講師：王甲山

2014.4.1

（基坑支護施工技術）國清控股集團2014年畢業生崗前培訓

講師簡介姓名：王甲山最高學歷：本科學位：學士

職稱：中級工程師工作單位：青島施運機械施工有限責任公司現任職務：青島施運支護分公司常務副經理工作經歷：專業從事基坑支護工程，工作年限8年第一部分：概述第二部分：基坑支護類型第三部分：基坑支護施工工藝簡述第四部分：復雜地質條件下錨桿的工藝研究第五部分：基坑支護實例本次講座主要內容1.1基坑支護的目的（1）確?；娱_挖和基礎結構施工安全、順利（2）確保基坑臨近建筑物或地下管道正常使用（3）防止地面出現塌陷、坑底管涌發生。1.2基坑支護的作用

擋土、擋水、控制邊坡變形。1.3基坑工程的基本技術要求（1）安全可靠性；（2）經濟合理性；（3）施工便利性和工期保證性。1.概述2.1邊坡穩定式土釘墻放坡法支護2.2排樁與板墻式排樁式板樁式板墻式組合式2.3水泥擋土墻式高壓噴射注漿樁墻深層攪拌水泥土樁墻粉體噴射注漿樁墻2.基坑支護類型土釘墻支護土釘墻支護放坡法支護放坡法支護排樁支護板樁支護板墻支護（導槽施工）板墻支護（槽段開挖）板墻支護（鋼筋籠吊裝）板墻支護（鋼筋籠綁扎）板墻支護（模板安裝）組合式（灌注樁+（預應力）錨桿+格構梁）組合式（鋼管樁+（預應力）錨桿+格構梁）組合式（灌注樁+內支撐）組合式（鋼板樁+內支撐）組合式（（預應力）錨桿+格構梁）組合式（止水帷幕+土釘墻+預應力錨桿）2.1邊坡穩定式

2.1.1土釘墻支護2.1.1.1定義天然土體通過鉆孔、插筋、注漿來設置土釘（亦稱為全粘結性錨桿）并與噴射砼面板相結合，形成類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力，從而保持開挖面的穩定。這個土擋墻稱為土釘墻。2.1.1.2作用原理

土釘墻支護是在基坑開挖過程中將較密的細長桿件釘置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作，形成復合土體。利用復合土體的自穩達到支護目的。

2.1.1.3土釘墻適用條件

土釘墻適用于地下水低于土坡開挖段或經過降水措施后使地下水位低于開挖層的情況，適用于有粘性土、粉性土、含有30%以上粘性土顆粒的砂土邊坡，以及一些簡單的巖性邊坡。常用于開挖深度不大，周圍相鄰建筑或地下管線對沉降與位移要求不高的基坑支護2.1.1.4墻體要求

（1）土釘墻的墻面坡度不宜大于1:0.2（2012版基坑支護技術規程）

（2）土釘外漏端部和面層有效連接在一起，設承壓板或加強筋。（3）土釘長度宜為開挖深度的0.5~1.2倍，土釘的間距宜為0.6~1.2m，土釘與水平夾角為10°~20°。

（4）土釘宜選用Ⅱ、Ⅲ級螺紋鋼筋直徑16~32mm，鉆孔直徑70~130mm。（5）噴射砼面層厚度宜為80~200mm，通常采用80mm、100mm。面層噴射砼強度等級不宜低于C20。（6）噴射砼面層中配鋼筋網，采用HPB300鋼筋，直徑6~10mm,間距150~300mm，鋼筋網搭接長度大于300mm。

（7）注漿材料為水泥凈漿或水泥砂漿，其強度不低于M10

（8）當地下水位高于基坑底面時，應采取降水或截水措施；土釘墻頂應采用砂漿或混凝土護面，坡頂和坡腳應設排水措施，坡面上可根據具體情況設置泄水孔。2.1.1.5土釘墻特點

（1）形成土釘復合體，顯著提高邊坡整體穩定性和承受邊坡超載的能力。

（2）施工設備簡單，一般土釘（亦稱全粘結性錨桿）長度比預應力錨桿長度要小的多，不加預應力所以設備簡單。

（3）隨基坑開挖逐層分段開挖作業，不占或少占單獨作業時間，施工效率高，占用周期短。

（4）施工時占用場地小，施工快捷、安全可靠，土釘的制作與成孔簡單易行、靈活機動，且土釘的數量較多，并作為群體起作用，個別土釘失效對整體影響不大。

（5）結構輕巧、柔性大，有非常好的抗震性能和延性。

（6）土釘墻費用低，經濟，成本費較其他支護結構（樁錨、連續墻）顯著降低。

（7）施工噪音、震動小，對周圍環境影響較小。

2.1.1.6土釘墻的施工工藝

土方開挖及坡面修整初噴底層混凝土鉆孔土釘安防注漿掛鋼筋網并焊接加強筋安裝泄水管復噴混凝土面層至設計厚度土釘加工隱蔽前報驗2.2排樁式支護

2.2.1排樁支護結構形式

排樁支護依其結構形式可分為懸臂式支護結構、與（預應力）錨桿結合形成樁錨式或與內支撐(砼支撐、鋼支撐)結合形成樁撐式支護結構。2.2.2懸臂式排樁支護結構懸臂式支護結構主要是根據基坑周邊的土質條件和環境條件的復雜程度選用，其技術關鍵之一是嚴格控制支護深度。根據各地區地質條件的不同，懸臂式支護結構適用的開挖深度也各不相同。一般適用于開挖面積大，不允許放坡、臨近有建（構）筑物的基坑支護。開挖深度控制一般不超過l0m的粘土層，不超過5m的砂性土層，以及不超過4-5m的淤泥質土層。

