徐永榮

（湖南巴陵水利水電建筑工程有限公司 岳陽市 414100）

1 概 述

二沙島工程位于廣州市風景優(yōu)美的二沙島中部東南角五區(qū)，東臨廣州大橋，南靠珠江，整個用地為三角形地塊。結合基地的地形特點，建筑大樓呈三角形布局，是一座集辦公、會議、客房、餐飲及娛樂為一體的大型綜合性建筑。

1.1 工程概況

地面以上9層，地下室2層（甲方要求），屋面標高31.1m，建筑總高度35.1m，總建筑面積20240m2，占地面積11782m2。該建筑平面較復雜，結構上主要采用鋼筋混凝土框架結構體系；網球場部分因大空間要求，采用蚴旋球節(jié)點38m×42m的空間網架結構。基坑深10.0m，電梯井局部基坑深12.0m，基礎采用人工挖孔灌注樁。

1.2 地質情況

根據工程地質報告，場地屬ⅠⅠ類場地土，地下水位深1.2m，基坑土層自上而下分別為：

（1）耕植土及埋藏植物層：疏密不均，松散狀態(tài)，厚度（0.5～0.9）m。

（2）粉土層，可塑狀態(tài)，濕，厚度為（0.8～1.9）m。

（3）淤泥及淤泥質土：軟塑～流塑狀態(tài)，厚度煤（1.4～2.4）m。

（4）中砂：松散狀態(tài)，飽和，厚度為（1.7～2.6）m。

（5）礫砂：松散～稍密狀態(tài)，飽和，厚度為（2.8～3.3）m。

（6）殘積～強風化泥巖：褐色，主要成分是泥質鐵質粉粘粒，厚度為（1.5～2.3）m。

（7）中～德風化泥巖：褐色，主要成分是泥質鐵質粉粘粒，遇水遇風后易松散崩解。

2 基坑支護方案

由于砂土與珠江水相通具有明顯的承壓性，水量補給迅速，因此，在基坑支護方案設計施工中應予以充分重視。為了便基坑開挖不產生砂土流失，防止基坑周邊地面沉降，沿基坑開挖邊線以外交錯設置3排攪拌樁，橫向水平間距為400mm，縱向水平間距為350mm，樁身直徑為500mm。為便攪拌樁形成連續(xù)、封閉的止水圍幕，相鄰樁橫向水平搭接為100mm，縱向水平搭接為150mm。攪拌樁長約為12m，要求樁穿過砂土透水層，到達殘積土層以下1.0m。水泥摻入量為加固土重的15%，水灰比為0.45。為增加水泥漿的流動行，摻入外加劑0.3%的木搟素磺酸鈣，采用425#水泥。

根據地質報告，邊坡土層視為較均勻松散介質，可簡化為均質各向同性體，其邊坡滑動模式通常為圓弧型。抗剪強度是控制邊坡穩(wěn)定的主要因素，如不加固，邊坡穩(wěn)定系數(shù)K=0.5左右，在土體自重及附近地表建筑物荷載作用下，邊坡失穩(wěn)是不可避免的。這一認識從現(xiàn)有許多基坑開挖邊坡所產生的若干局部滑動中可以得到證明。噴錨網支護技術可以使邊坡穩(wěn)定系數(shù)提高到K≥1.3，所以用噴錨網加固的邊坡是安全穩(wěn)定的。

2.1 錨 管

由于工程處于有承壓水的砂土地基上，無法形成錨體的成孔，故采用錨管。計算單根錨管的設計抗拔噸位為1.2t/m，錨管采用Φ48.5×3.5國標鋼管，網狀布置，水平間距1500mm，垂直間距1100mm，共9排，錨管與水平面呈10°～15°夾角，長度為（9～15）m，按土體滑動面上長下短布置。錨管周邊均勻分布Φ10·1000注漿孔，端部1m范圍加大注漿孔為Φ15。錨管頭部用2×ф25紋鋼連接，作為加強艋。淤泥層的錨管加大灌漿壓力，使錨管頭部形成擴大頭，加大了錨管的抗拔力。桿體間隔（1～2）m設對中支架，支架為Φ6～8鋼管。鉆孔采用機構成孔，用鉆機和氣動沖擊式錨桿鉆機，將錨管打入設計深度，鉆孔口部設止水密封環(huán)。由注漿管用壓力水清洗錨管內的砂土，選至孔底后由底部注漿，邊注邊抽注漿管，至口部后加壓注漿。注漿材料選用水恢比為0.45～0.50的純水泥漿，注漿壓力為（0.6～0.8）MPa，采用345#水泥。通過注漿壓力可以排陶錨管內的空氣，也使水泥漿滲入到土體內，在錨體周邊形成水泥土，增強了土體的抗剪強度。

