摘要：深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，包括以下步骤：一、施工前准备工作；二、灌注护坡桩施工，过程如下：测量放线、灌注护坡桩成型施工、灌注护坡桩成孔施工、护坡桩成型用钢筋笼绑扎及吊装和灌注护坡桩混凝土浇筑施工和桩顶端冠梁施工；三、地基分层开挖及锚索分排施工：第一层地基开挖、第一排锚索安装施工、钢腰梁安装、锚索锚头安装和锚索张拉施工，多次重复完成各层地基开挖过程和各排锚索的安装施工过程。设计合理、施工步骤简单、投入成本低且支护深度大、使用效果好，能解决现有双排桩支护方法存在的施工步骤复杂、施工成本高、控制不便、易对周侧临近管线、道路和建筑物等造成损害、施工空间较大等问题。
关键词：深基坑灌注护坡桩加锚索支护；施工方法
一、技术背景
随着建筑业的快速发展，高层建筑的兴建和地下空间的利用，刺激了深基坑工程开挖与支护技术的发展。新建的高层建筑多为较深的基础和多层地下室，基础埋深部分已达到15m以上，且其基坑附近多有管线、道路和建筑物。实际施工时，为了确保工程质量及人员财产的安全，保证临近管线、道路和建筑物等不受损害，对深基坑支护体系的施工方法提出了更高要求。目前，通常使用布设双排桩的支护方法对深基坑进行支护，但是实际施工过程中，上述双排桩支护方法存在施工步骤复杂、施工成本高、施工过程控制不便、易对周侧临近管线、道路和建筑物等造成损害、施工空间较大等多种实际问题。
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二、技术方案
深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法包括以下步骤：
步骤一、施工前准备工作：根据需施工深基坑的设计开挖深度并结合所施工区域的地质状况和需施工深基坑所处位置周侧的建筑物分布状态，且采用深基坑支护土体力学分析计算方法，先分析得出需施工灌注护坡桩加锚索支护体系的数量，且每一个灌注护坡桩加锚索支护体系对应布设在需施工深基坑的一个侧壁上，所述灌注护坡桩加锚索支护体系包括深基坑开挖之前沿需开挖深基坑的侧壁边线上施工成型的多个灌注护坡桩、多排深基坑分层开挖过程中在施工地基垂直方向上逐排安装的锚索、布设在多个灌注护坡桩顶端且将所有灌注护坡桩顶端部连接为一体的冠梁和多个呈水平向布设的钢腰梁，多个所述钢腰梁由上至下安装在各灌注护坡桩的外侧壁上且其安装高度与多排锚索的安装高度一致，各排锚索的锚头均自与其该排锚索安装高度一致的钢腰梁穿出且各锚头上均安装锚具，每一个钢腰梁将一整排锚索连接为一体且将所有锚索均与灌注护坡桩紧固为一体；所述灌注护坡桩的数量为N个且N个灌注护坡桩呈均匀布设，每排锚索的数量均为N?1且N?1个锚索布设在同一水平面上，相邻两个灌注护坡桩之间由上至下布设有m个锚索且m个锚索布设在同一竖直线上，每一排锚索均呈均匀布设且所有锚索的数量为m×(N?1)个，其中m为需布设锚索的排数；之后，再对各灌注护坡桩加锚索支护体系中所包括灌注护坡桩的数量、桩长、桩径和布设间距以及施工地基垂直方向上需施工锚索的排数、每排锚索的数量和各锚索的长度、直径与布设间距进行设计，并根据设计 结果对各灌注护坡桩的桩位、各排锚索的安装高度和各锚索的安装位置进 行设计；
步骤二、灌注护坡桩加锚索支护体系施工：对多个所述灌注护坡桩加锚索支护体系同步进行施工且各灌注护坡桩加锚索支护体系的施工方法 均相同，在对各灌注护坡桩加锚索支护体系进行施工的同时，分层对需施工深基坑进行开挖；且其中任一个灌注护坡桩加锚索支护体系的施工过程如下：
灌注护坡桩施工，其施工过程如下：
（1）测量放线：根据步骤一中设计出的各灌注护坡桩的桩位，在施工现场上对需施工的多个灌注护坡桩的桩位进行测量放线，并对测出的各桩位位置进行标记；
（2）灌注护坡桩成型施工：测量放线结束后，按照所标记的桩位对多个需施工的灌注护坡桩分别进行成型施工且多个所述灌注护坡桩的施工方法均相同，对于其中任一个灌注护坡桩而言，其成型施工过程如下：
a、灌注护坡桩成孔施工：根据所施工灌注护坡桩的桩长和桩径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的桩孔；
b、护坡桩成型用钢筋笼绑扎及吊装：对用于成型所施工灌注护坡桩的钢筋笼进行绑扎，并采用吊装设备将绑扎成型的钢筋笼吊装入步骤 a中所钻的桩孔内；
