旋喷锚索在基坑支护工程中的应用及常见问题处理措施

旋喷锚索在基坑支护工程中的应用及常见问题处理措施

作者：刘策

来源：《建筑建材装饰》2014年第01期

摘要：本文系统介绍旋喷锚索施工工艺，适用范围以及工程实例。特别是在基坑支护设计选用此类支护类型有一定的参考价值。同时它属于隐蔽工程，影响其施工的因素较多，故本文同时通过对其施工中常见事故的原因分析，提出相应的防范措施。以利于基坑支护的稳定性。 关键词：旋喷锚索；基坑支护；质量事故；处理措施；基坑稳定性；经济比较 前言

随着我国建筑业的迅速发展及建筑物本身功能的需要，地下人防及地下车库的建设越来越多、越来越深、越来越复杂，对基坑支护的要求也越来越高。在我国东部沿江、沿海地区浅部地层多以软土为主，其基坑支护的方式越来越多，但方式的多样化在基坑稳定的前提下，经济参考的价值高低参差不齐。

旋喷锚索在软土地区是一种比较经济、安全性较高、施工质量更容易保证的基坑支护形式，其特点如下：

（1）旋喷锚索的施工机械及设备的作用空间不大，可为各种场地所选用。

（2）用旋喷锚索代替支撑，可以节约大量钢材、混凝土和劳动力，同时能改善施工条件和缩短工期，节约建设成本。

（3）旋喷锚索的设计拉力可由抗拔试验来获得，保证了设计的安全度，相应降低了施工难度。

（4）旋喷锚索施工的噪音和震动较小，减轻了环境污染。

（5）旋喷锚索还可以施加预应力，以控制地面支护结构的变形，提高基坑安全系数。 （6）旋喷锚索成孔直径可达到Ф500 mm 以上，锚固体直径更大，与周围土体接触面和摩擦力更大，抗拔力也更大

（7）在软土、砂土及回填土地区旋喷锚索比普通预应力锚索更容易成孔，质量容易得到保证。

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1 旋喷锚索施工工艺 （1）施工工艺流程 （2）施工方法

施工前应在平地进行竖向成桩试验，以取得符合设计桩径所需的施工参数，再进入基坑施工。 b.造孔

钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合规范要求。 c.喷射注浆作业

当钻进至预定深度后，检验喷射方向、摆动角度，进行地下试喷，一切正常后即可自下而上进行喷射作业。施工参数初定：施工转速10r～20r/min；浆喷压力： 18Mpa；提升速度： 0.4m/min；水泥用量：每米水泥用量为100kg。孔底2m以内复喷2次，使得桩径达到设计要求。

d.冲洗器具

喷射作业完成后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。 e.锚索制作

锚索采用2根s=15.2mm高强度低松弛预应力钢绞线编制，端部采用冷挤压法与锚盘固定。钢绞线强度标准值1860Mpa，强度设计值1320Mpa。先把整卷的钢绞线用钢管架固定好，再拆捆放线，切割长度为锚索长度加1m（腰梁厚度及千斤顶工作长度），平直排列，除油除锈，锚头冷挤压后固定在锚固段间隔1.5m放置一个定位扩张环并扎紧在钢绞线上，扩张环之间用箍筋扎紧，自由段涂黄油，套装塑料管。锚索编制要求锚头焊接对称，不歪不斜，锚索平直，捆扎牢固，编制完的锚索平直摆放一边。 f.安装锚索

使用钻机牵引锚索送入孔内，如阻力较大，可同时适量送浆。 （3）施工工艺要点

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a.变参数喷射

由于地质情况复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度或不同土层采用不同的技术参数，对硬土、深部土层和土粒大的卵砾石要延长喷射时间，适当放慢提升速度和旋摆速度或提高喷射压力和泵量。 b.重复喷射

在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，既能增加土体破坏的有效长度，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。有关试验资料表明，在黏性土中复喷一次直径可增大38%，在砂性土中可增大50%。 c.冒浆处理

在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。当出现异常情况时，首先检查提升速度、旋摆喷速度速度、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。

①压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。

②流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。

③流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理相应发生装置。

④不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。

⑤冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。 ⑥搭接处理

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在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理。搭接长度不小于10cm。 ⑦分序喷射

高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。相邻孔喷射作业间隔时间不得小于2-5d。 3 施工中常见通病事故分类

旋喷锚索在基坑支护过程中，其发生常见通病事故可以分以下几种： （1）基坑外侧土层变化，导致旋喷锚索钻进不畅或不进尺。

（2）锚索锚头处压头不够导致钻进后，锚索不能够到达设计深度，导致抗拔力不够。 （3）旋喷锚索喷浆时，拔杆过快导致直径不够，抗拔力不够。

（4）旋喷锚索喷射浆液时压力需变化，过大导致外侧土体隆起，过小时在沙土中导致基坑漏水等问题。