CN102031784B - 深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种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。本发明设计合理、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。

Description

深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法

技术领域

本发明属于深基坑支护施工技术领域，尤其是涉及一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其设计合理、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、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、施工空间较大等实际问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

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：

201、灌注护坡桩施工，其施工过程如下：

2011、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；

2012、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：

20121、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；

20122、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20121中所钻的桩孔内；

20123、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；

20124、多次重复步骤20121至步骤20123，直至N个灌注护坡桩均施工完毕；

2013、桩顶端冠梁施工：沿步骤一中所述的封闭式外边线在步骤202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：

20131、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；

20132、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20131中所支的成型模板内；

20133、混凝土浇筑施工：利用步骤20131中所支的成型模板，对冠梁进行混凝土浇筑施工；

20134、拆模：待所浇注混凝土完全凝固后，对步骤2031中所支的成型模板进行拆除，并获得施工成型的冠梁；

步骤202、地基分层开挖及锚索分排施工：步骤201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：

2021、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；

2022、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；

2023、钢腰梁安装：在步骤2012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；

2024、锚索锚头安装：所述钢腰梁安装完成后，将步骤302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；

2025、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；

步骤2026、m-1次重复步骤2021至步骤20255，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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：多个所述锚索均布设在相邻两个灌注护坡桩之间的中部。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤2022中所安装锚索与水平面间的夹角为10°～15°。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤一中所述锚索的排数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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤20121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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤2012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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤2025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。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤2022中所述的对锚索进行安装施工时，其施工过程如下：

20221、锚索成孔施工：根据所安装锚索的长度和锚径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的锚孔；

20222、锚索体制作及安装：根据所安装锚索的长度和锚径，采用钢筋加工制作锚索的锚索体，并采用吊装设备将制作完成的锚索体安装进步骤20221中获得的锚孔内；

20223、锚索注浆施工：采用注浆设备且采用一次常压注浆与孔底返浆的注浆方式进行注浆；

20224、补浆：采用注浆设备进行1～2次补浆。

上述深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征是：步骤2025中进行锚索张拉施工时，应在步骤20223中所注入浆液的抗压强度达设计强度要求后进行。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

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。

8、设计合理，本发明先进行灌注护坡桩施工，然后将护坡桩端部用冠梁连结，使桩在挖土及后期支护过程中受力均匀，随着基坑分层开挖施工锚索，锚索的一端置于钢腰梁上，钢腰梁与护坡桩连接，另一端锚固在地基土层中，通过锚索的预应力张拉使锚索与周围土体间产生微变形和摩阻力，同时提高了桩体的主动侧压力，从而减少灌注护坡桩的弯曲变形和增强护坡效果，以确保基坑的边坡稳定。

9、具有显著的社会效益，本发明采用机械化作业，施工快捷灵活，施工速度快，工期短。支护形式属于主动与被动双重作用的加固体系，通过护坡桩的被动作用控制土体变形，再通过锚索施加预应力，能够主动控制土体变形，调整土体应力状态，经两者的共同作用，受力效果大大改善，从而提高了土体的整体稳定性。使用效果好，变形观测的最大变形量仅小于等于20mm。

综上所述，本发明设计合理、施工步骤简单、投入成本低且支护深度大、使用效果好，其合理的利用了土地资源，并最大限度的节约了土地资源，而且给后续施工提供了更大的作业空间，同时减少了环境污染，很好地保护了邻近管线、道路和建筑物，并延长了其使用寿命，在降低工程成本、缩短工程工期的同时，能有效确保基础工程安全施工，并且本发明能有效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、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。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的施工方法流程框图。