c、灌注护坡桩混凝土浇筑施工：通过混凝土泵送设备和注浆导管，对所施工的灌注护坡桩进行混凝土浇筑施工，且待所浇筑混凝土完全 凝固后，则完成所施工灌注护坡桩的成型施工过程；
d、多次重复步骤a至步骤c，直至N个灌注护坡桩均施工完毕；
(3)桩顶端冠梁施工：沿步骤一中所述的封闭式外边线在步骤(2)b 中施工完成的N个灌注护坡桩顶端施工冠梁，所述冠梁为将N个灌注护坡桩顶端部连接为一体的钢筋混凝土梁，其施工过程中如下：
a、支模：在步骤202中施工完成的N个灌注护坡桩顶部支设用于成型冠梁的成型模板；
b、钢筋笼绑扎：绑扎用于浇筑成型冠梁的钢筋笼并将绑扎完成的钢筋笼吊装入步骤a中所支的成型模板内；
c、混凝土浇筑施工：利用步骤(2)a中所支的成型模板，对冠梁进行混凝土浇筑施工；
d、拆模：待所浇注混凝土完全凝固后，对步骤(2)b中所支的成型模板进行拆除，并获得施工成型的冠梁；
（4）步骤(2)b、地基分层开挖及锚索分排施工：步骤(2)a中所有灌注护坡桩和冠梁施工完成后，根据步骤一中所设计的各排锚索的安装高度，采用 土层开挖设备对地基进行分层开挖且开挖层数为m+1层，每一层地基的开挖深度需满足一整排锚索的施工空间需求；且一层地基开挖结束后立即进行锚索的安装施工，所有锚索的安装施工方法均相同；实际施工时，深基坑分层开挖及锚索分排的施工过程如下：
a、第一层地基开挖：采用土层开挖设备对地基进行开挖，并形成基坑一，所述基坑一的深度低于第一排锚索的设计安装高度且能满足第一排锚索的安装施工空间需求；
b、第一排锚索安装施工：根据步骤一中所设计的第一排锚索的设计安装高度和各锚索的设计安装位置，对第一排中的所有锚索进行安装施工；
c、钢腰梁安装：在步骤(2)b中施工完成的N个灌注护坡桩的外侧壁上安装一个呈水平向布设的钢腰梁，所述钢腰梁的安装高度与第一排锚索的设计安装高度一致；
d、锚索锚头安装：所述钢腰梁安装完成后，将步骤(3)b中已安装完成第一排锚索的锚头均自钢腰梁穿出后，再在各锚头上安装锚具和锚 垫；
e、锚索张拉施工：采用张拉设备对第一排锚索分别进行张拉施工，且张拉施工结束后通过锚具对各锚索进行锁紧固定，则完成第一层地基开挖过程与第一排锚索的安装施工过程；
f、m-1次重复步骤(4)a至步骤(4)f，依次完成对第二层至第m层地基开挖过程和第二排至第m排锚索的安装施工过程，且相应完成所有灌注护坡桩加锚索支护体系的整体施工过程；
步骤三、继续进行地基开挖，直至完成需施工深基坑的整体施工过程。
(1)多个所述锚索均布设在相邻两个灌注护坡桩之间的中部。
(2)步骤(2)b中所安装锚索与水平面间的夹角为10°～15°。
(3)步骤一中需施工深基坑的开挖深度为15m±2m，N个所述灌注护坡桩的结构和尺寸均 相同且其桩长均为28m±2m，所述灌注护坡桩的桩径为0.80m±0.10m且相 邻两个灌注护坡桩之间的间距为1.80m±0.20m；多个所述锚索的结构和尺 寸均相同且其长度均为25m±2m，所述锚索的锚径为0.15m±0.20m且相邻两个锚索之间的间距为1.80m±0.20m。
(4)步骤一中锚索的排数m＝3，其中第一排锚索与灌注护坡桩的桩顶标高之间的竖向 高度为3.2m±0.30m，相邻两排锚索之间的排间距为4.0m±0.40m。
(5)步骤(4)a中所述的钻孔设备为机械旋挖钻，且所述机械旋挖钻的钻头采用锅底式钻 头，所述锅底式钻头的下部装有外切削刀。
(6)步骤(4)b中对多个所述灌注护坡桩进行成型施工过程中，且对各灌注护坡桩进行成孔施工时，采用间隔跳打的方式进行钻孔，各灌注护坡桩的钻孔时间应在相邻灌注护坡桩的混凝土浇筑完成24h后进行。
(7)步骤(4)f中进行锚索张拉施工时，采用间隔张拉的方式进行张拉，各锚索的张拉时 间应在相邻锚索张拉结束后进行。
三、施工方法的优点
1、施工步骤简便且投入成本低，施工质量控制简便。
2、支护深度大，抗水平力效果好。
3、节约施工空间，作业场地不受限制。
4、施工机械设备方便、简单，施工噪音低且环境污染低。
5、易于保护临近管线、道路和建筑物。
6、经济效益显著，同双排护坡桩相比可节约资金20％以上，大大降低了工程成本。
7、适用范围广，适用于基坑外侧场地狭小，邻近基坑周边有较大的 建筑物静荷载，且开挖时无法进行放坡的较深基坑的周边支护。
论文作者:杨兴林,孔永
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/27
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