CN110106889A - 一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法 - Google Patents

Abstract

一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法，包括以下步骤：步骤一、制作钢筋笼；步骤二、平整场地；步骤三、放线；步骤四、钻孔、灌注混凝土；步骤五、吊放钢筋笼；步骤六、破桩头；步骤七、桩顶冠梁施工；步骤八、放线；步骤九、制作锚索体：步骤十、锚索成孔；步骤十一、安放锚索；步骤十二、第一次注浆；步骤十三、第二次注浆；步骤十四、腰梁制作与安装；步骤十五、张拉与锁定；步骤十六、锚头保护。通过实际应用，降低了工程成本，缩短了工程工期，确保了基础工程安全施工。

Description

一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其是一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法。

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，为了确保工程质量及人员财产的安全，保证临近管线、道路和建筑物不受损害，通过不断应用建筑业新技术、新工艺，在深基坑的施工过程中，经长期探索和完善，总结形成了深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法。通过实际应用，降低了工程成本，缩短了工程工期，确保了基础工程安全施工。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法，包括以下步骤：

步骤一、制作钢筋笼；

步骤二、平整场地：按照设计标高的要求，使用推土机、装载机等平整场地，清除场地内障碍物、杂物，排除积水，铺筑临时道路；

步骤三、放线：根据设计图纸和施工放线控制网，定位灌注桩中心点；在桩中心点处打入直径25mm以上的钢钎，形成500mm深度的孔洞，拔出钢钎，填入白灰标识桩位；放线结束后，由项目技术负责人组织质量员、施工员、专业工长、班组长核验，并报项目总监理工程师或建设单位项目负责人复核；

步骤四、钻孔、灌注混凝土；

步骤五、吊放钢筋笼；

步骤六、破桩头；

步骤七、桩顶冠梁施工；

步骤八、放线：根据设计要求的锚杆间距，每开挖一级，施工一级锚杆；按图纸要求的标高，在护坡桩(4-6)侧壁拉通线，并在需要钻孔的点上打入钢筋或钢钎，标示钻孔位置，定位偏差不得大于20mm；钻孔前拔除该孔位的钢筋；

步骤九、制作锚索体：

步骤十、锚索成孔：采用钻机成孔；钻机应安放在牢固、稳定的支架上，就位后保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆设计倾角一致，并在同一轴线上；钻头直径应符合设计孔径要求，钻孔深度应大于设计孔深0.5m；

步骤十一、安放锚索：核对锚索编号与孔号一致后，将锚索平稳送入孔内，至长度符合设计要求；锚索入孔后，应保证注浆管(3-6)管口距离孔底100mm-300mm，若在送入过程中发现注浆管(3-6)沿轴线的移位超过50mm，应将锚索体全部移出孔洞，重新绑扎后再送入孔内；

步骤十二、第一次注浆；

步骤十三、第二次注浆；

步骤十四、腰梁制作与安装；

步骤十五、张拉与锁定；

步骤十六、锚头保护：需要补强张拉的锚索张拉完成后，进行封孔注浆；注浆材料达到设计强度时，从锚具(4-3)量起留100mm钢绞线(3-3)，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。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

优点一、使用优点：

1-1后插钢筋笼技术不受地下水位限制，可在不良地质条件下成桩。成桩时不采用泥浆护壁，无需制备泥浆，经济环保。

1-2桩身混凝土采用超流态混凝土，具有摩擦系数低、流动性好、抗分散性好、石子能在其中悬浮、免振捣，大掺量工业废料更多地节约水泥等特性，属于绿色高性能混凝土。

1-3长螺旋钻机可钻孔、可压灌混凝土、可插入钢筋笼，一机多用，节省吊车台班。

1-4护坡桩(4-6)加预应力锚索去护深度大，抗水平力效果好。锚索体采用钢绞线(3-3) 并二次注浆，显著提高锚索锚固力，节约施工空间。

优点二、使用范围广：

2-1本工法适用于设计采用灌注护坡桩(4-6)加锚索的基坑支护工程。

2-2地下水位较高、易塌孔，且长螺旋钻孔机可以钻进的地层，如填土、粉质粘土、粘质粉土、粉细砂、砂卵石层等，均可使用本工法。当卵石粒径较大或卵石层较厚时，应分析长螺旋钻孔机钻进成孔的可能性。