懸臂式排樁結構的優缺點及適用范圍

優點：結構簡單，施工方便，有利于基坑采用大型機械開挖

缺點：相同開挖深度的位移大，內力大，支護結構需要更大截面和插入深度。

適用范圍：場地土質較好，有較大的c、φ值，開挖深度淺且周邊環境對土坡位移要求不嚴格。

2.2.3內撐式排樁支護結構

內撐式支護結構由支護結構體系和內撐體系兩部分組成。支護結構體系常采用鋼筋混凝土樁、排樁墻、SMW工法、鋼筋混凝土咬合樁等型式。內撐體系可采用水平支撐和斜支撐。根據不同開挖深度又可采用單層水平支撐、二層水平支撐及多層水平支撐，分別如下圖所示。當基坑平面面積很大，而開挖深度不太大時，宜采用單層斜支撐如圖2.2c所示。

內撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管或型鋼支撐兩種。鋼筋混凝土支撐體系的優點是剛度好、變形小，而鋼管支撐的優點是鋼管可以回收，且加預壓力方便。內撐式支護結構適用范圍廣，可適用各種土層和基坑深度，但對地下室結構施工及土方開挖有一定的影響。在特殊情況下，內支撐式結構具有顯著的優點。例如在基坑四周緊鄰建筑物，不具備施工錨桿的情況下只能采用樁撐式支護結構，如下圖：

樁撐支護結構的優缺點及適用范圍

（1）樁撐支護結構的優點：

①施工質量易控制，工程質量的穩定程度高；

②內撐在支撐過程中是受壓構件，可充分發揮出混凝土受壓強度高的材性特點，達到經濟目的；

③樁撐支護結構的適用土性范圍廣泛，尤其適合在軟土地基中采用。

（2）樁撐支護結構的缺點：

①內撐形成必要的強度以及內撐的拆除都需占據一定工期；

②基坑內布置的內撐減小了作業空間，增加了開挖、運土及地下結構施工的難度，不利于提高勞動效率和節省工期，隨著開挖深度的增加，這種不利影響更明顯；

③當基坑平面尺寸較大時，不僅要增加內撐的長度，內撐的截面尺寸也隨之增加，經濟性較差。

（3）樁撐支護結構的適用范圍：

①適用于側壁安全等級為一、二、三級的各種土層和深度的基坑支護工程，特別適合在軟土地基中采用；

②適用于平面尺寸不太大的深基坑支護工程，對于平面尺寸較大的，可采用空間結構支撐改善支撐布置及受力情況；

③適用于對周圍環境保護及變形控制要求較高的深基坑支護工程.

2.2.4拉錨式排樁支護結構

拉錨式支護結構由支護結構體系和錨固體系兩部分組成。支護結構體系同于內撐式支護結構，常采用鋼筋混凝土排樁和地下連續墻兩種。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。隨基坑深度不同，錨桿式也可分為單層錨桿、二層錨桿和多層錨桿。地面拉錨式支護結構需要有足夠的場地設置錨樁，錨桿式需要地基土能提供較大的錨固力。錨桿式較適用于砂土地基或粘土地基。由于軟粘土地基不能提供錨桿較大的錨固力，所以很少使用。

樁錨支護結構的優缺點及適用范圍

（1）樁錨支護結構的優點：

①樁錨支護結構的尺寸相對較小，而整體剛度大，在使用中變形小，有利于滿足變形控制的要求；

②與樁撐支護結構相比，樁錨支護結構的拉錨力與深基坑的平面尺寸無關，在平面尺寸較大的深基坑工程采用樁錨支護結構能凸顯它的這個優勢；

③樁錨支護結構的施工相對較為簡單，而且由于基坑內沒有支擋，坑內有較大的凈空空間，從而能確保土方開挖與運輸、結構地下部分施工所需的作業空間，也為提高勞動效率、節省工期創造了前提性條件；

④樁錨支護結構的造價相對較低，有利于節省工程費用。

（2）樁錨支護結構的缺點：

①樁錨支護結構所占作業空間較大，錨桿的設立要求場地有較寬敞的周邊環境和良好的地下空間；

②需要有穩定的土層或巖層以設置錨固體；

③地質條件太差或土壓力太大時使用樁錨支護結構，容易發生支護結構的受彎破壞或傾覆破壞。

（3）樁錨支護結構的適用范圍：

①適用于周邊環境比較寬敞、地下管線少且沒有不明地下物的深基坑支護工程；

②特別適用于平面尺寸較大的深基坑支護工程；

③對于使用錨桿作為外拉系統的樁錨支護結構，宜運用在具有密實砂土、粉土、粘性土等穩定土層或穩定巖層的深基坑支護工程中。

2.2.5排樁的不同形式

(1)柱列式排樁支護：

當邊坡土質尚好、地下水位較低時，可利用土供作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支檔土坡，如圖2.5a所示。