2.2 噴射混凝土

噴射混凝土采用C20，噴混凝土厚度15cm、鋼筋網為Φ6@200×200，上沿外潘1.5m。在錨管端部設置網狀加強艋，加強筋為Φ20·1500×1100，加強艋同錨管焊接，錨管端部采用每側2Φ20的井字形錨頭，長度為500mm。

噴射壓力清除因坡面施工時形成的松散層，并將混凝土嵌入土層中，增強了噴網與坡面土體的結合能力，在坡面上形成了一個整體的多支點鋼筋混凝土連續(xù)板。

3 施工工藝

制定土方開挖計劃，分層、分段開挖基坑土，土方開挖每層深度1.1m，嚴禁超挖。開挖時，控制機不得碰撞、損害支護結構及攪拌樁，按照設計邊坡及時進行人工修坡，要求坡面平整。

3.1 錨桿施工

因場地屬強透水不良地質，錨管施工采用一次性錨管工藝，防止成孔施工時水土流失，即利用錨管管體材料成孔，并通過管體注漿。

3.1.1 放線定位

根據方案要求和土層條件，確定錨管標高，定出孔位，作出標記。如確因地質條件和地下設施影響，則需經技術人員確認后調整孔位。

3.1.2 錨管加工

按照要求加工錨管，錨管打注漿花孔，設置倒刺，安放止?jié){密封裝置。

3.1.3 鉆 孔

首先用鉆孔機鉆透500mm厚的水泥土攪拌樁，再用氣動沖擊式錨管鉆機將錨管打入設計深度。成孔時，應保證鉆機穩(wěn)定和成孔質量，保證鉆孔傾角、孔深、孔間距符合設計要求。

3.1.4 錨管安裝、注漿

穿過攪拌樁開孔后，即可用沖擊錘打入錨管，錨管打入后，用高壓水沖洗錨管，然后開始注漿。注漿管距孔底（50～100）mm，口部設密封裝置，封堵孔口，加壓灌漿，注漿壓力，控制在0.5MPa左右。

3.2 噴射混凝土

按要求采用噴射速凝混凝土，坡面鋼筋綁扎要按規(guī)范施工，必須保證錨筋、鋼筋網井字型錨頭三者的連接質量，錨筋穿入井字型錨頭處四周滿焊，同時應確保鋼筋網樅模各有2根鋼筋與錨頭點焊連接。

4 施工管理

4.1 質量技術措施

在工程質量管理中，實行現(xiàn)場施工過程的跟班質量監(jiān)督，施工過程中發(fā)現(xiàn)問題及時予以處理。把好施工制作、測量、試驗關，施工技術人員、管理人員要切實做好工程任務和技術交底工作。交底內容包括工程任務單、數(shù)量、工數(shù)、完成時間、使用材料、操作要點、工程質量要求以及注意事項，并在施工中認真檢查執(zhí)行情況。對影響工程質量的關鍵部位及主要工序，在施工前編制好施工工藝卡，用以指導現(xiàn)場施工，提高工程質量，認真做好計量工作，用數(shù)據說話，保證施工用料的定額用量。加強材料管理和把好材料收發(fā)關，健全材料收、發(fā)、管、用制度，把好三關：材料進場驗收入庫關、中間控制關、成品交驗關。對 于所有進入現(xiàn)場的鋼材、水泥必須有出廠合格證和試驗報告，砂、石等骨料進場前進行取樣檢驗，合格后方可使用。

