建筑工程中深基坑施工中的桩锚支护

姜尊义

（山东钜辉建筑技术有限公司，山东 济南 250000）

0 引言

近年来，我国加大了高层和超高层建筑的建设力度。在建设高层和超高层建筑的过程中，有时会涉及地下车库、地下商场的建设工作。所以，施工单位在建设高层和超高层建筑时对地基开挖的基础相对较深。在深基坑中，基坑的两侧易发生滑落，这不仅会导致施工安全风险，而且影响建筑施工的顺利推进。通过应用桩锚支护技术，有助于防止出现这些问题。对施工单位来讲，其需要认识到桩锚支护技术在建筑工程中深基坑施工中的应用价值，掌握桩锚支护技术应用技巧，便于指导实际桩锚支护工作。

1 工程案例简介

1.1 工程基本情况

该工程位于某市中心地带，工程外围有多条公路。该工程的建筑超过了100m，属于超高建筑。在建设本次工程的过程中，还需要配套建设地下停车场，方便人们停车。该工程基坑的性形状为“L”形，通过测量得知，施工地段由上到下长度为230 m，由左到右宽度为220 m，坑基周围的总长度为920 m[1]。在进行该工程施工时，要开展基坑开挖工作，以保证地基建设水平，保证建筑物的稳固性。经过评估工程得知，应开挖的基坑深度为1.5m。在开挖基坑的过程中，一定要进行支护施工工作，防止在施工的过程中发生安全事故。

1.2 施工现场地质情况

检测施工地质是顺利、有效推进建筑工程的重要环节，在该工程中也不例外。在本次工程施工前，就检测了地质，根据检测信息数据，了解了施工现场地质情况。详细的地质情况如下：施工现场地质共分为五层（见表1）。第一层：人工填土层。人工填土层即人为填土形成的土层，在人工填土层中又分为两个部分。一个部分是杂质土层，在该土层中，土的类型比较多，土与土之间的紧密性不强。经过检测杂质土层的厚度得知，该土层的平均厚度为3.51m。另一个部分是素填土，经过检测发现，在该土层中共包括两个类型的土，第一种是粉土，另一种是黏土，而该土层的平均厚度为3.14m[2]。第二层：粉土层。在第二层为粉土层，该土层是由单一的粉土构成的，其平均厚度为6.37m。第三层：粉细沙层。在第三层中，土质呈现细分状，并且含有沙子，其平均厚度为1.87m。第四层：粉土层。该土层是由粉土构成的，其平均厚度为6.45m。第五层：细沙层。该土层是由极为细小的沙子构成的，其平均厚度为25.91m。由于地下水类型会影响建筑工程施工进度、施工效果，因此在还需要检测地下水类型。经过检测发现，该工程的地下水属于孔隙水。通过判断得知，孔隙水是由雨水流入地下而形成的。

表1 施工现场地质土层情况

2 施工现场中基坑支护的设计

基坑支护设计水平在很大的程度上影响着基坑施工安全以及施工质量，因此有必要重点开展基坑支护设计工作。提升基坑支护设计水平的重要前提是要根据施工现场情况、施工要求、施工标准等，进行设计工作。经过搜集与工程相关的资料以及所掌握的施工现场情况，本次对该工程设计了混凝土灌注粧粧锚支护方案，在完成方案设计后，就需要根据方案进行具体的施工活动了，如下所述。

2.1 灌注桩

在混凝土灌注粧粧锚支护施工中，要把握灌注桩施工要点。灌注粧粧顶连梁经过测量，其高度为6.2 m，在施工现场的右侧，左侧和下侧，灌注粧的直径为800 mm，灌注粧的粧长度为17.5 m；在施工现场的东北侧，其灌注粧的直径为900 mm，灌注粧的长度为20.25 m。混凝土是开展灌注桩施工中所应用的重要施工材料，为保证灌注桩建设效果，要注重控制混凝土的强度。经测试研究发现，混凝土的强度等级为C30[3]。将混凝土的强度控制在该标准内，就可以为施工活动的顺利推进提供可靠的材料支持。

在建筑工程中深基坑开挖工程完成后，就需要应用混凝土灌注粧为深基坑进行支护处理。该工程的规模比较大，在进行深基坑支护处理工作中，会需要建设多个灌注桩。为保证支护效果，需要将多个灌注桩进行有效连接。其中，可以应用挂网将多个灌注桩进行连接。在开展此项工作时，要确定网片的规格，即应用选择100mm的预制网片。而在进行挂网施工的过程中需要喷射混凝土。值得注意的是施工人员需要控制喷射混凝土的强度、厚度。强度、厚度分别为82mm、C25[4]。