(2)連續排樁支護(圖2.5b)：

在軟土中一般不能形成土拱，支擋樁應該連續密排。密誹的鉆孔樁可以互相搭接，或在樁身混凝土強度尚未形成時，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁把鉆孔樁排連起來，如圖2.5c所示。也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖2.5d、e所示。

(3)組合式排樁支護：

在地下水位較高的軟土地區，可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥土樁防滲墻組合的形式，如圖2.5f所示。

間隔鉆孔樁加鋼絲網水泥墻特點及適用范圍：在樁上必須筑鋼筋混凝土連梁以調整各樁間的位移變形，并增加整體性能。施工簡單，無振動噪音，基坑淺可懸臂，深時可用與撐桿或錨桿搭配。造價省。不抗滲，地下水位高時需降水。適用于：粘土、砂土、粉土地下水位低地區。

鋼板樁特點及適用范圍：鎖口U型Z型鋼板樁整體性，剛度好，一次投入鋼材多。能止水，能重復利用則造價省。難以打入砂卵石及礫石層，拔樁有孔洞需處理，重復使用要修整，施工有噪音。重復使用止水較差，如不能拔出則鋼材多造價高。適用于：軟土、淤泥質土地區且水位高多用。2.2.6雙排樁支護雙排樁支護結構體系屬于懸臂類空間組合支護體系。所謂空間組合，是指支護樁從平面上看可按需要采用不同的排列組合，前排樁頂用圈梁連接，前后排之間有連梁拉接，在沒有錨桿或內支撐的情況下，發揮空間組合樁的整體剛度和空間效應，并與樁土協同工作，支擋因開挖引起的不平衡力，達到保持坑壁穩定、控制變形、滿足施工和相鄰環境安全的目的。

（1）雙排樁支護結構的布樁形式如前所述，雙排樁支護結構可以理解為將密集的單排樁中的部分樁向后移，并在樁頂用剛性聯系梁一連梁把前后排樁連接起來，沿基坑長度方向形成雙排樁支護的空間支護結構體系，因此，雙排樁支護結構的布樁形式就非常靈活，常見的形式有并列式也可稱其為矩形格構式，梅花式，還有折線式，連拱式，雙三角式，丁字式等，其組合形式如下圖所示。

（2）雙排樁支護結構體系的特點：①在雙排樁支護結構中，前后排樁均分擔主動土壓力，其中前排樁主要起分擔土壓力的作用，后排樁兼起支擋和拉錨的雙重作用②雙排樁支護結構形成空間格構，增強支護結構自身穩定性和整體剛度③充分利用樁土共同作用的土拱效應，改變土體側壓力分布，增強支護效果。（3）雙排樁支護結構體系的缺點是：①雙排支護樁的設計計算方法還不夠成熟，實測數據還不多，受力機理不夠清楚。②基坑周邊要有一定空間，以利于雙排支護樁的布置和施工。

（3）與單排懸臂樁相比，雙排樁支護具有以下優點：①單排懸臂樁完全依靠彈性嵌入基坑土內的足夠深度來承受樁后的側壓力并維持其穩定性，坑頂位移和樁身變形較大。懸臂式雙排樁支護結構因為有剛性連系梁將前后排樁連接而組成一個空間超靜定結構，整體剛度大又因為前后排樁均能產生與側土壓力反向作用的力偶，使雙排樁的位移明顯減小，同時樁身的內力也有所下降，并形成交變內力。②懸臂式雙排樁支護結構為一超靜定結構，在復雜多變的外荷載作用下能自動調整結構本身的內力，使之適應復雜而又往往難以預計的荷載條件，而單排懸臂樁為一靜定結構將土壓力看作已知力作用于其上則不具備此種功能。③當受施工技術或場地條件等限制時，如果基坑深度條件合適，懸臂式雙排支護樁是代替樁錨支護結構的一種好的支護形式。施工實踐證明，其施工簡便、速度快、投資省。

2.2.7板樁支護

板樁支護也屬于排樁的一種（連續排樁支護），當基坑較深、地下水位較高且未施工降水時，采用板樁作為支護結構，既可擋土、防水，還可防止流砂的發生。板樁支撐可分為無錨板樁(懸臂式板樁)和有錨板樁兩大類。板式支護結構由兩大系統組成：擋墻系統和支撐(或拉錨)系統。板樁有鋼板柱、木板樁與鋼筋混凝土板樁數種。下面針對常見的鋼板樁進行下介紹：

常用鋼板樁截面形式(a)Z型;(b)U型;(c)一字型;(d)組合型

2.2.7.1鋼板樁的優點①鋼板樁具有高強、輕型、止水性好、耐久性強的性能和美觀的視覺效果；②具有施工簡單易行、效率高、占地少夠降低對空間的要求③建設費用便宜、互換性良好，可重復使用；④施工具有顯著的環保效果，大量減少了取土量和混凝土的使用量，有效地保護了土地資源；2.2.7.2鋼板樁的缺點①一次性投入大②打樁時易傾斜，要使全部鋼板樁無誤的封閉合攏有很大困難；③鋼板樁的剛度較混凝土樁?。虎茕摪鍢妒┕r有噪音、震動會擾民2.2.7.3使用范圍適用于軟多，淤泥質土及地下水多的地區。不適于密砂及硬粘土，有入巖要求時不能適用。

