新型深基坑支护技术锚管桩

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1、1新 型 深 基 坑 支 护 技 术 锚 管 桩摘 要 本 文 简 单 介 绍 一 种 新 型 基 坑 支 护 结 构 新 技 术 锚 管 桩 ， 并 在 软 土 地 基 中 实 践 成 功 。它 是 利 用 管 壁 穿 孔 的 钢 管 ， 在 一 定 压 力 下 向 内 注 入 掺 有 外 加 剂 的 水 泥 砂 浆 与 纯 水 泥 浆 ， 迫 使 浆 体 从 壁孔 外 渗 至 一 定 范 围 内 的 土 体 中 ， 形 成 以 钢 管 为 核 心 （ 作 为 锚 杆 ） 外 裹 浆 体 的 粗 糙 圆 柱 体 ， 与 土 体 间 产生 粘 结 摩 阻 力 ， 从 而 使 锚 入 土 中 的

2、 钢 管 拉 住 水 平 围 楞 （ 槽 钢 ） 与 坚 向 排 桩 （ 槽 钢 ） ， 以 平 衡 基 坑 边壁 土 产 生 的 主 动 侧 压 力 ， 即 用 注 浆 锚 管 拉 住 槽 钢 排 桩 的 一 种 新 型 支 护 方 法 。 其 深 度 可 达 9m。关 键 词 基 坑 支 护 ； 新 技 术 ； 锚 管 桩长 铝 公 司 一 环 水 工 程 2000 年 11 月 开 工 ， 2001 年 10 月 竣 工 ， 它 是 将 厂内 生 产 回 水 经 过 暗 渠 流 入 热 水 池 ， 再 通 过 泵 房 、 四 个 双 曲 线 冷 却 塔 冷 却 后 ， 回流 冷 水 池

3、之 后 重 新 利 用 ， 相 对 厂 内 老 循 环 水 系 统 ， 在 节 能 降 耗 方 面 具 有 重 要 意义 。 一 环 水 工 程 是 老 厂 内 技 改 工 程 ， 受 场 地 条 件 限 制 ， 热 水 池 基 础 边 缘 与 冷 却塔 基 础 边 缘 之 间 距 离 为 4.5m,与 泵 房 相 距 2.0m， 与 水 泥 厂 办 公 楼 之 间 距 离 为6.5m， 如 下 图 示 ：泵 房冷 水 池办 公 楼热 水 池冷却塔2热 水 池 是 长 铝 公 司 最 大 的 钢 筋 砼 水 池 ， 长 、 宽 、 深 分 别 是48m、 40m、 9.2m。 基 坑 如 果

4、采 用 放 坡 大 开 挖 ， 势 必 会 影 响 冷 却 塔 、 办 公 楼 和泵 房 的 结 构 安 全 ， 施 工 期 间 又 正 值 雨 季 ， 所 以 基 坑 大 开 挖 的 方 案 被 否 决 。 经 过建 设 、 设 计 、 监 理 、 施 工 等 有 关 单 位 协 商 ， 9.2m 深 的 热 水 池 基 坑 开 挖 定 为基 坑 支 护 新 技 术 锚 管 桩 ， 并 取 得 成 功 。锚 管 桩 是 在 钢 管 外 壁 上 按 照 一 定 的 间 距 钻 二 排 梅 花 形 孔 ， 用 液 压 振 管 机 振入 土 中 ， 再 把 DN20 镀 锌 管 插 入 锚 管 内

5、 ， 先 采 用 低 压 （ 0.50.7 MPa） 注 入水 泥 砂 浆 （ 内 掺 三 乙 醇 胺 ） ， 之 后 用 高 压 （ 1.21.5 MPa） 向 管 内 注 入 纯 水 泥浆 ， 使 水 泥 砂 浆 通 过 钢 管 的 壁 孔 ， 向 管 壁 外 挤 压 出 水 泥 砂 浆 形 成 150 圆柱 形 砂 浆 体 ， 形 成 以 钢 管 为 核 心 外 裹 浆 体 的 粗 糙 的 圆 柱 体 ， 象 钢 筋 砼 桩 一 样 ，与 土 体 间 产 生 粘 结 摩 阻 力 ， 从 而 使 锚 入 土 中 的 钢 管 拉 住 用 槽 钢 做 成 的 水 平 围 楞和 竖 向 排 桩

