攪拌水泥土錨桿施工工法榮譽(yù)表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《攪拌水泥土錨桿施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

• 寧波市盛世天城二期工程

該工程位于寧波市鄆州區(qū)貿(mào)城東路與錢湖北路交叉口，地下室基坑面積約為92000平方米，屬于大面積基坑，基坑開挖深度4.2-6.2米，支護(hù)結(jié)構(gòu)總延長米為1580米?；用娣e很大，長向最長為610米，寬度為150-175米。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案共有2個，分別由不同的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，其支護(hù)結(jié)構(gòu)型式和造價見下表。

從上表可以看岀，方案1大量采用了排樁（沉管灌注樁） 攪拌水泥土錨桿的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，而方案2大量采用了水泥攪拌樁重力式擋土墻 坑底攪拌樁加固的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式。因此兩方案的造價是不同的。

從上表可以看出，兩個方案的造價相差250萬元左右，除了鉆孔灌注樁和沉管灌注樁的差價和單價差異外，采用沉管灌注樁 攪拌水泥土錨桿的造價比采用水泥攪拌樁重力式擋土墻節(jié)約很多，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

• 寧波市世紀(jì)花園工程

該工程位于寧波市鄭州區(qū)永達(dá)路，基坑開挖面積約6萬平方米，支護(hù)結(jié)構(gòu)將近1000延長米，基坑挖深5.6米左右，東、西、北3個方向因放坡條件限制，不能采用放坡 水泥攪拌樁型式。因此所設(shè)計(jì)的兩個方案分別為沉管灌注樁 攪拌水泥土錨桿方案和復(fù)合土釘墻方案。兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較見下表。

從上表中比較沉管灌注樁 攪拌水泥土錨桿方案和復(fù)合土釘墻方案，二者的單價比較接近，但方案1的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的質(zhì)量可控性更高，基坑的安全穩(wěn)定度高。因此通過有關(guān)專家組的論證，采用了沉管灌注樁 攪拌水泥土錨桿方案。

• 寧波市藍(lán)庭花園工程

該工程位于寧波市高新園區(qū)，地下室建筑面積23429平方米，計(jì)算開挖深度1.5-11.25米，電梯井坑中坑二次開挖深度為1.60-2.4米?；訃o(hù)大部分采用排樁 拉錨（攪拌水泥土錨桿）形式，局部采用二道或三道拉錨。按設(shè)計(jì)要求布置攪拌水泥土錨桿507根，合計(jì)8241米，完工后對25根錨桿進(jìn)行了抗拔檢測，錨桿提供的抗撥力穩(wěn)定，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。在基坑開挖過程中各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均未出現(xiàn)異常情況，整個基坑工程順利完成。

• 寧波市永和居易住宅小區(qū)I標(biāo)段工程

該工程位于寧波市海曙區(qū)麗園北路，基坑整體呈長方形，東西向最大跨度130米，南北向最大跨度306米，基坑總開挖面積約為40000平方米，開挖深度4.6-7.6米。支護(hù)結(jié)構(gòu)只有西側(cè)和南側(cè)，總延長米約450米，圍護(hù)為排樁加土錨桿形式，施工錨桿268根。由檢測結(jié)果，錨桿抗拉設(shè)計(jì)值為80-100千牛/根，完全滿足設(shè)計(jì)要求。

攪拌水泥土錨桿施工工法經(jīng)濟(jì)效益

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的經(jīng)濟(jì)效益是：攪拌水泥土錨桿是一種針對軟土地基特點(diǎn)開發(fā)的一種新型土層錨固形式。特別適用于基坑面積較大深度在5-7米深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，對于此類基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式一般有以下幾種：

1.水泥攪拌樁復(fù)合土釘方案。

2.分級放坡 攪拌樁重力式擋墻方案。

3.排樁（沉管灌注樁） 內(nèi)支撐方案。

4.排樁（沉管灌注樁） 拉錨方案。

通過多個工程實(shí)例的經(jīng)濟(jì)效益分析，排樁（沉管灌注樁） 拉錨方案比起其他幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)型式工程造價低，經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。從后面的實(shí)例經(jīng)濟(jì)效益分析中可以很明顯的體現(xiàn)出來。

攪拌水泥土錨桿施工工法社會效益

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的社會效益如下：

1.攪拌水泥土錨桿特別適用于無法采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、放坡條件有限的超大面積基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其適應(yīng)城市地下空間開發(fā)利用不斷發(fā)展的趨勢。