2.2.8水泥土墻支護（重力式支護結構）（1）水泥土攪拌樁（或稱深層攪拌樁）：①原理：是重力式圍護墻，利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質水泥加固土。

②適用范圍：水泥土墻宜用：于坑深≯6m；基坑側壁安全等級為一、二級；地基土承載力≯150kPa的情況。③水泥土墻的優缺點：優點：由于坑內無支撐，便于機械化快速挖土；擋土又防滲，比較經濟。缺點：不宜用于深基坑；位移相對較大；墻體厚度大，有時受周圍環境限制。

（2）高壓噴射旋噴樁①原理：是利用鉆機將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設計高程，將預先配制好的漿液通過高壓發生裝置從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉邊提升，使漿液與土體充分攪拌混合，在土中形成一定直徑的柱狀固結體，從而使地基達到加固。②特點：施工占地少、振動小、噪音較低，但容易污染環境，成本較高，對于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質不宜采用。③適用范圍：高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土、粘性土、黃土、碎石土等地基。

3.各分項施工工藝簡述3.1預應力錨桿施工工藝3.1.1工藝原理預應力錨桿的一端與巖土體或結構物連接，另一端錨固在巖土體層內，并對其施加預應力，以錨固段的摩擦力形成抗拔力，承受巖土壓力、水壓力、抗浮、抗傾覆等所產生的結構拉力，用以維護巖土體的穩定。錨桿結構示意見下圖1。

3.1.2工藝流程確定孔位→鉆孔就位→調整角度→鉆孔→清孔→安裝錨索→一次注漿→二次補漿→施工錨索腰梁→張拉鎖定（錨頭封堵）3.1.3鉆孔

錨桿孔距的允許偏差為150mm，鉆孔軸線與設計軸線的偏差不大于3%，孔深允許偏差50mm，鉆頭直徑不應比規定的鉆孔直徑小5.0mm以上，鉆孔與錨桿允許傾角偏差±1°。3.1.4錨索的制作與安裝①每根鋼鉸線的下料長度＝錨桿設計長度＋腰梁的寬度＋錨索張拉時端部最小長度（與選用的千斤頂有關）。②鋼鉸線自由段部分應滿涂黃油，并套入塑料管，兩端綁牢，以保證自由段的鋼鉸線能伸縮自由。③捆扎鋼鉸線隔離架沿錨桿長度方向每隔1.5m設置一個。3.1.5注漿

注漿材料為純水泥漿，水灰比0.45~0.55.需二次注漿時應提前預埋注漿管，注漿量不小于理論計算值的1.1倍。需高壓劈裂注漿時注漿壓力為2.5~5.0MP，對靠近地表面的土層錨桿注漿壓力不可過大，以免引起地標隆起。注漿完畢后在漿體達到強度前，不能承受外力，以免影響錨桿抗拔力3.1.6張拉鎖定①錨固段強度達到設計強度的75%且大于15MPa時方可進行預應力張拉。②張拉采用“跳張法”；正式張拉前預應力取10～20%的設計預應力，并對錨桿預張拉1～2次。③錨桿張拉要求定時分級加荷載進行，張拉時由專人操縱機械、記錄和觀測數據。④張拉時按設計預應力的1.1倍進行超張，穩定5~10min后鎖定。3.2灌注樁施工工藝3.2.1施工過程樁位測放成孔安放鋼筋籠澆筑砼3.2.2按成孔方法分類①泥漿護壁成孔灌注樁②干作業成孔灌注樁③套管成孔灌注樁④人工挖孔灌注樁（也屬干作業法）其中泥漿護壁成孔灌注樁按照使用設備不同成孔方法可分為：沖擊鉆成孔法，沖抓錐成孔法，潛水鉆機成孔法（分正循環、反循環兩種），旋挖鉆成孔法。干作業法可采用成孔設備：長螺旋鉆機，旋挖鉆機。（一）泥漿護壁成孔灌注樁指利用泥漿保護孔壁排出土后成孔(1)埋設護筒護筒是埋設在鉆孔口的鋼板制作的圓筒，其作用是保證鉆機沿樁位垂直方向順利鉆孔，保護孔口、防止孔口塌方和提高樁孔內泥漿水頭。(2)泥漿制備

泥漿具保護孔壁、防止坍孔的作用，同時在泥漿循環過程中還可攜泥、砂，并對鉆頭具有冷卻潤滑作用。

在鉆孔過程中，在孔內注入高塑性粘土或膨潤土和水拌合的泥漿(泥漿比重控制在1.1左右)，也可利用鉆削下來的粘性土與水混合自造泥漿保護孔壁。同時這種護壁泥漿與鉆孔的土屑混合，邊鉆邊排出泥漿，同時進行孔內補漿。當鉆孔達到規定深度后，進行孔底清渣，然后安放鋼筋籠，在泥漿下灌注混凝土而成樁。(3)成孔方法①沖擊鉆成孔