2-3灌注桩桩径宜在300mm-800mm，桩长宜在20m内。

2-4灌注桩纵向受力筋均匀分布，非不均匀配筋的灌注桩。

优点三、工艺原理先进：

3-1护坡桩(4-6)施工采用先灌注混凝土后插入钢筋笼的施工工序。使用长螺旋钻机成孔，然后通过钻杆中心，边提钻边压灌超流态混凝土。

3-2插入钢筋笼时，使用钢筋笼顶部的振动设备，通过压笼杆将振动力传至钢筋笼底部，使钢筋笼下沉至预定高度，同时振实桩身混凝土。

3-3护坡桩(4-6)及桩顶冠梁全部完成后，分层开挖并施工锚索，锚索的一端与护坡桩 (4-6)连接，另一端锚固在地基土层中，承受土层对护坡桩(4-6)的主动侧压力，利用地层的锚固力维持护坡桩(4-6)的稳定。通过护坡桩(4-6)及锚索的共同作用，控制边坡的位移和沉降。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的护坡桩(4-6)施工工艺流程图；

图2为本发明的预应力锚索施工工艺流程；

图3为本发明的钢筋笼下部平面示意图；

图4为本发明图3的A─A剖面图图；

图5为本发明的标高控制点示意图；

图6为本发明的锚固段注浆管(3-6)制作详图；

图7为本发明的锚索体制作简图；

图8为本发明图7的A─A剖面图；

图9为本发明图7的B─B剖面图

图10为本发明图7的C─C剖面

图11为本发明腰梁及张拉锚具(4-3)示意图；

附图标记说明：桩纵向受力筋(1)；螺旋箍筋(2)；桩尖加强箍筋(3)；标高控制钢筋(4)；管孔(2-1)；胶带(2-2)；PVC套管(3-1)；防腐油脂(3-2)；钢绞线(3-3)；铁丝 (3-4)；对中支架(3-5)；注浆管(3-6)；导向帽(3-7)；PVC套管(3-1)；钢绞线(3-3)；铁丝(3-4)；对中支架(3-5)；二次注浆管(3-6)；导向帽(3-7)；孔壁(3-8)；一次注浆管(3-9)；钢绞线(3-3)；PVC套管(3-1)；锚具(4-3)；垫板(4-4)；槽钢(4-5)；护坡桩(4-6)。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法，包括以下步骤：

步骤一、制作钢筋笼：

1-1.根据钢筋下料单加工护坡桩(4-6)纵向钢筋。在同一连接区段中，纵向钢筋接头面积百分率不应大于50％。

1-2.按图纸要求，采用钢筋笼滚焊机制作钢筋笼。

1-3.钢筋笼卸下后，使用弯弧机加工内加强筋，由人工点焊在钢筋笼内部。

1-4.按设计要求在钢筋笼上焊制耳环，作为控制主筋混凝土保护层的措施。

1-5.使用专用扳手将钢筋笼下端500mm处主筋向内侧弯曲15°-30°并相互焊接，其中呈 120°角分布在桩圆周上的三根钢筋弯回100mm左右焊接，作为钢筋笼与压笼杆的连接接头。

1-6.桩顶钢筋上套入PVC管，防止灌注完成混凝土与钢筋凝固后，破桩头时无法清除残渣。

1-7.在钢筋笼上端设置标高控制点，用红油漆标记桩顶标高+500mm控制点。

步骤二、平整场地：按照设计标高的要求，使用推土机、装载机等平整场地，清除场地内障碍物、杂物，排除积水，铺筑临时道路。

步骤三、放线：根据设计图纸和施工放线控制网，定位灌注桩中心点。在桩中心点处打入直径25mm以上的钢钎，形成500mm深度的孔洞，拔出钢钎，填入白灰标识桩位。放线结束后，由项目技术负责人组织质量员、施工员、专业工长、班组长核验，并报项目总监理工程师或建设单位项目负责人复核。