图2为本发明进行灌注护坡桩施工时的施工流程框图。

图3为本发明进行锚索安装施工时的施工流程框图。

图4为本发明锚索体前端部所安装导向帽的结构示意图。

图5为本发明制作完成锚索体的结构示意图。

图6为本发明安装完成锚索锚头的安装结构示意图。

图7为本发明施工完成灌注护坡桩与锚索之间的布设位置示意图。

图8为本发明施工完成深基坑一个侧壁的结构示意图。

附图标记说明：

1-灌注护坡桩；    2-锚索；      3-冠梁；

4-钢腰梁；        5-锚具；      6-锚垫；

7-锚索体；        8-自由段；    9-导向帽；

10-工字钢；       11-楔形垫块。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图7及图8所示，本发明所述的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1、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2、布设在多个灌注护坡桩1顶端且将所有灌注护坡桩1顶端部连接为一体的冠梁3和多个呈水平向布设的钢腰梁4，多个所述钢腰梁4由上至下安装在各灌注护坡桩1的外侧壁上且其安装高度与多排锚索2的安装高度一致，各排锚索2的锚头均自与其该排锚索2安装高度一致的钢腰梁4穿出且各锚头上均安装锚具5，每一个钢腰梁4将一整排锚索2连接为一体且将所有锚索2均与灌注护坡桩1紧固为一体。所述灌注护坡桩1的数量为N个且N个灌注护坡桩1呈均匀布设，每排锚索2的数量均为N-1且N-1个锚索2布设在同一水平面上，相邻两个灌注护坡桩1之间由上至下布设有m个锚索2且m个锚索2布设在同一竖直线上，每一排锚索2均呈均匀布设且所有锚索2的数量为m×(N-1)个，其中m为需布设锚索2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1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2的排数、每排锚索2的数量和各锚索2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1的桩位、各排锚索2的安装高度和各锚索2的安装位置进行设计。

本实施例中，多个所述锚索2均布设在相邻两个灌注护坡桩1之间的中部。实际进行施工时，需施工深基坑的开挖深度为15m±2m，N个所述灌注护坡桩1的结构和尺寸均相同且其桩长均为28m±2m，所述灌注护坡桩1的桩径为0.80m±0.10m且相邻两个灌注护坡桩1之间的间距为1.80m±0.20m。多个所述锚索2的结构和尺寸均相同且其长度均为25m±2m，所述锚索2的锚径为0.15m±0.20m且相邻两个锚索2之间的间距为1.80m±0.20m。步骤一中所述锚索2的排数m＝3，其中第一排锚索2与灌注护坡桩1的桩顶标高之间的竖向高度为3.2m±0.30m，相邻两排锚索2之间的排间距为4.0m±0.40m。

本实施例中，灌注护坡桩1的数量N＝19，所述锚索2的数量为3×18＝54个，并且54个锚索2由上至下分为3排进行布设。需施工深基坑的开挖深度为15m，19个所述灌注护坡桩1的桩长均为28m且其桩径为0.80m，相邻两个灌注护坡桩1之间的间距为1.80m。54个所述锚索2的长度均为25m，所述锚索2的锚径为0.15m且每一排中相邻两个锚索2之间的间距为1.80m。所述锚索2的排数m＝3，其中第一排锚索2与灌注护坡桩1的桩顶标高之间的竖向高度为3.2m，相邻两排锚索2之间的排间距为4.0m。实际施工时，可以根据具体需要对锚索2和灌注护坡桩1的尺寸及布设位置进行相应控制调整。

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：

201、灌注护坡桩施工，其施工过程如下：

2011、测量放线：根据步骤一中设计出的各灌注护坡桩1的桩位，在施工现场上对需施工的多个灌注护坡桩1的桩位进行测量放线，并对测出的各桩位位置进行标记。

2012、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1分别进行成型施工且多个所述灌注护坡桩1的施工方法均相同，对于其中任一个灌注护坡桩1而言，其成型施工过程如下：

20121、灌注护坡桩成孔施工：根据所施工灌注护坡桩1的桩长和桩径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的桩孔。

本实施例中，所述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。因而实际施工时，采用机械旋挖钻进成孔，钻头采用锅底式钻头且钻头下部装有外切削刀，使钻头与孔壁之间留有一定间隙，防止提钻时产生抽吸作用，造成真空，使孔壁坍塌。钻机即所述机械旋挖钻安装就位时，底座必须保持平稳，钻机安装就位做到准确、水平、稳固，且钻机天轮、转盘中心和桩位位于同一铅垂线上。钻杆不发生倾斜移位，钻头在旋转时正对桩位中心。多个所述灌注护坡桩1的成孔顺序应采用间隔跳打的方式进行，相邻桩孔的开孔时间控制在桩砼浇注完24h以后进行。开钻时，要求钻机轻压慢转，待钻头全部进入孔内时再正常钻进。钻机钻进过程中，要运转平稳，随时测量钻机的水平度和垂直度，随时观察孔内情况，保持孔内水头压力，防止塌孔与缩径。经检查合格的桩孔，应及时进入下道工序施工。