施工单位需要在支护施工中根据基坑情况，采取合适的支护手段。该施工针对施工现场左侧和下侧、施工现场右侧和右上侧、施工现场左上侧采用三种支护手段，具体内容如下。

施工现场左侧和下侧：在施工现场左侧和下侧，施工单位需要应用科学有效的支护方式。要注重控制卸载深度、卸载平台宽度、施工现场边坡坡率、灌注粧的粧直径、粧与粧之间的间隔距离。经过研究工程发现，这些数据分别为4.4m、3.3m、1：0.6、798mm、1.34m。在这种情况之下，才可以全面提升支护水平。

施工现场右侧和右上侧：在右侧和右上侧，应采用三轴搅拌粧的方式，推进施工活动。在该施工活动中，应控制施工的深度，其中在深度到达-1.68m的情况下就需要停止进行此次施工。同时在本次支护施工中还需要提前设置划灌注粧的粧直径以及粧与粧之间间距，这两个方面的数据分别为790mm、1.24m[5]。由于在本次支护施工中会应用到锚索规，为此要提前对锚索进行规划设定。在该施工中，应将锚索设置为两排，以起到良好的支护效果。

施工现场左上侧：在本次支护施工中，要控制基坑的挖掘深度、卸载厚度、卸载平台的宽度、工程放坡坡率。经过分析研究本次工程得知，这些施工数据分别为14m、6.5m、2.4m、1∶0.2。针对施工现场左上侧采用的是土钉支护技术，在该支护技术下，应用确定灌注粧的直径以及粧与粧之间间距，而这两个施工数据分别为890mm、1.1m。在进行施工时同样会应用到锚索，为保证支护水平，可将对锚索进行规划设定，即设定为三排，则可以确保支护水平。

2.3 预应力锚索相关施工技术要点

在进行预应力锚索施工时，一定要研究施工技术，科学把握施工技术。该文主要从以下方面研究了预应力锚索相关施工技术，分析了预应力锚索相关施工技术要点，具体介绍如下。

2.3.1 配合土方开挖施工活动

为顺利完成施工任务，应配合土方开挖施工活动。也就是说，在施工中要同时考虑土方开挖与锚索施工活动，使两项施工活动相得益彰。施工人员在土方开挖施工活动中要了解锚索施工要点，注意为锚索施工提供工作面，便于锚索施工活动有效推进。同时要及时了解锚索强张拉情况，而在锚索强张拉后才可以进行土方开挖施工活动。

在本次工程中可采用是倒梯形施工方式（见图1）。第一步开挖锚索作业面。第二部开挖土方。通过规范步骤，可以保证后续施工活动有效推进。

图1 预应力锚索施工与土方开挖之间的配合作业图

2.3.2 锚索孔位的定位

孔位标高是锚索孔位定位的工作要点。在进行锚索孔位的定位前，需要科学设计孔位的标高。在施工中还需要注重观察同一排锚的位置，使同一排锚的位置处于一条直线上，保证腰梁安装施工活动有效推进。

2.3.3 腰梁的加工和安装

腰梁属于传力结构，在预应力锚索施工中，要做好腰梁的加工和安装工作。在该工程中，需要采用工字钢组合箱型直梁式。工字钢组合箱型直梁式的腰梁的制作简单，同时安装以及拆装都是比较简单的。如果桩体的偏差比较大，就可以用异型支撑板进行调整，保证支护效果。

2.3.4 预应力张拉

在支护施工中，要预应力张拉工作。在进行预应力张拉前，需要控制锚固体的强度，其中在强度达到固定的标准的70%左右的情况下方可进行该工作。与此同时，要选择合适的方法。在本次工程中，可应用“跳张法”推进施工或活动。在张拉前，需要控制拉力，通常情况之下，应用将拉力控制在设计拉力的15%左右，另外还需要对锚索进行预张，便于工作的有序开展，而预张的次数在1到2次即可。锚索的最终张拉力是施工的要点，由于最终锁定值及预应力的损失率是确定锚索的最终张拉力的关键之处，因此要了解它们的数值。其中，最终锁定值是设计轴力的75%，而预应力的损失率并不是直接得出的，而是需要试验、计算而得出的。在该工程锚索的最终锁定值、预应力的损失率、最大张拉力分别为300kN、21%、379kN。