步骤四、钻孔、灌注混凝土：

4-1.钻机就位后，保持钻机平稳、调整钻塔垂直。检查钻杆的连接是否牢固、钻尖与桩位点是否对中。钻头与桩位点偏差不得大于20mm。钻机启动前，应将钻杆、钻尖内的土块、残留的混凝土等清理干净。

4-2.钻进成孔。成孔应采用间隔成孔的方法，按成桩工艺试验确定的参数控制钻进速度。钻进过程中，不得反转或提升钻杆。如必需提升钻杆或反转时，应将钻杆提至地面，对钻尖开启门重新清洗、调试、封口。

4-3.钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取措施，方可继续作业。

4-4.钻机钻至设计标高后，保持原位空钻数圈，将土带出桩孔外。提升钻杆200mm-300mm后，先泵入混凝土并停顿10s至20s，然后边灌注边提钻，连续进行、不间断。提钻速度应与混凝土泵送量相匹配，应保持钻头在混凝土面下部不小于1000mm，保持料斗内混凝土高度不低于400mm。

4-5.灌至桩顶标高后，应继续超灌500mm，再停止泵送混凝土。清理桩孔周围的虚土，移机等待或进行下根桩的成孔与灌注。

步骤五、吊放钢筋笼：

5-1.将压笼杆穿入钢筋笼，利用钻机自备的主吊钩将钢筋笼和压笼杆竖直吊起，副吊钩将振动设备吊起置于压笼杆顶部。安放钢筋笼时对准孔口，保持垂直居中。下放时通过钢筋笼自重插入桩孔混凝土内，当以自重插入的速度变慢时，启动振动设备，通过压笼杆由底部引导钢筋笼向下穿插。

5-2.在施工中应采用不完全卸荷沉笼作业法，以保证钢筋笼垂直对中。

5-3.当笼顶钢筋即将达到桩顶标高时，用水准仪配合塔尺抄测标高。

5-4.标高达到设计要求后关闭振动设备，吊钩向上收钢丝绳，提升压笼杆出桩孔。当压笼杆移出桩孔后，水平放置并固定好。

5-5.压笼杆移出时，应及时用人工补充桩孔内混凝土，并用振捣棒将桩顶混凝土振捣密实。

步骤六、破桩头：

6-1.护坡桩(4-6)桩体混凝土达到一定强度后(灌注后3天-7天)挖除桩间土。桩间土采用人工开挖，采用机械开挖时，应注意不得碰触桩体。

6-2.采用截桩机破除桩头。根据桩径设置数量模块，将截桩机连接至工作平台，夹住桩头，调节系统压力，向油缸加压，直至混凝土桩身在强压下断裂。桩头截断后利用平台提升力将桩头提升，并移至指定位置堆放。

步骤七、桩顶冠梁施工：

7-1.清理桩头混凝土表面，表面不得有疏松的混凝土碎渣、泥土、浮灰。

7-2.放线、支模并浇筑100mm厚的C15混凝土垫层，使底模平整坚实。

7-3.绑扎冠梁钢筋，将桩身纵向钢筋弯锚至冠梁内部。进行隐蔽工程验收，合格后方可浇筑混凝土。

步骤八、放线：根据设计要求的锚杆间距，每开挖一级，施工一级锚杆。按图纸要求的标高，在护坡桩(4-6)侧壁拉通线，并在需要钻孔的点上打入钢筋或钢钎，标示钻孔位置，定位偏差不得大于20mm。钻孔前拔除该孔位的钢筋。

步骤九、制作锚索体：

9-1.锚索下料长度应考虑成孔深度、腰梁尺寸、台座尺寸、张拉锁定设备尺寸及张拉操作余量。截取钢绞线(3-3)采用切割机截断，不得使用电焊或气割截断。

9-2.制作二次注浆管(3-6)。二次注浆管(3-6)采用DN20钢管，在锚固段范围内按照 250mm间距设置孔洞，并用胶带(2-2)临时封孔。

9-3.沿锚索体轴线方向每2m设置一个定位支架，在锚索体底部绑扎一次注浆管(3-9)，同时在定位支架中部穿入二次注浆管(3-6)，一起编入锚索体。一次注浆管(3-9)管口应超过锚索体端部200mm-400mm。