20122、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1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20121中所钻的桩孔内。

本实施例中，所制作的钢筋笼必须严格按照设计图纸和规范要求制作，制作场地应平整。所述钢筋笼的主筋接头位置应相互错开，接头采用机械连接或焊接，接头连接质量满足规范要求。主筋与加强箍筋、螺旋绕筋间采用点焊连接。钢筋笼保护层厚度应为50mm，钢筋船形定位器焊接在主筋圆周三个对称点上，以确保钢筋笼在孔内保持居中状态。钢筋笼经检查验收合格后，按照编号进行吊安，当桩长小于等于20m时采用单节笼下入孔内；当桩长大于20m时采用二节笼在孔口焊接连接后下入孔内；确保起吊过程中钢筋笼不变形，放入孔内不脱落。钢筋笼在孔内采用吊筋方法固定，首先用水准仪测定每个孔的孔口标高，计算并丈量好吊筋长度，然后固定在孔口横梁上。

20123、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1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1的成型施工过程。

本实施例中，所用的注浆导管采用直径φ220mm钢管制作而成，每节长为1250mm～1500mm。所述注浆导管使用前应检查接头、卡孔、内壁的光滑性，以及密封垫的完好情况。所述注浆导管的底部应离开桩孔底300mm～500mm。所述灌注护坡桩1浇筑成型所用混凝土强度符合设计要求；混凝土坍落度应控制在160mm～220mm之间，且应按规范要求留置试块。混凝土初灌量大于1.0m³时，注浆导管的埋深应不小于3m，同时应保证后续混凝土灌注连续顺畅。同时，灌注过程中注浆导管要保持一定的活动频率，使灌注顺畅；在拨管前，测定好孔内砼高度，缓慢上下窜动导管，直至拔出导管。控制最后一次灌注量，所成型灌注护坡桩1的桩顶不得偏低，应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度。

20124、多次重复步骤20121至步骤20123，直至N个灌注护坡桩1均施工完毕。

本实施例中，步骤2012中对多个所述灌注护坡桩1进行成型施工过程中，且对各灌注护坡桩1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1的钻孔时间应在相邻灌注护坡桩1的混凝土浇筑完成24h后进行。

2013、桩顶端冠梁施工：沿步骤一中所述的封闭式外边线在步骤202中施工完成的N个灌注护坡桩1顶端施工冠梁3，所述冠梁3为将N个灌注护坡桩1顶端部连接为一体的钢筋混凝土梁，其施工过程中如下：

20131、支模：在步骤202中施工完成的N个灌注护坡桩1顶部支设用于成型冠梁3的成型模板。

20132、钢筋笼绑扎：绑扎用于浇筑成型冠梁3的钢筋笼并将绑扎完成的钢筋笼吊装入步骤20131中所支的成型模板内。

20133、混凝土浇筑施工：利用步骤20131中所支的成型模板，对冠梁3进行混凝土浇筑施工。

20134、拆模：待所浇注混凝土完全凝固后，对步骤2031中所支的成型模板进行拆除，并获得施工成型的冠梁3。

综上，对冠梁3进行施工时，将N个灌注护坡桩1桩端头的泛浆清理干净，然后绑扎钢筋，支设模板且经检查验收合格后，方可进行混凝土浇筑。

步骤202、地基分层开挖及锚索分排施工：步骤201中所有灌注护坡桩1和冠梁3施工完成后，根据步骤一中所设计的各排锚索2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2的施工空间需求；且一层地基开挖结束后立即进行锚索2的安装施工，所有锚索2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：

2021、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2的设计安装高度且能满足第一排锚索2的安装施工空间需求。

2022、第一排锚索安装施工：根据步骤一中所设计的第一排锚索2的设计安装高度和各锚索2的设计安装位置，对第一排中的所有锚索2进行安装施工。

本实施例中，对锚索2进行安装施工时，其施工过程如下：

20221、锚索成孔施工：根据所安装锚索2的长度和锚径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的锚孔。