沖擊鉆主要用于在巖土層中成孔，成孔時將沖錐式鉆頭提升一定高度后以自由下落的沖擊力來破碎巖層，然后用掏渣筒來掏取孔內的渣漿。1—滑輪；2—主桿；3—拉索；4—斜撐；5—卷揚機；6—墊木；7—鉆頭②沖抓錐成孔法如下圖，錐頭內有重鐵塊和活動抓片，下落時松開卷揚機剎車，抓片張開，錐頭自由下落沖入土中，然后開動卷揚機拉升錐頭，此時抓片閉合抓土，將沖抓錐整體提升至地面卸土，依次循環成孔。③潛水鉆機成孔潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機械，其動力、變速機構和鉆頭連在一起，加以密封，因而可以下放至孔中地下水位以下進行切削土壤成孔。用正、反循環工藝輸入泥漿，進行護壁和將鉆下的土渣排出孔外。1—鉆頭；2—潛水鉆機；3—電纜；4—護筒；

5—水管；6—滾輪支點；7—鉆桿；8—電纜盤；9—卷揚機；10—控制箱④旋挖鉆機成孔（泥漿護壁及干作業法均可使用）

利用桅桿導向下放鉆桿將底部帶有活門的桶式鉆頭置放到孔位，鉆機動力頭裝置為鉆桿提供扭矩、加壓裝置通過加壓動力頭的方式將加壓力傳遞給鉆桿鉆頭，鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，這樣循環往復，不斷地取土、卸土，直至鉆至設計深度。⑤長螺旋鉆機成孔長螺旋工作時由動力頭驅動鉆桿、鉆頭旋轉、卷揚機控制鉆具的升降，被鉆切削下的土料由螺旋片輸送到地面。鉆至設計深度提鉆成孔，根據工法要求也可邊提鉆邊壓注混凝土，然后安放鋼筋籠。（4）混凝土澆筑（導管法水下澆筑砼）

采用密封連接的鋼管作為水下砼的灌注通道，砼傾倒時沿豎向導管下落。導管的作用是隔離環境水，使其不與砼接觸。導管底部以適當的深度埋在灌入的砼拌和物內，導管內的砼在一定的落差壓力作用下，壓擠下部管口的砼在已澆的砼層內部流動、擴散，以完成砼的澆筑工作，以形成連續密實的砼樁身。（二）干作業螺旋成孔灌注樁

①原理：利用螺旋鉆機在樁位上鉆孔，然后在孔中放入鋼筋籠，再澆筑砼成樁。

②適用范圍：地下水以上的填土層、粘性土層、粉土層、砂土層和粒徑不大的礫砂層。a、成孔b、安防鋼筋籠c、混凝土澆筑（三）套管成孔灌注樁

套管成孔灌注樁是利用錘擊法或振動法，將帶有鋼筋混凝土樁靴（又叫樁尖）或帶有活瓣式樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊拔管邊灌注混凝土而成。若配有鋼筋時，則在澆筑混凝土前先吊放鋼筋骨架（短鋼筋籠可在混凝土灌注至設計標高時再埋設）。利用錘擊沉樁設備沉管、拔管時，稱為錘擊沉管灌注樁；利用激振器的振動沉管、拔管時，稱為振動沉管灌注樁。a）就位；b）沉套管；c）初灌混凝土；d）放置鋼筋籠、灌注混凝土；e）拔管成樁（1）錘擊沉管灌注樁（利用錘擊設備將樁管打入土中）

錘擊灌注樁施工時，用樁架吊起鋼套管，關閉活瓣或對準預先設在樁位處的預制混凝土樁靴，套入樁靴。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩，以防止地下水滲入管內。然后緩緩放下套管，壓進土中。套管上端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在一垂直線上，套管偏斜不大于0.5%時，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，觀察后如無偏移，才正常施打，直至符合設計要求的貫入度或沉入標高，并檢查管內有無泥漿或水進入，即可灌注混凝土。

灌注混凝土時，套管內混凝土應盡量灌滿，然后開始拔管。拔管要均勻，不宜拔管過高。拔管時應保持連續密錘低擊不停。拔管時還要經常探測混凝土落下的擴散情況，注意使管內的混凝土保持略高于地面，這樣一直到全管拔出為止。

為了提高樁的質量和承載能力，常采用復打法。

施工順序如下：在第一次灌注樁施工完畢，拔出套管后，清除管外壁上的污泥和樁孔周圍地面的浮土，立即在原樁位再埋預制樁靴或合好活瓣第二次復打沉套管，使未凝固的混凝土向四周擠壓擴大樁徑，然后第二次灌注混凝土。拔管方法與初打時相同。復打施工時要注意：前后兩次沉管的軸線應重合；復打施工必須在第一次灌注的混凝土初凝之前進行。采用復打法時第一次灌注混凝土前不能放置鋼筋籠，如配有鋼筋，應在第二次灌注混凝土前放置。（2）振動沉管灌注樁振動灌注樁采用振動錘或振動沖擊錘沉管，施工前，先安裝好樁機，將樁管下端活瓣合起來或套入樁靴，對準樁位，徐徐放下套管，壓入土中，勿使偏斜，即可開動激振器沉管。樁管受振后與土體之間摩阻力減小，同時利用振動錘自重在套管上加壓，套管即能沉入土中。