9-4.在锚索的设计自由段套入套管，套管内注入防腐油脂(3-2)。

9-5.最后在锚索体端头套上导向帽(3-7)，编号备用。

步骤十、锚索成孔：采用钻机成孔。钻机应安放在牢固、稳定的支架上，就位后保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆设计倾角一致，并在同一轴线上。钻头直径应符合设计孔径要求，钻孔深度应大于设计孔深0.5m。

步骤十一、安放锚索：核对锚索编号与孔号一致后，将锚索平稳送入孔内，至长度符合设计要求。锚索入孔后，应保证注浆管(3-6)管口距离孔底100mm-300mm，若在送入过程中发现注浆管(3-6)沿轴线的移位超过50mm，应将锚索体全部移出孔洞，重新绑扎后再送入孔内。

步骤十二、第一次注浆：

12-1.注浆采用灰砂比为1∶0.5-1∶1的水泥砂浆。浆液应搅拌均匀，随拌随用。

12-2.注浆管(3-6)随浆夜的注入缓慢拔出，管口应始终处于浆液面之下。待浆液溢出孔口时全部拔出。

12-3.一次注浆的压力可采用0.5MPa-1.5MPa。

12-4.灌浆后，浆体强度未达到设计要求前，钢绞线(3-3)不得受扰动。

步骤十三、第二次注浆：

13-1.第二次注浆采用纯水泥浆多次补注，纯水泥浆水灰比为0.5-0.55，注浆压力保持在 3.0Mpa-5.0Mpa；注浆管(3-6)的出浆口应采取逆止措施；第二次压力注浆时，终止注浆的压力不应小于1.5MPa。

13-2.采用分段二次劈裂注浆工艺时，注浆宜在固结体强度达到5MPa后进行，注浆顺序应由内向外分段依次进行。

13-3.两次注浆时间间隔为10h-12h，；第二次压力注浆时的终止注浆压力不应小于 1.5MPa。

步骤十四、腰梁制作与安装：

14-1.采用两根槽钢(4-5)组合为腰梁。槽钢(4-5)之间预留间隙，使钢绞线(3-3)从间隙中穿过。

14-2.通过机械吊装槽钢(4-5)并安装，固定于锚索孔口标高处的护坡桩(4-6)侧壁上。楔型垫板(4-4)采用15mm厚的钢板。腰梁安装要求高度一致，在水平方向上应接头对应。腰梁、垫块与桩之间要求面接触，不得点接触。必要时，需对向外突鼓的桩进行人工凿平。

14-3.槽钢(4-5)的承压面应平整，上下槽钢(4-5)之间的间隙应平行于锚索体轴线方向。

步骤十五、张拉与锁定：

15-1.锚索张拉前应对张拉设备进行标定。

15-2.将同条件养护水泥砂浆试块送检，强度达到15MPa或设计强度的75％以上方可进行张拉。

15-3.正式张拉前，取0.1-0.2倍的拉力设计值，对锚索预张拉1次-2次，使杆体完全平直，各部位接触紧密。

15-4.张拉时，加载速率保持在40kN/min，卸载速率宜为设计应力的20％。应张拉至设计荷载的105％-110％，再按规定值进行锁定。

15-5.预应力锚索锁定后48小时内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10％，应进行补张拉。

15-6.采用“跳张法”进行张拉，避免相邻锚索张拉的应力损失。

步骤十六、锚头保护：需要补强张拉的锚索张拉完成后，进行封孔注浆。注浆材料达到设计强度时，从锚具(4-3)量起留100mm钢绞线(3-3)，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。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的材料与设备如下所示：

1混凝土宜选用商品混凝土，其质量应符合国家现行标准《预拌混凝土》GB/T14902中的规定。混凝土坍落度宜为180mm-220mm，粗骨料最大粒径不宜大于30mm。

2钢筋的规格、型号应符合设计要求，进场时应有质量证明书，经办人、采购人签章齐全，并标有拟使用部位、进场数量。进场后由监理见证取样送检，复试合格。钢材存放场地应干燥、平整、坚实，排水通畅，不得与酸、碱、盐、水泥等有侵蚀性的材料堆放在一起。不同品种的钢材应分类堆放，防止接触腐蚀。