实际进行钻孔时，依照设计图纸要求，定出孔位，做好标记。同时，采用锚杆钻机即步骤20221中所采用的钻孔设备成孔，钻机安放在牢固稳定的支架上，钻杆与水平夹角符合设计要求，钻头直径不得小于设计孔径。钻孔深度应大于锚索2设计深度50mm～200mm。

20222、锚索体制作及安装：根据所安装锚索2的长度和锚径，采用钢绞线加工制作的锚索体7，并采用吊装设备将制作完成的锚索体7安装进步骤20221中获得的锚孔内。

实际进行锚索体过程中，且截取钢绞线前应检查其质量，对有机械损伤或锈蚀的严禁使用；截取钢绞线采用切割机截断，禁止使用电焊或气割截断。钢绞线下料长度为锚索2的设计长度、锚头高度、千斤顶长度、锚具5和锚垫6的厚度以及张拉操作余量的总和。正常情况下，钢绞线截断余量取100mm。随后，将截好的钢绞线平顺地置于工作平台上，然后在钢绞线上按2m间距穿上架线环，同时在锚索体7中央用细铁丝绑扎固定注浆管(此处采用硬塑料管)一起编入锚索体7，自由段8采用波形管包裹，端头用密封胶条封闭，最后在锚索体7端头套上导向帽9，锚索体7编好后应编号备用，其结构详见图4和图5。

20223、锚索注浆施工：采用注浆设备且采用一次常压注浆与孔底返浆的注浆方式进行注浆。

20224、补浆：采用注浆设备进行1～2次补浆。

本实施例中，步骤20223中进行锚索注浆施工时，灌浆材料用强度等级为PO32.5以上水泥，水灰比为0.4～0.5；当采用水泥砂浆时配合比为1∶1，砂的粒径不大于2mm，砂浆仅用于一次注浆。锚孔清理验收合格后，将制作好的相应锚索体放入锚孔内，送锚索时应缓慢送入，以防锚索体7扭曲。注浆采用注浆机一次常压注浆、孔底返浆的方式进行注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气且有稀水泥浆压出时，方可停止注浆。为保证浆体与周围土体紧密结合，宜在浆体中掺入一定量的膨胀剂，且每孔至少在注浆后再补浆1～2次。

实际进行安装施工时，所安装锚索2与水平面间的夹角为10°～15°。具体安装时，可根据实际需要对锚索2的安装角度进行相应调整。

2023、钢腰梁安装：在步骤2012中施工完成的N个灌注护坡桩1的外侧壁上安装一个呈水平向布设的钢腰梁4，所述钢腰梁4的安装高度与第一排锚索2的设计安装高度一致。

2024、锚索锚头安装：所述钢腰梁4安装完成后，将步骤302中已安装完成第一排锚索2的锚头均自钢腰梁4穿出后，再在各锚头上安装锚具5和锚垫6。

本实施例中，所述锚具5和锚垫6之间还吊装有楔形垫块11，其安装结构详见图6。

本实施例中，所述钢腰梁为由两根工字钢10并排安装组合而成的腰梁，两根工字钢10之间预留间隙，以保证张拉时锚头能自由伸缩。所述钢腰梁加工好后，通过机械或人工安装到位，将其固定于锚索标高的灌注护坡桩1上，然后安装锚具5与锚墩、锚垫6。实际安装时，所述钢腰梁应连续布置，其下表面应与灌注护坡桩1紧密结合。

2025、锚索张拉施工：采用张拉设备对第一排锚索2分别进行张拉施工，且张拉施工结束后通过锚具5对各锚索2进行锁紧固定，则完成第一层地基开挖过程与第一排锚索2的安装施工过程。

本实施例中，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2的张拉时间应在相邻锚索2张拉结束后进行。且进行锚索张拉施工时，应在步骤3023中所注入浆液的抗压强度达设计强度要求后进行。

实际进行张拉时，锚索张拉应在锚固灌浆抗压强度达设计强度要求时，方可进行张拉。张拉锚索2前应对张拉设备进行标定，标定曲线上必须注明标定时的压力表号，使用中不得调换；当压力表损坏或拆装千斤顶后，要重新标定。当锚索2由少数钢绞线组成时，采用整体分级张拉的程序，每级稳定时间2min～3min；当锚索2由多根钢绞线组成，组装长度不完全相同时，采用先单根张拉，3d后再整体补偿张拉的程序。为避免相邻锚索2之间张拉应力的损失，采用“跳张法”进行张拉。且张拉时，加载速率应保持在40KN/min左右；卸载应分级进行，卸载速度宜为设计应力20％。锚索2在张拉完成后，宜对其自由段8采用同比例的水泥浆或水泥砂浆再次注浆定型封闭，防止锚索2收缩应力释放。

