拟建某项目办公楼地上17层（裙楼3层），总建筑面积约58000m2，地下室3层。基础形式拟采用桩基础，工程重要性为二级。基坑周长约458m，基坑最大开挖深度为12.1～12.9m。电梯井部位超挖1.6~2.1m。

 

　　基坑东侧软土较厚；南侧、西侧在两倍基坑开挖深度范围内有需要保护的建筑物，基坑采用喷锚支护方式。锚索设计为2×75、3×75、4×75预应力锚索，其中2×75预应力锚索共110条、3×75预应力锚索共293条，4×75预应力锚索共87条。

 

 

　　场地土层从上至下依次为：

 

　　1、第四系人工填土层层号①

 

　　①素填土：褐黄色，湿，松散，由粉质粘土及较多强-中风化砂岩块组成；层厚0.60～3.50m，平均1.95m。

 

　　2、第四系冲积层层号②

 

　　按土性特征及工程力学性质可划分5个亚层：

 

　　②1粉质粘土：浅灰色，灰褐黄色，湿，可塑，粘性一般～较好，土质不甚均匀，局部呈软塑状，含淤泥质土。层厚0.70～12.00m，平均1.90m。

 

　　②2粘土：褐红色，稍湿，硬塑，粘性较好，土质较均匀。层厚0.90～18.60m，平均9.59m。

 

　　②3淤泥质土：深灰色，饱和，流塑，局部富含腐植物，具腐嗅味。层厚2.10～15.30m，平均6.97m。

 

　　②4粉质粘土：灰褐黄色，黄褐色，湿，可塑，粘性一般～粘性较好。场层厚1.90～15.90m，平均4.72m。

 

　　②5粘土：褐红色，稍湿，可塑-硬塑，土质较均匀，粘性较好。层厚2.80～12.70m，平均7.08m。

 

　　3、第四系残积层(Qel)层序号③

 

　　③粉质粘土：暗紫红色，褐黄色，稍湿，可塑-硬塑，为泥质粉砂岩风化残积土。层厚0.90～4.80m，平均4.70m。

 

　　4、石炭系（C）基岩层序号④

 

　　④1微风化破碎灰岩：浅灰色，灰色，岩石裂隙发育；一般揭露岩层厚0.25～2.80m。

 

　　④2微风化灰岩：浅灰色，隐晶质结构，层状构造，岩石裂隙发育；一般揭露岩层厚0.40～5.70m。

 

　　2）、水文地质

 

　　地下水补给来源为大气降水及侧向补给，钻探期间测得地下水位埋深1.58～2.30m。

 

　　三、深基坑锚杆主要出现的原因和问题

 

　　1、锚杆清孔问题：孔清得干净与否，往往是锚杆张拉达不达到设计张拉值的原因之一。泥浆护壁会形成泥皮而影响锚固力，清孔关键是把孔内的泥皮清理干净，可用大泵量往孔内泵入清水洗孔约10~20分钟，完全可以浆泥皮清除。

 

　　2、锚杆注浆工艺：锚杆施工一般与土方开挖交替进行，在张拉锁定之前，一般需要等一段时间的龄期，以使锚杆注浆体达到一定强度，土层锚杆规范要求大于15MPa或达到设计强度的75%。可通过加入高效减水剂，使注浆体强度提高，一般20天龄期可缩短到14天龄期即可进行张拉施工。

 

　　3、锚杆应力松弛问题：锚杆倾角过大；锚固时，锚具滑移；钢材本身松弛；锚具夹片长期外露锈蚀；

 

　　4、锚杆头漏水问题；基坑外地下水位较高；灌浆时孔口密封不严，锚杆张拉锁定时，由于注浆体、杆体与孔壁地层产生变形而出现裂隙；基坑使用过程中，由于变形或应力等引起裂隙。

 

 

　　1、锚索施工作业流程：

 

　　1)、土方开挖：按设计开挖深度分层分段进行，每段开挖长度应不大于20～25m，锚索作业面平台不小于8m。施工作业面在淤泥层面用基坑面的杂填土或外运砖碴铺设50-80cm厚，保证机械平整、不下沉。

 

　　2)、人工修坡：采用人工方法修平开挖边坡，清除桩身及桩侧余土。

 

　　3)、锚索孔位放线：按锚索孔位标高进行标高控制，桩间距按设计图纸用钢尺放线，用钢筋头定位。

 

　　4)、成孔：锚索成孔作业采用履带式锚杆钻机成孔，按设计口径（150mm，、180mm）与倾角（30º~35º）成孔。土层段采用全孔段跟管钻进（180mm孔径不能跟管），遇粘性强的粘土层时，可用三叶钻头钻进，到基岩段，改用潜孔锤冲击成孔，保证锚索的拉拔力满足设计要求。孔位以设计图纸为准，其中不入岩的锚索，以设计长度为准，入岩的锚索以入岩深度严格控制。

 

　　5)、杆体制作：按设计图纸和实际施工调整后的长度制作锚索。预应力锚索杆体采用2－4索7φ5钢绞线，按锚孔深度并增加1.2-1.5m（张拉锁定段）制作杆体，自由段（包括冠梁位置）用波纹管包裹，两端用铁线扎实，避免注浆时浆液进入。沿杆体轴线方向每隔2.0m设置一个定位支架。杆体前端绑好底部注浆管，保证其在下锚过程中不脱落，注浆管前端用胶纸包裹，防止下锚过程中管内被杂物堵塞，杆体应确保送至锚孔底部，并保证注浆管距锚孔孔底250～500mm。