3钢绞线(3-3)应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线(3-3)》GB/T5224及《预应力混凝土用钢绞线(3-3)》国家标准第1号修改单中的相关规定。钢绞线(3-3)不得连接，不得有机械损伤或严重锈蚀。

4水泥采用普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥，建议采用抗硫酸盐水泥，不得采用高铝水泥。强度等级采用42.5级及以上，其质量应符合国家现行标准《通用硅酸盐水泥》GB175 中的规定。

5砂应符合国家现行标准《建筑用砂》GB14684中的规定。砂供货商应提供出厂合格证，进场后应进行复试，复试结果必须合格。砂在使用前应过筛，粒径不得大于2mm；含泥量按重量计不得大于3％，砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1％。

6拌制水泥浆和砂浆所用水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ63中的规定。水中不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水。

7锚具(4-3)性能应符合国家现行标准《预应力筋用锚具(4-3)、夹具和连接器》GB/T14370 中的规定。锚具(4-3)的锚固效率应至少发挥预应力杆体极限抗拉力的95％以上，达到实测极限拉力时的总应变应小于2％。锚具(4-3)应具有补偿张拉和松弛的功能，可采用可以调节拉力的锚头。锚具(4-3)罩应采用钢材或塑料材料制作加工，需完全罩住锚杆头和预应力筋的尾端，与支承面的接缝应为水密性接缝。

8选择锚索钻孔机具时，应根据地质勘察资料选择，坚硬粘性土和不易塌孔的土层宜选用地质钻机、螺旋机和土钻机，饱和粘性土和易塌孔的土层宜选用带护壁套管的土锚专用钻机。

9机具设备见表。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的质量控制如下所示：

1护坡桩(4-6)主筋间距允许偏差±10mm，长度允许偏差±100mm，螺旋箍筋间距允许偏差±20mm。

2护坡桩(4-6)桩位允许偏差－20mm，垂直度偏差＜0.5％，桩位允许偏差±50mm。破除桩头后，应采用低应变动测法检测桩身完整性。

3锚杆长度允许偏差+30mm，孔位允许偏差50mm，钻孔倾角允许偏差±3°，自由段套管长度允许偏差±50mm。

4气温高于30℃时，宜在输送泵管上覆盖隔热材料，每隔一段时间应洒水降温

5灌注护坡桩(4-6)桩身混凝土时，钻杆提升速度应与混凝土泵送速度相匹配。桩机手应根据设在钻杆顶端的排气孔，判断钻杆内混凝土的充盈情况，从而控制钻杆的提升速度。

6基坑顶部应设排水、截水措施，基坑底四周宜设排水沟和集水井，并及时排除积水。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的安全措施如下所示：

1钢筋工应配备紧口工作服、保护足趾安全鞋和手套。钢筋调直时，应配备防尘口罩，宜配备防护眼镜。钢筋焊接作业时，应配备有色防护眼镜。抬、扛钢筋、锚索时，应配备垫肩。

2场地平整、破桩头时，当现场堆积物高度超过1.8m时，应在四周设置警示标志或防护栏，清理时严禁掏挖。

3除基坑支护设计允许外，基坑边不得堆土、堆料、放置施工机具。

4起吊钢筋笼时，钻机及钢筋笼水平距离5m范围内不得站人。张拉锚索时，孔口前方不得站人。

5手持式切割机、混凝土振捣棒的电源线应采用耐气候型的橡皮护套铜芯软电缆，其中振捣棒电缆线必须架空。所有电源线不得有任何破损和接头，不得任意接长或拆换。

6装载机、长螺旋钻机、混凝土泵、锚杆钻机、注浆机等施工机具在使用前应按现行行业标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33、《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160中的规定进行检查。

7护坡桩(4-6)施工时，必须合理安排施工人员的交接时间，让施工人员有适当的休息时间，防止疲劳作业。

8破除桩头后，桩头外露的钢筋应采取措施保护，避免伤人。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的环保措施如下所示：