补强张拉完成后，立即进行封孔注浆，注浆材料达到设计强度时，从锚具量起留100mm钢绞线，其余的部分用手提砂轮机截去，然后在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。张拉前张拉设备要标定，重复三次取平均值。各根钢绞线拉力不均匀系数在0.95～1.05之间，各根钢绞线的拉力差为±5％。

步骤2026、m-1次重复步骤2021至步骤20255，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2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。

实际施工时，所有灌注护坡桩加锚索支护体系的冠梁3加工制作为一体，形成一个整体式梁，且通过所述整体式梁将所有灌注护坡桩加锚索支护体系中的所有灌注桩1连接为一体，且所述冠梁3沿需开挖深基坑的四周封闭式外边线进行布设。

本实施例中，需施工深基坑为方形基坑，灌注护坡桩加锚索支护体系的数量为两个且两个灌注护坡桩加锚索支护体系均设置有三排锚索2且各排锚索2的安装高度相同，两个灌注护坡桩加锚索支护体系分别布设在方形基坑的两个相对的侧壁上。实际使用过程中，根据需开挖深基坑周侧条件，主要指所开挖深基坑周侧的区域狭窄状况等确定灌注护坡桩加锚索支护体系的布设区域和布设数量，也可以在方形的基坑的四周侧壁均设置灌注护坡桩加锚索支护体系，且四个灌注护坡桩加锚索支护体系连接为一体，此时所述冠梁3和钢腰梁4均为方框梁。

本实施例中，两次重复步骤2021至步骤2025，依次完成对第二层与第三层的地基开挖过程和第二排与第三排锚索2的安装施工过程，并相应完成两个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。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

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(1)、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(2)、布设在多个灌注护坡桩(1)顶端且将所有灌注护坡桩(1)顶端部连接为一体的冠梁(3)和多个呈水平向布设的钢腰梁(4)，多个所述钢腰梁(4)由上至下安装在各灌注护坡桩(1)的外侧壁上且其安装高度与多排锚索(2)的安装高度一致，各排锚索(2)的锚头均自与该排锚索(2)安装高度一致的钢腰梁(4)穿出且各锚头上均安装锚具(5)，每一个钢腰梁(4)将一整排锚索(2)连接为一体且将所有锚索(2)均与灌注护坡桩(1)紧固为一体；所述灌注护坡桩(1)的数量为N个且N个灌注护坡桩(1)呈均匀布设，每排锚索(2)的数量均为N-1且N-1个锚索(2)布设在同一水平面上，相邻两个灌注护坡桩(1)之间由上至下布设有m个锚索(2)且m个锚索(2)布设在同一竖直线上，每一排锚索(2)均呈均匀布设且所有锚索(2)的数量为m×(N-1)个，其中m为需布设锚索(2)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(1)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(2)的排数、每排锚索(2)的数量和各锚索(2)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(1)的桩位、各排锚索(2)的安装高度和各锚索(2)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：

201、灌注护坡桩施工，其施工过程如下：

2011、测量放线：根据步骤一中设计出的各灌注护坡桩(1)的桩位，在施工现场上对需施工的多个灌注护坡桩(1)的桩位进行测量放线，并对测出的各桩位位置进行标记；

2012、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(1)分别进行成型施工且多个所述灌注护坡桩(1)的施工方法均相同，对于其中任一个灌注护坡桩(1)而言，其成型施工过程如下：

20121、灌注护坡桩成孔施工：根据所施工灌注护坡桩(1)的桩长和桩径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的桩孔；

20122、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(1)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20121中所钻的桩孔内；

20123、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(1)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(1)的成型施工过程；

20124、多次重复步骤20121至步骤20123，直至N个灌注护坡桩(1)均施工完毕；

2013、桩顶端冠梁施工：沿需开挖深基坑的封闭式外边线在步骤2012中施工完成的N个灌注护坡桩(1)顶端施工冠梁(3)，所述冠梁(3)为将N个灌注护坡桩(1)顶端部连接为一体的钢筋混凝土梁，其施工过程中如下：