振動沉管灌注樁可采用單打法、反插法或復打法施工。單打施工時，在沉入土中的套管內灌滿混凝土時，開動激振器，振動5~10s，開始拔管，邊振邊拔。每拔0.5~1m，停拔振動5~10s，如此反復，直到套管全部拔出。在一般土層內拔管速度宜為1.2~1.5m/min，在較軟弱土層中，不得大于0.8m/min。反插法施工時，在套管內灌滿混凝土后，先振動再開始拔管，每次拔管高度0.5~1.0m，向下反插深度0.3~0.5m。如此反復進行并始終保持振動，直至套管全部拔出地面。反插法能使樁的截面增大，從而提高樁的承載能力，宜在較差的軟土地基上應用。復打法要求與錘擊灌注樁相同。（四）人工挖孔灌注樁

①定義：人工挖孔灌注樁是指樁孔采用人工挖掘方法進行成孔，然后安放鋼筋籠，澆注混凝土而成的樁。②施工工藝施工準備——人工挖掘（爆破挖掘）——支模澆筑護壁砼——循環作業至設計深度——終孔檢查——鋼筋籠吊裝——澆筑樁身混凝土

③人工挖孔樁的優缺點優點：①施工時可直接檢查成孔質量及入巖深度，樁底清孔除渣徹底、干凈，易保證混凝土澆筑質量。②人工挖孔樁樁徑一般都在800-2000mm左右的大直徑灌注樁，單樁承載力很高③可極大降低生產成本；④適用于大型機械無法作業的山區；⑤生產條件要求低，可多孔同時作業

缺點：①由人工進行深孔作業存在極大安全隱患；②由于機械化低，施工進度緩慢，每天平均進尺1.0m左右；③現場施工不易管理；④只適用于無地下水或少量地下水的地質。

四、復雜地質條件下錨桿的工藝研究（一）前言隨著國家基本建設的發展，高層建筑規模越來越大，對地下空間的需求也越來越高，基坑開挖深度越來越深，在基坑開挖過程中，為避免造成危害，對施工技術的要求越來越高，對基坑工程的施工技術研究也越來越具有必要性。

青島地區臨海地段較為普遍的地質條件為離海近，水位高，土質類別雜，多為雜填土、粗砂層、粉細砂層、中粗砂層、回填雜土雜石層等，地質條件相對其他地區較為復雜，因此，在此類區域施工深基坑工程時要保證基坑支護工程的順利進行，錨桿成孔技術是關鍵。

基坑支護施工過程中，錨桿施工問題往往給我們帶來很大的困擾：如何成孔，如何保證錨桿的成孔質量及注漿質量，如何選擇最經濟，施工快的鉆孔方法。根據個人往年的一些施工經驗在這跟大家進行一下交流。

（二）復雜地質錨桿工藝分類臨海復雜地質條件下基坑支護錨桿的施工，根據錨桿不同的施工工藝及適用條件，主要有以下幾種：（1）鋼管自進式錨桿：利用中空鋼管作為錨桿桿體，隨鉆機鉆至設計深度，直接在鋼管內采用高壓注漿的方法注漿，在錨桿底部形成擴大的錨固段。（2）跟進式套管錨桿：采用套管鉆進，并利用循環水沖切土體成孔，確保錨孔成型，然后在套管內采用孔底注漿的方法注漿，最后拔出套管，錨固體和錨孔同時形成。（3）螺旋鉆水泥漿護壁錨桿：采用普通螺旋鉆桿鉆進，在鉆進過程中利用泥漿循環護壁，確保錨孔成型，然后在錨孔中安放錨桿桿體，并采用孔底注漿的方法進行注漿。為消除護壁泥漿對抗拔力的影響，必須采用二次劈裂注漿。（4）擊入式錨桿：利用機械直接將錨桿桿體（鋼管）頂入邊坡地層中，然后通過鋼管內進行注漿（也稱為注漿花管）。（5）中空全螺紋自進式錨桿：利用高強度中空鋼管作為錨桿桿體，，桿體前安置合金鉆頭，隨鉆機鉆至設計深度，直接在鋼管內采用高壓注漿的方法注漿，在錨桿底部形成擴大的錨固段。（6）偏心錘套管跟進錨桿：采用套管鉆進，沖擊器在高壓風的作用下產生沖擊，套管隨鉆頭跟進，防止塌孔，成孔結束后，下錨桿注漿，最后拔出套管。鋼管自進式錨桿（根據設計要求可自行加工）套管跟進式成孔法水泥漿護壁成孔法擊入式錨桿（注漿花管）中空全螺紋自進式錨桿偏心錘套管跟進（三）不同地質條件下錨桿工藝選擇（1）雜填土中施工工藝當邊坡地質為雜填土層，且含有大量拋填的孤石、大塊石、建筑垃圾等，錨桿成孔工藝成為了錨桿施工的重點和難點，采用自進式錨桿工藝，不存在塌孔的問題，但錨桿遇到石頭不能穿透；采用螺旋鉆泥漿護壁工藝，能形成孔壁，但遇到石頭時也不能穿透，影響錨桿的長度和抗拔力，可行的成孔方式有以下幾種：

