，插入端用过
滤布包扎完好，按3000×3000mm安装。
3.4喷射混凝土
（1）采用分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序自下而上，一次喷射厚度为30mm。
（2）喷射时，喷头与受喷面应垂直，保持600～1000mm的距离；施工过程中要控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润、无干斑或滑移流淌现象。
（3）喷射混凝土的回弹率小于15%。
（4）混凝土终凝2h后，采用喷水养护，养护时间为7d。
（5）喷射混凝土中的钢筋网 在喷射第1层混凝土后铺设，钢丝网与土钉或其他锚定装置连接牢固，喷射混凝土时钢筋网不得晃动。
4.基坑支护的验收
（1）锚杆的抗拔力试验锚杆取64根做抗拔力试验。经业主、监理、设计等单位对基坑支护进行随机抽样检验，符合设计要求。
（2）位移观测 本基坑主要进行基坑周边水平位移与沉降的监测，共设9个监测点。在土方开挖期间，每开挖1层土方，观测位移和沉降≥2次。支护完成后，每周观测≥1次，如遇有暴雨等自然灾害，加密观测次数。根据最后观测的数据，最大水平位移2.0mm，小于支护结构最大水平位移允许值0.0025h=28mm。可见，整个基坑围护是成功的。
（3）喷射混凝土面层厚度的检查根据规范要求：取30组，90个点，由业主、监理、施工等单位参加的对所有完成面的喷射混凝土的厚度采取凿孔法进行检查，结果符合设计和规范要求。
5.结束语
挂网喷锚支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称，作为一种先进的支护加固技术，在土质高边坡和大跨度地下工程，特别是在不良地质条件下，国内外已进行了广泛而成功的应用。