浅析深基坑支护中自钻式锚杆的应用技术

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1、浅析深基坑支护中自钻式锚杆的应用技术［摘要］本文结合某工程基坑支护工程，提出了一种特殊的地质特征的自钻锚杆施工技术，研究了其施工工艺、操作要点，探讨了监测方式，实施的过程中效果显著，技术先进可行，在许多工程具有广泛的应用。［关键词］基坑支护；桩锚支护；自钻式锚杆；监测中图分类号：C35文献标识码：A1工程概况某工程主楼地上23层，地下1层，裙楼地上4层，地下1层，总建筑面积约60000m2。基坑平面尺寸117m×62m，有效支护深度为10m，安全等级为一级。基坑北侧为4层砖混结构，东侧中段距基坑16.9m有

2、2层食堂，基坑南侧距地下室外墙4.5m为18层病房楼，西侧距基坑14.8m为4层砖混结构建筑、1层地下室。2支护结构设计基坑开挖最大深度为7.8m，面临着开挖深度较深、土质条件差、地下水位高、周边场地狭窄、周边建筑临近等施工难题。鉴于本支护工程的复杂性和特殊性，根据现行规范，综合考虑设计、施工、工期、造价、气候等因素，决定采用桩锚支护体系。支护桩采用混凝土灌注桩，桩径800mm，桩间距1.85m，桩长17m;桩顶设800mm×1000mm的混凝土冠梁，桩锚入冠梁50mm，桩主筋锚入冠梁700mm。支护桩桩间

3、采用650mm高压旋喷桩，桩间搭接200mm，桩长16.9m，与灌注桩一起组成截水帷幕。整个基坑深范围内设两排自钻式预应力锚杆，第1层锚杆长22.5m，第2层锚杆长17.5m;锚杆杆体采用�32mm、壁厚6mm的螺纹无缝钢管，锚杆间距1.5m。锚杆轴向拉力设计值第1层为251.7kN，锁定值为160kN;第2层为190.6N，锁定值为125kN;预应力锚杆间采用2根［18b腰梁连接。预应力锚杆采用边钻边注浆施工工艺。3施工关键技术桩锚支护体系中，以灌注桩与高压旋喷桩相互咬合成截水帷幕，土体的侧压力传递给槽钢

4、腰梁，通过腰梁将侧压力传递给自钻式螺旋锚杆，以锚杆作为主要的抗倾覆受力构件;通过给螺旋锚杆施加预应力，限制基坑前期周边产生的裂缝，从而防止基坑周边土体扰动，增加基坑的整体稳定性。本文重点介绍自钻式螺旋锚杆施工技术。3.1施工工艺流程(见图1)图1自钻式锚杆施工工艺流程3.2施工操作要点3.2.1止水帷幕施工8施工时重点控制钻杆垂直度，在止水帷幕后插管注浆，内插管采用�32镀锌管，插入深度6m，采用气动注浆泵注浆，较好地解决了这一问题。3.2.2基坑开挖需遵循分层分步开挖原则，每层开挖的最大高度取决于土体可以

5、直立而不坍塌的能力。一般取所施工锚杆以下40cm处，以便进行锚杆施工。施工时随着工作面开挖而分层施工，上层锚固体达到设计强度并在预应力施加完毕后，方可开挖下层土方、进行下层锚杆的施工。3.2.3制备水泥浆制备水泥浆遵循随配随用的原则，先将水泥倒入搅拌桶，充分搅拌后透过滤网将颗粒物过滤，再倒入泥浆池中，泥浆池中的水泥浆液需定时搅动，防止固化;对于未搅拌均匀的水泥浆容易造成注浆管堵塞，不可使用。本工程水灰比控制在0.45～0.5。3.2.4导向孔施工对钻孔位置测量放线，将孔位定在同一直线上，便于螺旋锚杆施工完成

6、后槽钢腰梁的安装。本工程采用MDL-120D1型钻机，就位时注意机身的平整，锚杆水平夹角15°～820°，与钻孔在同一直线上推进。在设备钻杆连接位置安装钻头，设备与清水管连接，开钻时，打开清水管阀门，边推进钻头，边进行射水，用以冲出绞碎的桩体碎屑，通过钻杆长度及冲出的碎屑颜色判断是否穿透止水桩。钻孔直径与自钻式螺旋锚杆前端的螺旋翼片大小相等，在15cm左右，成孔倾斜允许偏差控制在2%以内;孔位偏差≤100mm。3.2.5锚杆制作杆体采用�32/20mm螺纹无缝焊管，长3m。前后端采用丝扣连接;锚杆前端设置两

7、道螺旋叶片(直径15cm)，第1道螺旋叶片距离锚杆前段为10～15cm，两螺旋叶片间距为25～35cm，通过土体的推挡来承受来自于锚杆杆体的拉力，是锚杆承受抗拔力的关键。杆体为中空锚杆，在锚杆的螺旋叶片后设置一出浆孔，出浆孔直径为4～8mm，在锚杆旋转推进土层过程中进行注浆，浆体从锚杆出浆孔中射出，与前端螺旋叶片切削下的土体搅和在一起，锚杆螺旋叶片后设置搅拌片，最少为3道，间距为15～25cm，沿杆体梅花形布置，能将土体与水泥浆均匀搅拌，固化后形成锚固体，从而增大锚杆与土体间的侧摩阻力(见图2)。图2自钻式

8、螺旋锚杆示意3.2.6锚杆施工在完成导向孔的施工后，将钻头卸下，进行锚杆安装施工。首先检查锚杆是否存在堵塞，如不存在堵塞，将第1节锚杆的后端连接在设备的动力连接套上，动力连接套转动过程中会带动螺旋锚杆一起转动;将动力连接套的端部进浆管通过注浆管接通注浆设备，因锚杆为中空锚杆，水泥浆能通过钻机设备直接通入到锚杆翼片前端。8开动钻机，调整钻机转速75r/min，进速为1m/min。将第1，2节锚杆钻入土层中。开始施工