1、套管跟進式錨桿成孔工藝，其鉆頭必須焊上合金，確保能穿透石頭，但該工藝的施工效率較低，容易損壞鉆頭和套管，其工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→清水循環，套管鉆進→接套管，繼續鉆進→重復接套管→鉆至設計長度，停止鉆進→卸鉆機主機鉆桿→套管內安裝錨桿桿體→套管內注漿→鉆機拔出全部套管→錨桿二次補漿→錨桿成型2、偏心錘套管跟進式錨桿成孔工藝，利用偏心潛孔錘沖擊并穿透土層或石頭，同時帶著鋼套管進入邊坡地層中，用套管作為臨時孔壁，該工藝的潛孔錘鉆頭在正轉時擴大，形成的孔徑大于套管的外圍直徑，反轉時鉆頭縮回，其外徑小于套管的內徑；在鉆進過程中采用正轉，潛孔錘帶著套管進入地層，當鉆到設計深度后，將潛孔錘反轉，鉆頭縮回，從套管內退出，將套管留在土體內，作為臨時錨桿孔，從套管內安放錨桿鋼筋或鋼絞線，并通過套管內注漿，注漿完成后，利用專用的拔管設備將套管從邊坡土體中拔出來。錨桿定位→鉆機就位→空壓機送風→潛孔錘正轉、前行，帶動套管鉆進→接潛孔錘鉆桿和套管→繼續鉆進→重復接潛孔錘鉆桿和套管→鉆至設計長度，停止鉆進→潛孔錘反轉，后退鉆桿→繼續退鉆桿→至潛孔錘從套管內移出→套管內安裝錨桿桿體和注漿管→套管內注漿→拔管器拔出套管→二次補漿→錨桿成型3、中空全螺紋自鉆式錨桿施工工藝，該種錨桿桿體為中空無縫鋼管，表面有T型螺紋，采用連接套連接，錨桿前端配有合金鋼鉆頭，將錨桿和軌道鉆機的沖擊器連接在一起，直接用錨桿桿體作為鉆桿，利用潛孔錘沖擊成孔的原理，用沖擊器將錨桿桿體打入邊坡地層中，當遇到石頭時，錨桿前端的合金鋼鉆頭即能將石頭穿透，鉆到設計深度后，從桿體中高壓注漿，其工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→空壓機送風→鉆機正轉、前行，沖擊器旋轉、沖擊錨桿鉆進→接長錨桿→繼續旋轉、沖擊錨桿鉆進→至設計長度，停止鉆進→通過錨桿桿體注漿→錨桿成型（2）碎石層中的成孔工藝當錨桿施工處于碎石層中時，錨桿成孔工藝成為了錨桿施工的重點和難點，采用鋼管自進式錨桿工藝，不能穿透石頭；采用螺旋鉆泥漿護壁工藝，也不能穿透石頭；采用擊入式錨桿工藝，遇碎石層進不去，且其抗拔力和長度滿足不了要求，可行的成孔工藝有以下幾種：1、偏心錘套管跟進式錨桿成孔工藝2、中空全螺紋自進式錨桿（3）涌砂透水層的成孔工藝在地下水位以下的高透水性地層中進行錨桿施工時，必然遇到高承壓水的情況，巨大的水壓差形成流砂現象，甚至將鉆機鉆桿“抱死”，無法鉆進，在此情況下，必須從工藝和鉆機本身入手，解決問題，可行的成孔工藝有以下幾種：1、套管跟進式成孔工藝，采用套管鉆進，并利用循環水沖切土體成孔，確保錨孔成型，然后在套管內采用孔底注漿的方法注漿，最后拔出套管，錨固體和錨孔同時形成。但在水壓差較大或錨桿較長時，鉆機鉆到一定程度無法鉆進，且套管被土層“抱死”，無法轉動，在此情況下，需對工藝進行改進，才能滿足施工要求。1）從鉆機入手，將鉆機更換成功率和扭矩均較大的鉆機，克服鉆進鉆機被“抱死”的情況，使鉆機正常運轉，才有可能繼續鉆進。2）在采用水循環鉆進過程中，加大循環水的壓力，采用高壓注漿泵進行水循環，消減承壓水形成的壓力差，使鉆進更容易。工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→清水循環，套管鉆進→接套管，繼續鉆進→重復接套管→鉆至設計長度，停止鉆進→卸鉆機主機鉆桿→套管內安裝錨桿桿體→套管內注漿→鉆機拔出全部套管→錨桿二次補漿（有設計要求時進行二次高壓劈裂注漿，注漿壓力2.5~5.0MP）→錨桿成型2、采用中空全螺紋自進式錨桿3、鋼管自進式錨桿工藝，將鋼管桿體和鉆頭進行改造，最前端鋼管的管壁不用開孔，不留出漿孔，因其容易引起流砂“倒灌”，在鉆進過程中，通過鉆機鉆桿和鋼管桿體壓力注漿，邊鉆邊注，至設計長度后，再利用高壓注漿泵進行注漿，漿液從管內擴散到鉆桿周圍，形成注漿體。工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→安裝帶鉆頭鋼管鉆進→邊鉆進，邊注漿→接鋼管→繼續鉆進→重復接鋼管、注漿→鉆至設計長度，停止鉆進→鉆機鉆桿和鋼管分離→鋼管內壓力注漿→錨桿成型4、巖土結合面的成孔工藝由于自進式、套管跟進式、螺旋鉆水泥漿護壁及擊入式錨桿的施工均是針對軟土層或填土層，而在施工過程中經常會碰到軟土層和巖層相結合的情況，即一支錨桿在鉆孔過程中剛開始幾米可能是軟土，再往里面鉆孔時可能遇到風化花崗巖，在這種情況下，采用自進式、螺旋鉆泥漿護壁及擊入式錨桿施工不可行，遇風化巖鉆不進去，可行的成孔工藝有以下幾種：1、套管跟進式錨桿施工工藝，在套管鉆頭上必須焊上合金，對于軟土層采用套管跟進，至風化巖巖面后，將套管鉆進巖面30～50cm后停止使用套管鉆進，更換為潛孔錘從套管內伸入，利用潛孔錘沖擊風化巖成孔，工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→清水循環，套管鉆進→接套管，繼續鉆進→重復接套管→鉆至基巖面，進入30～50cm→停止鉆進→鉆機主機鉆桿和套管分離→主機鉆桿接潛孔錘→潛孔錘放于套管內→接潛孔錘鉆桿，至基巖面→空壓機送風，鉆機旋轉前行→潛孔錘沖擊巖石成孔→接潛孔錘鉆桿→潛孔錘繼續沖擊巖石成孔→重復接潛孔錘鉆桿→至設計長度，潛孔錘停止鉆進→空壓機繼續送風，將管內巖石碎屑吹出管外→碎屑吹凈，停止送風→將潛孔錘從套管內退出→套管內安裝錨桿桿體→套管內注漿→鉆機拔出全部套管→錨桿二次補漿→錨桿成型