3 桩锚支护在深基坑工程中的施工质量控制

在深基坑工程中应用桩锚支护技术时，需要全面地把控施工活动，提高施工质量控制水平。在该工程中，有必要从以下三个角度进行施工质量控制工作。1）在施工中会用到泥浆，为提高泥浆制备效率，需要应用机器开展制备工作。同时要做好泥浆制备材料的选取工作，其中需要将含砂量少的膨润土或黏土作为泥浆制备的重要材料。2）导管是在混凝土灌注是应用的施工工具。在开展该施工活动时，要合理控制导管埋的深度，即深度应用控制在2m～6m。在临近结束时，就容易出现砼顶升困难的问题。这时就需要根据实际情况，减少导管被埋的深度，解决砼顶升困难的问题，保证灌注施工效果。3）在张拉时，应该采取分段张力策略。分段张力的判断的标准是在待压力表度数稳定后，就可以进行下一段的张拉工作。

4 桩锚支护在深基坑工程中的施工监测分析

在应用桩锚支护技术推进施工的过程中，容易出现基坑变形的问题，严重的情况之下，还会导致周围的建筑物受到不良影响，降低周围建筑物的稳定性。为避免出现这些问题，需要在施工中开展监测工作。一方面，要做好监测点的布设工作，另一方面，要采取合适的方法推进监测工作。

监测点的布设工作如下：1）在基坑周边布设监测点，测点间距为20m；2）基坑周边土体的沉降及位移观测点布设：在基坑顶面缘外侧1m、7m处分别布置两排土体位移、沉降观测点，间距为20m。3）周边建筑的监测点水平位移、沉降监测点的布设分别为每栋建筑物沿外围间距10m～20m设一个观测点，沿建建筑物周边隔柱布置或在墙面布置，间距8m。

监测的方法如下：1）沉降观测及水平位移的监测。在该工程中可以应用三等水准测量的方法进行沉降检测工作。为保证监测效果，需要控制线路闭合误差，其中应将错误控制在0.6mm以下。本次主要应用轴线法，检测基坑水平位移数据，了解基坑水平位移情况。倘若难以在本次工程中顺利操作该种基坑水平位移监测工作，就可以应用小角度法开展监测工作。在小角度法下， 同样需要控制误差，即误差应控制在2.0mm内。在监测的完毕后，要搜集、整理、分析，监测数据，以为优化改进施工工作提供有效的支持。2）倾斜监测。主要对周围的建筑物进行倾斜监测。在该工程中可以应用测水平角法开展倾斜监测工作。值得注意的是，在对周围的建筑物进行倾斜监测时，一定要避免在阳光强烈、风力较大的天气，便于保证监测效率与监测数据的准确性。3）现场目测。施工单位可以指派人员深入施工现场，开展监测工作。其中，每天应用定时至少监测1次。如果发现位移、沉降等问题，就需要及时上报给相关管理人员，便于科学有效的处理问题。

5 桩锚支护在深基坑工程中的施工突发问题的处理

在本次工程施工的过程中，遇到了以下突发问题。随后，采取了合理的措施，避免问题扩大。1）施工现场基坑的右侧地势偏低，在施工的过程中，雨水流入了基坑的右侧，形成了积水。在积水的作用下，会使基坑变形的风险增加，这就会影响支护水平与施工安全。为此，一方面，进行了排水处理工作，及时排出积水；另一方面，增加了一排预应力锚索，防止基坑发生变形，保证支护效果。2）在施工现场基坑下侧开展预应力锚索成孔注浆作业的过程中，产生了沉降与变形。施工人员在第一时间发现了问题，并认真地探究了问题出现的原因。经过研究分析得知，之所以发生沉降与变形，是因为施工的土质为杂质土，紧密性不强，加之注浆量比较大。为提高问题解决水平，采用了隔孔施工措施，并且根据工程受力情况以及形变控制要求，减少了注浆量。3）预应力锚索是该工程是施工的重点与要点。预应力锚索施工处的土质为细沙层，在成孔作业施工中，细沙层中的沙土从孔中流出。如果不及时控制该问题，就容易降低沉降发生概率，也就不能保证施工质量。针对该问题，施工人员采用了管中成孔技术，并应用了套管等，推进施工活动。

6 结语

综上所述，在深基坑工程中会使用到桩锚支护技术，以提高支护以及安全施工水平。桩锚支护技术属于一项系统的施工技术，在应用桩锚支护技术的过程中，应该要充分地把握桩锚支护技术。为确保技术应用效果，还需要提前构建突发问题应对策略，便于及时科学地解决问题。除此之外，要注重监测整个施工活动，倘若出现问题，就需要第一时间寻找问题出现的原因，进而采取合理的措施解决问题。在完成施工活动后，有必要认真地总结桩锚支护技术在深基坑工程中的应用经验，并反思技术应用步骤、方法等，以此为后续桩锚支护技术在深基坑工程中的应用工作提供科学指导。