6、， 用 以 平 衡 基 坑 边 壁 产 生 的 主 动 侧 压 力 、 坑 壁 上 的 活 荷 载 。 即 用 注浆 锚 管 拉 住 槽 钢 排 桩 的 一 种 新 型 的 支 护 方 法 。 深 度 可 达 9.0m。一 、 工 程 地 质 条 件根 据 甲 方 提 供 地 质 条 件 可 知 ：第 一 层 ： 杂 填 土 ， 厚 度 1.52.0m第 二 层 ： 黄 土 状 土 ， 厚 度 5.86.80m第 三 层 ： 粉 土 类 粉 质 粘 土 ， 厚 度 ： 未 穿 透 ， 最 大 揭 露 厚 度 为 19.2m， 在-9.0m 处 遇 见 地 下 水 。二 、 主 要 材 料 的

7、选 用 与 要 求1、 钢 材 ： 槽 钢 24、 14， 锚 管 。 锚 管 第 一 皮 至 第 四 皮 采 用 DN483 焊 接 钢 管 。 槽 钢 采 用 Q235AF25 扣 打 ， 净 间 距 为 50mm。 钢 管 和 圆 钢 均 采 用 一 级 钢 。 钢 材 要 有 出 厂 合 格 证 和 质 保 书 ， 符 合 GB707-88 规 程 要 求 。3 焊 条 采 用 GBE4303。2、 水 泥 、 砂水 泥 （ 注 入 锚 管 之 内 ） 采 用 长 铝 公 司 生 产 的 早 强 型 硅 酸 盐 水 泥 ， 标 号 为425#， 向 开 孔 钢 管 第 一 次 注 浆

8、的 配 合 比 采 用 ： 水 泥 ： 砂 （ 南 阳 中 砂 ， 用 筛 子筛 过 ） =1： 0.5（ 重 量 比 ） 水 泥 砂 浆 。 第 二 次 向 开 孔 塑 料 皮 管 内 注 浆 ， 采 用 纯水 泥 浆 ， 水 泥 砂 浆 和 水 泥 纯 浆 必 须 搅 拌 均 匀 ， 一 次 拌 和 的 水 泥 砂 浆 （ 或 水 泥 纯浆 ） 必 须 在 其 初 凝 （ 一 般 为 2 小 时 ） 前 使 用 完 毕 ， 否 则 会 造 成 浪 费 ， 灌 浆 时均 采 用 三 乙 醇 胺 促 凝 剂 ， 掺 入 量 为 水 泥 重 量 的 0.30.5%。三 、 施 工 流 程1、 根

9、 据 槽 钢 外 围 线 进 行 放 样 、 定 位 、 准 确 掌 握 压 槽 钢 桩 的 位 置 ， 槽 钢 桩的 长 度 根 据 基 坑 深 度 而 定 ， 用 反 铲 挖 土 机 挖 一 条 深 1.8m、 宽 2.0m 的 基 槽 。2、 用 挖 土 机 挖 斗 把 一 根 槽 钢 吊 起 来 ， 稳 定 后 慢 慢 压 下 槽 钢 桩 ， 型 号 为24， 压 下 后 桩 顶 标 高 为 -1.50m， 桩 要 垂 直 压 下 去 ， 水 平 方 向 拉 直 线 ， 目 视 槽钢 桩 成 一 条 直 线 。3、 在 桩 的 内 侧 用 水 平 槽 钢 ， 型 号 为 14 当 作

10、围 楞 把 全 部 槽 钢 桩 焊 接 串 联起 来 ， 构 成 第 一 道 腰 带 形 状 水 平 围 楞 。4、 确 定 锚 管 水 平 向 孔 位 ， 即 把 锚 管 从 两 根 14 之 间 穿 过 ， 二 根 槽 钢 之 间间 距 为 100， 锚 管 从 缝 中 穿 过 。5、 把 第 一 道 锚 管 用 液 压 振 管 机 振 入 土 中 ， 并 及 时 注 入 水 泥 砂 浆 。6、 沿 基 坑 内 侧 挖 第 一 皮 ， 宽 67m， 深 约 2.8 m， 即 在 第 一 道 围 楞 中 心线 下 去 1.0m， 挖 第 一 皮 土 时 ， 挖 土 长 度 必 须 一 段 一

11、 段 （ 一 段 长 约 15m） 的挖 土 。7、 焊 接 第 二 道 围 楞 ， 标 高 在 挖 土 面 下 去 2.5 米 。8、 设 锚 管 ， 向 管 内 注 入 水 泥 砂 浆 ， 并 用 二 次 注 浆 在 黑 塑 料 管 内 注 入 纯 水泥 浆 。49、 继 续 分 层 分 段 挖 土 ， 越 到 下 面 段 长 越 少 ， 直 至 把 土 挖 完 为 止 。10、 锚 管 桩 平 面 布 置 图5四 、 施 工 机 具 设 备 配 置序 号 设 备 名 称 规 格 型 号 单 位 数 量 用 途1 注 浆 机 uBJ0.51.5KPa 台 1管 中 注 水 泥 砂 浆 、