1施工现场出入口处应设置冲洗设施、污水池和排水沟，应由专人对进出车辆进行清洗保洁。场内废水应经沉淀过滤达到标准后，方可排入市政排水管网。

2破除桩头时，应采取隔声、抑尘措施。

3运送土方及桩头时，应采用封闭的运输车辆。

4夜间施工应办理手续，并应采取措施减少声、光的不利影响。

5施工过程中，对施工设备和机具维修、运行、存储时的漏油，应采取有效的隔离措施，不得直接污染土壤。漏油应统一收集并进行无害化处理。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的效益分析如下所示：

1经济效益

通过对双排桩的支护方法与护坡桩(4-6)加锚索支护方法成本比较，采用深基坑灌注护坡桩加锚索支护的方法成本较低，同时安全、迅速、可靠。现以18.00m长，15.00m深的基坑支护为例，设计护坡桩(4-6)的桩体长度为28.00m，桩径0.80m，间距1.80m，锚索长度25.00m，锚径0.15m，间距1.80m，垂直方向布置三排，护坡桩(4-6)的成本价按照每米800元，锚索成本价按照每米150元计算：

当采用双排护坡桩(4-6)时的总费用为28×2×700×19＝744800元，则每延长米的费用约为41378元；当采用护坡桩(4-6)加锚索支护时的总费用为 19×28×700+18×3×25×200＝642400元，则每延长米的费用约为35689元。经比较,应用该工法施工后共计节约成本费用为102400元，每延长米节约成本费用为5689元。该工法经过在两个工程中的实践应用，总计节约成本费用235.40万元。

2社会效益

本工法采用机械化作业，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(4-6)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。经工程实际应用后，变形观测的最大变形量≤20mm；被支护的基坑边道路通行25t的混凝土泵车及罐车无异常现象；20t挖掘机及吊车在坑沿上挖土吊土时未见失稳现象；基坑周围及距坑边2m的建筑物未见塌陷、裂缝等现象，建筑物使用正常。

总之，本工法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；减少了环境污染；很好的保护了邻近管线、道路和建筑物，并延长了其使用寿命，建设单位非常满意。

在实际中，深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法的应用实例如下所示：

1西安贝斯特康复路商贸广场B区

西安贝斯特康复路商贸广场B区工程，位于西安市长缨西路与经九路十字路口西北角。本工程总建筑面积为239966m²，建筑高度44.70m，为框架剪力墙结构，抗震设防烈度为八度,设计使用年限为50年，基坑支护长度为457m，采用深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法累计节约成本约2770543元。

2西安交大二附院工程

本工程位于西安市西五路西安交通大学第二附属医院内，地下三层、地上八层，建筑设计等级为一级，建筑防火类别为一类，耐火等级均为一级，设计使用年限为50年，建筑高度29.00m，建筑面积32981.54m²；结构类型为全现浇框架剪力墙结构，基础为梁板式筏形基础。采用深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法累计节约成本约774586.15元。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (1)

1.一种深基坑灌注护坡桩加锚索支护施工工法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制作钢筋笼：

1-1.根据钢筋下料单加工护坡桩(4-6)纵向钢筋；在同一连接区段中，纵向钢筋接头面积百分率不应大于50％；

1-2.按图纸要求，采用钢筋笼滚焊机制作钢筋笼；

1-3.钢筋笼卸下后，使用弯弧机加工内加强筋，由人工点焊在钢筋笼内部；

1-4.按设计要求在钢筋笼上焊制耳环，作为控制主筋混凝土保护层的措施；

1-5.使用专用扳手将钢筋笼下端500mm处主筋向内侧弯曲15°-30°并相互焊接，其中呈120°角分布在桩圆周上的三根钢筋弯回100mm左右焊接，作为钢筋笼与压笼杆的连接接头；