注：套管直徑應大于設計錨桿鉆孔直徑2、偏心錘套管跟進式錨桿成孔工藝

其工藝流程如下：錨桿定位→鉆機就位→空壓機送風→潛孔錘正轉、前行，帶動套管鉆進→接潛孔錘鉆桿和套管→繼續鉆進→重復接潛孔錘鉆桿和套管→鉆至基巖面，停止鉆進→繼續鉆進接潛孔垂鉆桿（套管停止使用）直至施工至設計深度→潛孔錘反轉，后退鉆桿→繼續退鉆桿→至潛孔錘從套管內移出→套管內安裝錨桿桿體和注漿管→套管內注漿→拔管器拔出套管→二次補漿→錨桿成型（四）工藝要點

在特殊、復雜地層中的錨桿成孔工藝確定以后，需對各成孔工藝的工藝要點進行研究，工藝要點是工藝實施的前提，提前制定應急措施，才能保證工藝的順利實施各種施工工藝要點如下：1、

鋼管自進式錨桿工藝1）注意控制鉆機轉速及進尺，當進尺容易時，采用快速鉆進，進尺緩慢或困難時，采用慢速鉆進，利用循環水將土體沖出，直至從孔口流出。2）錨桿鉆機應安設安全可靠的反力裝置，在有地下承壓水地層中鉆進時，孔口應安設可靠的防噴裝置，以便突然發生漏水涌砂時能及時封住孔口。3）水泥漿或砂漿攪拌后，用2～3MPa的高壓泵經耐高壓注漿管，通過中空鋼管，將水泥漿壓入管內及周邊土體內。4）為保證漿體與周圍土體緊密結合，宜在施工中摻入一定量的膨脹劑。2、跟進式套管錨桿工藝1）控制鉆機轉速，當套管進尺容易時，采用快速鉆進，進尺緩慢或困難時，采用慢速鉆進，同時要往復進退套管，利用循環水將土體沖出套管，直至從孔口流出，防止套管被“抱死”情況出現。2）采用套管成孔過程中，當砂層中夾雜有粘土層時，成孔后，孔壁上易形成一層“泥皮”，會減小錨固體和孔壁的摩阻力，影響錨桿的抗拔力。因此，應在鉆孔至設計深度后，使用清水循環，原位空轉，清洗或稀釋孔壁泥漿，待孔口返回清水或泥漿濃度很低時，方可進行下一道工序施工。3）根據砂層松散的特點，定位支架和土體的接觸面要大，才能保證錨桿體在自重的壓力下不被壓入土體中而影響居中，因此，定位支架宜采用薄鋼板卷成圓弧形，焊接或綁扎于桿體上。示意圖如下：4）錨固段二次注漿宜采用封閉注漿。在第一次注漿體初凝以后，注漿管可拔出之前，通過設置的二次注漿管，用壓力泵注漿，開始壓力為0.5～1.0MPa，以后逐漸加大壓力到2.5～5MPa。3、螺旋鉆水泥漿護壁錨桿工藝1）控制鉆機轉速，當進尺容易時，采用快速鉆進，進尺緩慢或困難時，采用慢速鉆進，同時要往復進退鉆桿，利用循環泥漿將土體沖出錨孔，直至從孔口流出。2）當采用泥漿護壁成孔時，成孔后孔壁上易形成一層“泥皮”，會減小錨固體和孔壁的摩阻力，影響錨桿的抗拔力。因此錨桿注漿必須采用二次劈裂注漿，通過高壓漿液將泥皮穿透，并滲透至孔壁周圍土體中。3）成孔后，立即安裝錨桿桿體并注漿，防止塌孔。4、擊入式錨桿工藝控制擊入速度，當進尺容易時，快速頂進，進尺緩慢時，慢速頂進，直至設計深度或沒有進尺。當擊入深度不能