12、水 泥浆2 砂 浆 搅 拌 机 C-076-1 台 1 搅 拌 砂 浆3 空 气 压 缩 机 Vy-9/7-d 台 1 振 压 锚 管4 砂 轮 切 割 机 台 1 切 割 钢 材5 交 流 电 焊 机 BX1-500 台 2 焊 接 钢 材6 台 钻 台 1 钢 管 壁 钻 孔7 潜 水 泵 台 1 基 坑 抽 水8 测 斜 仪 台 1 测 量 坑 壁 位 移9 经 纬 仪 蔡 司 010 台 1 放 线 、 测 角10 水 平 仪 S3-D 台 1 测 水 平 位 移 及 进 程11 高 压 水 管 25、 80 米 100 送 水 泥 砂 浆 、 纯 水 泥 浆12 电 缆 米 100

13、送 电13 配 电 箱 只 1 配 电14 张 拉 千 斤 顶 台 1 作 抗 拔 试 验15 电 动 葫 芦 台 1 拉 拔 槽 钢 桩16 液 压 振 管 机 台 1 原 地 压 锚 管 于 土 中6五 、 锚 管 制 作 与 设 置1、 锚 管 的 制 作 锚 管 采 用 DN483 焊 接 钢 管 。 根 据 锚 管 设 计 长 度 进 行 下 料 ， 本 工 程 锚 管 设 计 长 度 为 6.5m， 间 距为 900。 在 锚 管 外 壁 上 钻 二 排 梅 花 形 8 孔 ， 在 同 一 直 线 外 壁 上 间 距 为450， 以 利 浆 液 外 排 挤 成 150 180 粗

14、糙 圆 柱 形 浆 体 。 在 每 一 个 壁 孔 附 近 焊 一 只 12 倒 钩 （ 钩 长 50） 或 定 位 架 ， 增 加 抗拔 能 力 ； 每 隔 1.3m 处 设 一 根 -303， 200mm 扁 钢 船 形 作 为 定 位 架 。 头 部 焊 89mm， 200mm 锥 头 一 只 ， 以 利 进 土 ， 以 便 喷 浆 并 使 其 形成 蘑 菇 形 扩 大 头 。2、 锚 管 设 置 锚 管 施 工 前 ， 根 据 槽 钢 桩 外 围 线 与 第 一 道 围 楞 标 高 定 出 管 位 ， 并 作 出标 记 和 编 号 。 注 浆 过 程 中 要 做 好 锚 管 记 录 ，

15、 按 锚 管 编 号 逐 一 记 录 压 管 时 测 其 土 体 特性 、 注 浆 数 量 与 质 量 、 事 故 处 理 等 。 并 和 设 计 图 加 以 比 较 ， 若 发 现 有 较 大 偏 差时 ， 要 及 时 反 馈 修 改 锚 管 的 设 计 参 数 。 用 三 个 工 人 采 用 液 压 振 管 机 振 入 土 中 ， 其 后 应 及 时 注 浆 。 锚 管 振 入 土 体 内 后 ， 用 DN20 镀 锌 管 插 入 锚 管 内 ， 压 力 注 水 ， 冲 洗泥 浆 后 再 进 行 一 次 注 浆 ， 采 用 低 压 （ 0.50.7MPa） 方 法 注 浆 裹 管 ， 使

16、水 泥 砂浆 通 过 钢 管 壁 孔 ， 向 管 壁 外 挤 压 出 水 泥 砂 浆 成 150 圆 柱 形 砂 浆 体 。 一 次 压力 注 浆 时 应 在 钢 管 内 部 放 入 1m 长 25 塑 料 管 ， 水 泥 砂 浆 从 塑 料 管 内 注 浆 ，注 满 后 保 持 压 力 3 分 钟 。 压 力 注 浆 以 满 管 孔 为 止 。 为 提 高 锚 管 抗 拔 能 力 要 采 用 二 次 挤 压 注 浆 方 法 ， 即 在 首 次 注 入 水 泥 砂7浆 终 凝 （ 2 小 时 ） 前 用 纱 布 包 住 管 口 ， 再 用 高 压 （ 1.21.5 MPa） 在 管 外 附入 20 开 孔 塑 料 管 内 作 两 次 注 入 水 泥 纯 浆 ， 注 满 后 保 持 压 力 5 分 钟 ， 此 操作 方 法 为 ： 第 二 排 锚