20131、支模：在步骤2012中施工完成的N个灌注护坡桩(1)顶部支设用于成型冠梁(3)的成型模板；

20132、钢筋笼绑扎：绑扎用于浇筑成型冠梁(3)的钢筋笼并将绑扎完成的钢筋笼吊装入步骤20131中所支的成型模板内；

20133、混凝土浇筑施工：利用步骤20131中所支的成型模板，对冠梁(3)进行混凝土浇筑施工；

20134、拆模：待所浇注混凝土完全凝固后，对步骤20131中所支的成型模板进行拆除，并获得施工成型的冠梁(3)；

步骤202、地基分层开挖及锚索分排施工：步骤201中所有灌注护坡桩(1)和冠梁(3)施工完成后，根据步骤一中所设计的各排锚索(2)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(2)的施工空间需求；且一层地基开挖结束后立即进行锚索(2)的安装施工，所有锚索(2)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：

2021、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(2)的设计安装高度且能满足第一排锚索(2)的安装施工空间需求；

2022、第一排锚索安装施工：根据步骤一中所设计的第一排锚索(2)的设计安装高度和各锚索(2)的设计安装位置，对第一排中的所有锚索(2)进行安装施工；

2023、钢腰梁安装：在步骤2012中施工完成的N个灌注护坡桩(1)的外侧壁上安装一个呈水平向布设的钢腰梁(4)，所述钢腰梁(4)的安装高度与第一排锚索(2)的设计安装高度一致；

2024、锚索锚头安装：所述钢腰梁(4)安装完成后，将步骤2022中已安装完成第一排锚索(2)的锚头均自钢腰梁(4)穿出后，再在各锚头上安装锚具(5)和锚垫(6)；

2025、锚索张拉施工：采用张拉设备对第一排锚索(2)分别进行张拉施工，且张拉施工结束后通过锚具(5)对各锚索(2)进行锁紧固定，则完成第一层地基开挖过程与第一排锚索(2)的安装施工过程；

步骤2026、m-1次重复步骤2021至步骤2025，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(2)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。

2.按照权利要求1所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：多个所述锚索(2)均布设在相邻两个灌注护坡桩(1)之间的中部。

3.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤2022中所安装锚索(2)与水平面间的夹角为10°～15°。

4.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：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(1)的结构和尺寸均相同且其桩长均为28m±2m，所述灌注护坡桩(1)的桩径为0.80m±0.10m且相邻两个灌注护坡桩(1)之间的间距为1.80m±0.20m；多个所述锚索(2)的结构和尺寸均相同且其长度均为25m±2m，所述锚索(2)的锚径为0.15m±0.20m且相邻两个锚索(2)之间的间距为1.80m±0.20m。

5.按照权利要求4所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤一中所述锚索(2)的排数m＝3，其中第一排锚索(2)与灌注护坡桩(1)的桩顶标高之间的竖向高度为3.2m±0.30m，相邻两排锚索(2)之间的排间距为4.0m±0.40m。

6.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤20121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。

7.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤2012中对多个所述灌注护坡桩(1)进行成型施工过程中，且对各灌注护坡桩(1)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(1)的钻孔时间应在相邻灌注护坡桩(1)的混凝土浇筑完成24h后进行。

8.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤2025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(2)的张拉时间应在相邻锚索(2)张拉结束后进行。

9.按照权利要求1或2所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤2022中所述的对锚索(2)进行安装施工时，其施工过程如下：

20221、锚索成孔施工：根据所安装锚索(2)的长度和锚径，采用钻孔设备进行钻孔并获得成型的锚孔；

20222、锚索体制作及安装：根据所安装锚索(2)的长度和锚径，采用钢筋加工制作锚索(2)的锚索体(7)，并采用吊装设备将制作完成的锚索体(7)安装进步骤20221中获得的锚孔内；

20223、锚索注浆施工：采用注浆设备且采用一次常压注浆与孔底返浆的注浆方式进行注浆；

20224、补浆：采用注浆设备进行1～2次补浆。

10.按照权利要求9所述的深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工方法，其特征在于：步骤2025中进行锚索张拉施工时，应在步骤20223中所注入浆液的抗压强度达设计强度要求后进行。

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