1-6.桩顶钢筋上套入PVC管，防止灌注完成混凝土与钢筋凝固后，破桩头时无法清除残渣；

1-7.在钢筋笼上端设置标高控制点，用红油漆标记桩顶标高+500mm控制点；

步骤二、平整场地：按照设计标高的要求，使用推土机、装载机等平整场地，清除场地内障碍物、杂物，排除积水，铺筑临时道路；

步骤三、放线：根据设计图纸和施工放线控制网，定位灌注桩中心点；在桩中心点处打入直径25mm以上的钢钎，形成500mm深度的孔洞，拔出钢钎，填入白灰标识桩位；放线结束后，由项目技术负责人组织质量员、施工员、专业工长、班组长核验，并报项目总监理工程师或建设单位项目负责人复核；

步骤四、钻孔、灌注混凝土：

4-1.钻机就位后，保持钻机平稳、调整钻塔垂直；检查钻杆的连接是否牢固、钻尖与桩位点是否对中；钻头与桩位点偏差不得大于20mm；钻机启动前，应将钻杆、钻尖内的土块、残留的混凝土等清理干净；

4-2.钻进成孔；成孔应采用间隔成孔的方法，按成桩工艺试验确定的参数控制钻进速度；钻进过程中，不得反转或提升钻杆；如必需提升钻杆或反转时，应将钻杆提至地面，对钻尖开启门重新清洗、调试、封口；

4-3.钻进过程中，当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时，应立即停钻，查明原因，采取措施，方可继续作业；

4-4.钻机钻至设计标高后，保持原位空钻数圈，将土带出桩孔外；提升钻杆200mm-300mm后，先泵入混凝土并停顿10s至20s，然后边灌注边提钻，连续进行、不间断；提钻速度应与混凝土泵送量相匹配，应保持钻头在混凝土面下部不小于1000mm，保持料斗内混凝土高度不低于400mm；

4-5.灌至桩顶标高后，应继续超灌500mm，再停止泵送混凝土；清理桩孔周围的虚土，移机等待或进行下根桩的成孔与灌注；

步骤五、吊放钢筋笼：

5-1.将压笼杆穿入钢筋笼，利用钻机自备的主吊钩将钢筋笼和压笼杆竖直吊起，副吊钩将振动设备吊起置于压笼杆顶部；安放钢筋笼时对准孔口，保持垂直居中；下放时通过钢筋笼自重插入桩孔混凝土内，当以自重插入的速度变慢时，启动振动设备，通过压笼杆由底部引导钢筋笼向下穿插；

5-2.在施工中应采用不完全卸荷沉笼作业法，以保证钢筋笼垂直对中；

5-3.当笼顶钢筋即将达到桩顶标高时，用水准仪配合塔尺抄测标高；

5-4.标高达到设计要求后关闭振动设备，吊钩向上收钢丝绳，提升压笼杆出桩孔；当压笼杆移出桩孔后，水平放置并固定好；

5-5.压笼杆移出时，应及时用人工补充桩孔内混凝土，并用振捣棒将桩顶混凝土振捣密实；

步骤六、破桩头：

6-1.护坡桩(4-6)桩体混凝土达到一定强度后(灌注后3天-7天)挖除桩间土；桩间土采用人工开挖，采用机械开挖时，应注意不得碰触桩体；

6-2.采用截桩机破除桩头；根据桩径设置数量模块，将截桩机连接至工作平台，夹住桩头，调节系统压力，向油缸加压，直至混凝土桩身在强压下断裂；桩头截断后利用平台提升力将桩头提升，并移至指定位置堆放；

步骤七、桩顶冠梁施工：

7-1.清理桩头混凝土表面，表面不得有疏松的混凝土碎渣、泥土、浮灰；

7-2.放线、支模并浇筑100mm厚的C15混凝土垫层，使底模平整坚实；

7-3.绑扎冠梁钢筋，将桩身纵向钢筋弯锚至冠梁内部；进行隐蔽工程验收，合格后方可浇筑混凝土；

步骤八、放线：根据设计要求的锚杆间距，每开挖一级，施工一级锚杆；按图纸要求的标高，在护坡桩(4-6)侧壁拉通线，并在需要钻孔的点上打入钢筋或钢钎，标示钻孔位置，定位偏差不得大于20mm；钻孔前拔除该孔位的钢筋；

