深基坑压力微型管桩及锚索支护施工技术探讨
关键词：压力微型管桩，预应力锚索喷锚支护，施工方法
某工程规划总用地面积约15980.90平方米(23.971亩)，总建筑面积122093平方米，地下室四层，地上28层。基坑开挖深度为12m，局部开挖17.30m，基坑安全等级为二级。在开挖深度内，地层主要为第四系杂填土、硬塑含砾粘土、圆砾及第三系全风化岩层组成，坑壁土层以杂填土、硬塑含砾粘土、圆砾、全风化岩层为主，部分坡面垂直开挖，开挖后坑壁(杂填土圆砾、全风化岩层)自稳性差或较差。
本基坑支护采取临时性锚喷支护结构，深度超过12.0m以及坡面垂直开挖的部位辅以压力灌浆微型钢管桩和预应力锚索。主要施工分项包括：压力灌浆微型钢管桩施工；土方分层开挖；土钉、锚索钻孔、制作与安装、灌浆；钢筋网片绑扎、焊接；喷射钢筋护坡；预应力锚索张拉、锁定；基坑监测等。这里我们主要针对边坡自稳性最差的部位所增加的压力灌浆微型钢管桩和预应力锚索基坑支护方法进行详细的介绍。
一、压力灌浆微型钢管桩施工
1、材料选用
○1水泥：42.5普通硅酸盐水泥。
○2骨料：骨料粒径应小于20mm。
③钢管：使用普通焊接钢管，钢管直径D=80mm，壁厚=4mm。
④外加剂：本工程采用水玻璃或早强减水剂来提高桩身混凝土的早期强度。
⑤注浆用水：普通自来水可作为混凝土拌合用水。
2、主要机具准备
压力灌浆微型钢管桩施工的主要机具设备由钻孔机、注浆泵、灰浆搅拌机及其配套管线组成。
3、施工工艺
(1)工艺流程
压力灌浆微型钢管桩工艺流程图
4、操作工艺
采用300型地质钻机钻孔至设计深度；在提升钻杆的同时通过设在钻头上的喷嘴向孔内高压(0.5～1.5MPa)灌注已制配好的水泥浆液，至浆液达到没行塌孔危险，或地下水位以上0.5～1.0m处；待钻杆全部提出后，向孔内放置钢管，并放入至少1根离孔底1m的补浆管，然后投放粗骨料(20mm以内卵石)至设计标高以上0.5m处；最后通过补浆管，在水泥浆终凝之前多次重复地向孔内补浆，直至孔口返出纯水泥浆、浆面不再下降为止。操作工艺分述如下：
①钻机定位：由钻机指挥人员指挥钻机司机，将300型地质钻机移到拟施工桩位，钻头的钻尖对准标志桩后，将钻杆调至垂直角度，垂直度控制在桩长的1％以内。如果地基承载力不能满足钻机行走要求，则应采用枕木、槽钢等垫道。钻机底座必须采用枕木垫实。
钻进：将钻头(直径不能小于设计主杆直径)轻放入土、合上电闸、钻头及钻杆缓慢钻人土中，利用循环冲洗泥浆将孔内土层液化后排出孔外。
②制浆：制浆人员按技术人员技术交底中水灰比(0.5)所决定的需水量，在搅浆桶内设定放水标志，每次搅浆前加水至标志位置；搅浆工人按技术交底中水灰比所决定的水泥包数整齐的摞好在搅浆桶前，过数后方可将水泥拆包倒人搅浆桶开始搅浆。
③补浆管安放：将20mm聚氯乙烯补浆塑料管穿入加工成型的钢管内，并使补浆塑料管入桩孔时下端距孔底1m，当桩长超过13m时，宜放两根补浆管，为一长一短，长管下端距孔底lm，短管为桩长的l／2即可。
④注浆：
A、钻至设计标高后，钻杆不再下放，钻机机长向注浆人员发出注浆信号。
B、注浆人员接到信号开始注浆的同时向钻机机长发出应答信号，钻机机长接到信号30s左右、并观察高压胶管伴随注浆到达位置产生剧烈摆动的特征，确认浆液到达孔底后，开始提钻。
C、钻机机长根据提钻速度和注浆人员定时发出注浆量信号，指挥提升钻杆，保证注浆量略大于提钻形成的钻孔空间、确保钻头始终浸没在浆面下1.0m左右。一般注浆压力1.5~2.5MPa。
⑤提出钻杆。钻杆提升至不塌孔标高位置时，停止注浆，在孔口清理干净后、将钻杆提出孔外。
⑥下钢管：
本工程钢管采用单吊点起吊，钢管长度必须限制在6m以内，超过6m的钢管分两次起吊，接头采用焊接。
A、将钻机上一端带封闭环、长度约l0m的钢丝绳(φ8～φ16的专用吊绳、以下同)从位于约1/4管长位置钢管吊点(焊接双道架立箍筋)位置临时连接，同时在吊点处及对应点拴好2根φ25mm、长度约20m的控制绳，在钢管的左右两个方向人工拉紧方向控制绳。
B、将钢管吊至与地面垂直时，将钢管中心对准孔口。
C、孔口操作人员扶好钢管、松开副卷扬将钢管缓慢平稳地下入桩孔，吊点下移至接近孔口时松开方向控制绳，继续下降钢管至设计标高位置。
D、用水准仪测量并将钢管固定在设计标高处。
⑦孔内投骨料：钢管就位后立即在孔口安放漏斗并将装满骨料的斗车推至孔口，将斗车对准漏斗、均匀缓慢的往桩孔内倾倒骨料，骨料高出桩项标高0.5m时投料完成，并作好纪录。
⑧补浆：
A、长管补浆：投料完成以后约15min，补浆员用孔土将桩孔围高0.3m，将注浆管接头与拟补浆桩孔的长补浆管快速接头连接，补浆员向制浆站发出开泵补浆信号后退离桩孔5m以外。开泵补浆(补浆压力1.5～2.5MPa.)后浆面上升，前次补浆应将泥水返净，每次补浆都应见纯净水泥浆液开始从桩孔流出方可终止，终止补浆时补浆员向制浆站发出停泵信号，停泵后卸开注浆管接头，通常长管补浆一次。
B、钢管内补浆：压力灌浆微型钢管桩施工末次补浆前将注浆管捅入钢管内约4m，将钢管内填满水泥浆液。
冠梁施工：
压力灌浆微型桩冠梁采用钢筋砼梁C20浇筑，冠梁截面300（宽）×200（高），冠梁通长布置，4φ16贯通筋，φ6.5@200。压力灌浆微型桩顶部锚入冠梁150mm。
二、预应力锚索施工
微型管桩支护施工完成后即开始土方的开挖工作，土方须与锚喷支护交叉作业，分层开挖(分层高度按土钉的垂直间距，约为1.0～1.2m，分段长度根据现场实际情况，一般为40～60m)。土方开挖与土钉墙的工艺流程这里不再表述，重点介绍一下喷锚支护中的预应力锚索施工工艺。