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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
2、却塔冷却后，回流冷水池之后重新利用，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 房热 水 池冷 水 池办 公 楼冷却塔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
3、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，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，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1.52.0
4、m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。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
5、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
6、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。9、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、水泥浆2砂浆搅拌
7、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
8、形8孔，在同一直线外壁上间距为450，以利浆液外排挤成150180粗糙圆柱形浆体。 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，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
9、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：第二排锚管以下在初凝前需作二次注入水纯泥浆，把20塑料管放到底，边注浆边晃动塑料管，浆
10、注满后，防止水泥浆在管口部外溢，可及时堵住管，向管内注浆的充盈系数必须1。 当注浆用水泥砂浆时，其水灰比不宜超过0.45，若超过时应加三乙醇胺促凝剂，促使早凝和控制泥水，施工时当浆体工作度（坍落度）不能满足时，可外加EA-2高效减水剂，不可加水。 砂浆强度用70.7mm立方试块进行测定，共做3组，每组3块试件，给出3d、28d龄期强度。 锚管端部通过2根14#水平围楞与连接件把锚管端部焊牢。六、施工要求和注意事项 1、压入槽钢必须成一条直线，槽钢桩采用扣打，若遇到地下水与流沙，在槽钢桩缝隙处予以压力喷浆。2、该工程经过挖探沟、探墓发现下部-7.0m处有一防空洞20003500，并通过建设单位、
11、监理公司一起查看、登记、监证有关资料，由甲方提供水文地质勘探资料，实行精心设计与精心施工。3、该基坑边缘3m内计算施工荷载为1.5t/m2，不能超载与出现大的动载，汽车与挖土机若轮压在支护结构上时，则必须用路基板（60mm）垫平后才可予以通过。4、必须做好基坑内外的排水工作，基坑外部边缘做部分混凝土护坡，坑外与坑内侧壁边缘四周设明沟（断面300mm300mm），坑内每隔15m左右设一个600mm600mm600mm集水坑，其沟坑壁均用Mu1.0红砖，M5.0水泥砂浆砌筑，1：2.5水泥砂浆粉刷。基坑内水沟至桩边全做碎石与混凝土垫层。5、挖土与基坑支护两方案必须同时会审，相互配合，确保质量。基坑
12、内边沿尽可能多留三角土，增加被动侧压土。6、基坑挖到基底时，必须抓紧做砖模及时封底（垫层）。侧壁板施工完毕后可利用电动拔桩葫芦机架拔回槽钢桩。在地下室侧壁外四周及时回填采用矿渣分层夯实，采用先回填后拔桩。7、挖土时要经常观测土体的变形，并做好全面记录。要做到信息化施工，若有意外情况及时采取应急措施。七、 应急措施1、基坑边沿安设67只测斜仪，布点在每边中点处、转角处，埋设后经常观测土体变形情况，其观测结果及时把信息反馈给设计人员，以便拟定应急措施。 2、若发现开挖土方后，坡顶位移过大并不收敛，应立即用挖土机挖斗将土向基坑边沿回填反压或用砂包反压，待稳定后再采用加固措施。 3、加密加长锚管及时注
13、浆，并要在水泥砂浆中加0.3%0.5%三乙醇胺促凝剂。4、准备部分钢管在基坑转角部位加钢管内支撑或加槽钢、钢管斜撑。5、基坑边缘趾部打一排竖向槽钢或二排锚管，提高坑壁整体稳定性，减少地下室基坑底部土的隆起。另外施工时每天都要听天气预报，排除天然灾害，与恶劣环境作斗争。八、工程质量保证措施本支护结构是根据工程地质勘察报告和场地周边调查分析后，通过理论计算分析实际施工过程经验拟定的。为确保设计质量，施工时除了严格按图施工外，还必须在施工时加强质量管理。1、开工前组织施工人员认真学习锚管桩施工图与施工方案，并对可能出现的问题提出应急处理措施。2、对整个施工过程，均实行岗位责任制，定人定点责任，做好施
14、工质量监督检测工作。工程技术组全面负责整个支护结构工程的质量，技术人员跟班作业，及时解决施工中出现的问题并作好施工报表记录，确保每道工序符合设计图纸与施工方案，达到优质要求。 3、严格把住钢管、钢筋、水泥、砂石、外加剂、电焊条等原材料的质量关，按规范要求进行材料复试，杜绝不合格的建材进入工地。4、进行全面质量管理，对每个施工环节严格把关，对坑壁坡度、锚管入土深度、注入砂浆配合比、外加剂比例、注浆饱满度（充盈系数1）、钢管与锚头及锚管与围楞焊接质量等进行严格监督检查。5、做好基坑侧壁水平位移的监督，用测斜仪每天测一次，特殊情况多测几次作好记录，及时通报有关部门，做到信息施工。6、做好隐蔽工程施工记录，特别是入土钢管长度，注入水泥砂浆、水泥浆及添加剂等必须实行计量。7、对锚管入土后到底有多少锚固握裹能力，必须事先做抗拔试验一组（3根），并做出报告。对混凝土、砂浆要取样作3d、28d抗压试验。8、锚管桩未竣工前，不能在基坑边缘部堆载重加荷，施工完毕后也不能超载（1.5t/ t/m2）。九、施工全过程质量检查与技术资料内容 1、工程调查与工程地质勘察报告及周围的建（构）筑物、道路、管道线路线图。 2、基坑支护方案设计图。