4.2 安全保證措施

嚴格執(zhí)行各項安全操作規(guī)程，施工前要進行安全交底，進行安全教育，加強工人的安全意識。施工中應抽檢，及時消除各種隱患。各種電機設備使用前經調試達到正常運轉，經驗收合格后，需掛牌方能投入使用，所有操作人員和指揮人員均須持有核發(fā)的上崗證，按機械使用要求正確使用。嚴禁違章作業(yè)，所有機電設備均裝有漏電保護裝置。在臨邊、基坑附近不準存放雜物，所有材料運至工地后及時卸貨，按規(guī)定地點堆放，嚴禁電線隨地走，所有電掣應有門、鎖，并配有危險標志。

5 及時做好現(xiàn)場監(jiān)測及試驗工作

在基坑周邊土體、支護結構及鄰近市政設施處設置沉降、位移觀測點，根據土方開挖和基坑支護進度，對地面沉降、基坑壁的位移進行觀察測試，并做詳細記錄，對于較重要和較危險的原有管線也要定期觀察記錄。對觀測結果分析：并非直線型，即水平位移有正負，說明坑壁支護結構在土壓力作用下有向內的位移，也有挖掘土卸載產生的土體回彈。最大向內位移81mm，向外回彈較小。

錨管試驗方法參照 《土層錨桿設計與施工規(guī)范（CEC22:90）中規(guī)定的錨桿驗收試驗法進行。本次試驗所用儀器為：柳州建筑機械總廠生產的YC60—200型千斤頂和XB4—500型電動油泵。試驗所用的千斤頂、壓力表均經華南理工大學試驗中心檢驗標定合格。

錨管設計抗拔力為100kN，最大試驗荷載為120kN；第二級25kN；第三級50kN；第四級75kN；第五級100 kN；第六級120kN。第一、二、三級穩(wěn)定時間為5min，第四、五級穩(wěn)定時間為10min，第六級穩(wěn)定時間為15min，每次穩(wěn)定時間內位移觀測3次。

試驗結果及分析：本次驗收試驗共完成7個試驗點。其試驗結果分析如下：

北坡4—61#：錨管位移變化較均勻，實驗曲線基本圓滑，并很快趨于穩(wěn)定，回彈性能較好。

北超東6—24#：實驗典線基本圓滑，并較快趨于穩(wěn)定，加彈較小，說明錨桿位移變化較均勻。

北坡西6—20#：實驗曲線較圓滑，并較快趨于穩(wěn)定。當荷載為（10～75）kN時，錨管位移變化較均勻；當荷載為（75～120）kN時，錨管位移變化較大，但仍能在規(guī)定時間內趨于穩(wěn)定，回彈較小。

西坡6—40#：實驗曲線較圓滑，并能較快趨于穩(wěn)定，回彈性能較好，說明錨管位移變化均勻。

南坡4—18#：實驗典線反映：錨桿位移變化較小，回彈性能較好。

南坡東6—45#：實驗典線反映：錨管位移變化大，并在80kN荷載時破壞。

東坡3—10#：此錨管做極限抗拉力試驗，其實驗曲線反映：錨管位移變化一般，極限荷載達到160kN。

從現(xiàn)場實測記錄和錨桿荷載—位移實驗典線得知：除南坡東6—45#錨管抗拔力小于設計值，其余北坡4—61#、北坡東6—24#、北坡西6—20#、南坡4—18#、東坡3—10#均達到設計要求。

東坡3—10#錨管極限抗拔力為160kN，安全系數(shù)為：

K0=0.95Ru/N1=0.95×160/100=1.52

根據試驗結果，確定錨管的極限承載力和錨管安全系數(shù)，調整、完善設計，確?；影踩?/p>

6 結 語

本工程自1996年4月開工，于同年12月完成主體結構，基坑施工過程自始至終確保了深基坑及附近建筑的安全。由此可見，有承壓水的砂土地基使用錨管支護技術安全可靠，工期短、造價低、占用場地少、耗電量小，使用在本工程中是合適的。

1 曾國熙，盧肇多，蔣國澄，等.地基處理手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出牌社，1988.