步骤九、制作锚索体：

9-1.锚索下料长度应考虑成孔深度、腰梁尺寸、台座尺寸、张拉锁定设备尺寸及张拉操作余量；截取钢绞线(3-3)采用切割机截断，不得使用电焊或气割截断；

9-2.制作二次注浆管(3-6)；二次注浆管(3-6)采用DN20钢管，在锚固段范围内按照250mm间距设置孔洞，并用胶带(2-2)临时封孔；

9-3.沿锚索体轴线方向每2m设置一个定位支架，在锚索体底部绑扎一次注浆管(3-9)，同时在定位支架中部穿入二次注浆管(3-6)，一起编入锚索体；一次注浆管(3-9)管口应超过锚索体端部200mm-400mm；

9-4.在锚索的设计自由段套入套管，套管内注入防腐油脂(3-2)；

9-5.最后在锚索体端头套上导向帽(3-7)，编号备用；

步骤十、锚索成孔：采用钻机成孔；钻机应安放在牢固、稳定的支架上，就位后保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆设计倾角一致，并在同一轴线上；钻头直径应符合设计孔径要求，钻孔深度应大于设计孔深0.5m；

步骤十一、安放锚索：核对锚索编号与孔号一致后，将锚索平稳送入孔内，至长度符合设计要求；锚索入孔后，应保证注浆管(3-6)管口距离孔底100mm-300mm，若在送入过程中发现注浆管(3-6)沿轴线的移位超过50mm，应将锚索体全部移出孔洞，重新绑扎后再送入孔内；

步骤十二、第一次注浆：

12-1.注浆采用灰砂比为1∶0.5-1∶1的水泥砂浆；浆液应搅拌均匀，随拌随用；

12-2.注浆管(3-6)随浆夜的注入缓慢拔出，管口应始终处于浆液面之下；待浆液溢出孔口时全部拔出；

12-3.一次注浆的压力可采用0.5MPa-1.5MPa；

12-4.灌浆后，浆体强度未达到设计要求前，钢绞线(3-3)不得受扰动；

步骤十三、第二次注浆：

13-1.第二次注浆采用纯水泥浆多次补注，纯水泥浆水灰比为0.5-0.55，注浆压力保持在3.0Mpa-5.0Mpa；注浆管(3-6)的出浆口应采取逆止措施；第二次压力注浆时，终止注浆的压力不应小于1.5MPa；

13-2.采用分段二次劈裂注浆工艺时，注浆宜在固结体强度达到5MPa后进行，注浆顺序应由内向外分段依次进行；

13-3.两次注浆时间间隔为10h-12h，；第二次压力注浆时的终止注浆压力不应小于1.5MPa；

步骤十四、腰梁制作与安装：

14-1.采用两根槽钢(4-5)组合为腰梁；槽钢(4-5)之间预留间隙，使钢绞线(3-3)从间隙中穿过；

14-2.通过机械吊装槽钢(4-5)并安装，固定于锚索孔口标高处的护坡桩(4-6)侧壁上；楔型垫板(4-4)采用15mm厚的钢板；腰梁安装要求高度一致，在水平方向上应接头对应；腰梁、垫块与桩之间要求面接触，不得点接触；必要时，需对向外突鼓的桩进行人工凿平；

14-3.槽钢(4-5)的承压面应平整，上下槽钢(4-5)之间的间隙应平行于锚索体轴线方向；

步骤十五、张拉与锁定：

15-1.锚索张拉前应对张拉设备进行标定；

15-2.将同条件养护水泥砂浆试块送检，强度达到15MPa或设计强度的75％以上方可进行张拉；

15-3.正式张拉前，取0.1-0.2倍的拉力设计值，对锚索预张拉1次-2次，使杆体完全平直，各部位接触紧密；

15-4.张拉时，加载速率保持在40kN/min，卸载速率宜为设计应力的20％；应张拉至设计荷载的105％-110％，再按规定值进行锁定；

15-5.预应力锚索锁定后48小时内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10％，应进行补张拉；

15-6.采用“跳张法”进行张拉，避免相邻锚索张拉的应力损失；

步骤十六、锚头保护：需要补强张拉的锚索张拉完成后，进行封孔注浆；注浆材料达到设计强度时，从锚具(4-3)量起留100mm钢绞线(3-3)，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。