 

　　6)、洗孔：对不入岩层的锚索因用高压水钻进，不需洗孔；对入岩层的锚孔当钻进到设计孔深后采用空气压缩机风力吹孔，保证孔内无残留泥浆或岩渣。

 

　　7)、注浆：预应力锚索孔内采用P.O42.5R水泥，按水灰比0.5配制水泥浆灌浆，灌浆压力0.5～1.5MPa；预应力锚索采用二次注浆工艺，一次灌浆采用水灰比为0.5，灌浆压力为0.5～0.8MPa，二次灌浆采用纯水泥浆，水灰比为0.5，灌浆压力为1.1～1.5MPa，二次灌浆需在一次灌浆液初凝后终凝前（约3～4小时内）封堵孔口加压进行。

 

　　2、预应力锚索张拉锁定

 

　　张拉锁定在锚索注浆不少于18天及砼梁或腰梁完成7天后进行，采用□VM系列挤压型锚具，按设计要求和有关规范和规程张拉锁定。张拉采用隔一拉一跳拉，单束拉紧后方可集齐进行张拉。按设计抗拔力张拉1.1～1.2倍，回零后按设计值锁定。

 

　　1)、正式施工前先进行千斤顶标定。

 

　　2)、锚杆张拉采用间隔施工。在正式张拉之前，取0.1～0.2设计轴向拉力值Nt，对锚杆预张拉1～2次，使其各部位的接触紧密，杆体完全平直。

 

　　3)、锚杆张拉至1.1～1.2Nt，保持15min，然后卸荷至锁定荷载用螺母锁定。锚杆张拉荷载分级及观测时间可参照《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GBJ02-98)附录F.3验收试验，如下表(根据实际情况，可适当调整)。

 

　　3、验收与检测

 

　　锚索完工后按锚杆总数的5%且不少于3根进行抗拔力试验，试验荷载为设计荷载的1.2倍，其余锚索均应进行确认张拉，确认张拉荷载为设计荷载的1.05倍。

 

　　锚索抗拔试验在注浆完成后不小于28天后进行。

 

 

　　1、某工程锚索采用150mm、180mm两种钻孔直径，锚索采用钢绞线，钢绞线强度标准值1860N/mm。锚索下料采用砂轮刀切割，避免电焊切割。

 

　　2、在运输及制作、下锚的过程中必须有不损伤杆体材料的防护措施；

 

　　3、正式施工前锚索应进行工艺性试锚，土层锚索做蠕变试验。

 

　　4、锚杆面层钢筋的混凝土保护层厚度为25mm。

 

　　5、自由段外套塑料波纹软管采用塑料软管包裹，自由段在穿过冠梁、腰梁部位设置一Φ70PVC管，让钢纹线从中穿出，并确保锚具工作平台与锚索垂直；

 

　　6、某工程锚索灌浆采用自孔底向上灌浆的二次灌浆工艺，采用P.O42.5R水泥，每延长米水泥用量不少于50kg/m，大口径锚索每延米水泥用量不少于60kg/m；注浆时，孔口需设止浆塞或其它稳压装置压力注浆。注浆要求：水灰比0.5，第一次灌浆压力0.5-0.8Mpa，第一次灌注的浆液初凝后，进行第二次灌浆，第二次灌浆压力1.1-1.5Mpa，并稳压2min；视需要可添加适量早强剂、速凝剂；保证水泥浆体单轴抗压强度大于或等于20Mpa；

 

　　7、待注浆强度达到设计强度的75%后，方可进行张拉锁定；

 

　　8、锚索施工：土层段全孔跟管钻进，若发现有土洞时，可增加锚索施工的长度，对于设计有入岩要求的锚索，若遇溶洞时，对于小型溶洞可灌浆处理，对于较大的溶洞，灌浆无法处理时，可在旁边加密锚索，或对左右的锚索加长入岩段增加锚索的抗拔力。锚索施工时，若发现岩面起伏较大时，可增加入岩深度控制。

 

　　9、锚索施工过程中如果遇涌水、涌砂现象，应采用粘土球止水、注浆封堵、地面注浆加固处理措施；如遇溶洞，立即停止钻进，记录好入岩长度后终孔，锚索端部采陬止浆措施防止水泥浆液流失，并将施工情况及时通知设计进行复核。

 

　　10、为确保成孔质量，采用专业锚杆施工机械施工，钻进时采用跟管钻进工艺，不得采用泥浆护壁。

 

　　11、锚具底座顶面与钻孔轴线应垂直，确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上。

 

 

　　锚杆采用以上施工方法进行施工，地下室施工过程中自始至终进行了深基坑支护的变形监测，每开挖一层都进行了变形和下沉的测量数值的分析，确认安全后才进行下一层的土方开挖和喷锚支护的施工。通过现场监测，锚杆没有出现变形、脱落等，基坑支护是安全的。

 

　　深基坑锚杆支护使地下室施工质量、安全有保障，并且缩短了工期和降低了造价，有较好的经济效益。