2.攪拌水泥土錨桿比土釘和鉆孔式錨桿的抗拔力更大、抗拔性能更穩(wěn)定，基坑的安全系數(shù)更髙。

3.施工機(jī)械化程度高、施工速度快，能大大縮短施工工期，由于中間沒有內(nèi)支撐，機(jī)械挖土施工面積大，施工方便、安全。

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的環(huán)保措施是：

1.嚴(yán)格遵循國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)及地方環(huán)保部門的文件規(guī)定。

2.現(xiàn)場設(shè)置有防護(hù)裝置散裝水泥罐，灌放水泥時，防護(hù)設(shè)施能防止水泥灰污染大氣。

3.現(xiàn)場污水應(yīng)集中排入污水池，污水經(jīng)沉淀后排入市政排水管網(wǎng)。

4.運(yùn)輸車輛出大門進(jìn)入外面馬路時要沖洗，防止把泥土帶入市區(qū)，污染環(huán)境。

5.施工場地內(nèi)主要的施工通道要澆筑混凝土路面，施工用的材料堆放整齊，生活垃圾和建筑垃圾分開堆放。生活垃圾要按衛(wèi)生制度規(guī)定及時處理。

6.錨桿必須在工棚內(nèi)加工，加工棚做好圍擋和封閉，防止噪聲對周邊的影響。

采用《攪拌水泥土錨桿施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

1.錨固鉆機(jī)、灰漿攪拌機(jī)、電焊機(jī)、泵送機(jī)等施工機(jī)械、機(jī)具必須符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ33-2001的有關(guān)規(guī)定。施工中應(yīng)定人定期對其進(jìn)行檢查。

2.錨桿件加工，電焊必須要在工作棚屋中進(jìn)行，防止風(fēng)吹雨淋。電焊工必須穿電焊工作服、鞋、手套、戴面罩作業(yè)。

3.錨固鉆機(jī)在正式開鉆前，安裝要穩(wěn)定，支腿要牢固，防止傾覆。特別在軟土地基中，一定要墊上鋼板或木墊板。嚴(yán)禁隨意開鉆。

4.在鉆機(jī)工作臺上工作人員，必須穿雨靴并戴好手套、戴好安全帽。

5.一般情況下，應(yīng)遵循分段開挖、分段支護(hù)的原則，不宜按一次挖就再行支護(hù)的方式施工。

6.每段支護(hù)體施工完后，應(yīng)檢查坡頂或坡面位移，坡頂沉降及周圍環(huán)境變化，如有異常情況，應(yīng)采取措施，恢復(fù)正常后方可繼續(xù)施工。

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的質(zhì)量控制要求有以下6點(diǎn)：

1.施工前應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周圍環(huán)境，組織各工種負(fù)責(zé)人、主要操作人員對施工圖紙進(jìn)行全面系統(tǒng)的技術(shù)交底。

2.嚴(yán)格把好原材料質(zhì)量關(guān)，所有材料進(jìn)場都必須經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)收，合格后按規(guī)格、型號進(jìn)行分批堆放。堅(jiān)決杜絕不合格的材料應(yīng)用在工程中。

3.攪拌桿件的制作、存儲應(yīng)在施工現(xiàn)場的專門作業(yè)棚內(nèi)進(jìn)行。加工完成的桿體在儲存、搬運(yùn)、安放時，應(yīng)避免機(jī)械損傷、介質(zhì)侵蝕和污染。

4.對每個施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，對成孔深度、錨桿制作質(zhì)量、水泥漿配合比、注漿飽滿程度、錨桿養(yǎng)護(hù)時間等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督檢查。

5.錨桿的質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合下表的規(guī)定。

6.攪拌水泥土錨桿抗拔力檢測數(shù)量不少于總數(shù)的5%，檢測分級加荷到軸向拉力設(shè)計(jì)值的12倍。

• 主要材料

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的主要材料有：錨桿（攪拌桿件）采用ф48x3.5鋼管，壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制不小于3.0毫米，首根錨桿長度為6.0米。旋轉(zhuǎn)葉片：5毫米厚的鋼板制作。連接螺口件：用于連接每段鋼管，用厚度不小于7毫米鋼材制作。水泥：注漿材料采用強(qiáng)度等級42.5R級普通硅酸鹽水泥。

為了更好地滿足攪拌水泥土錨桿的設(shè)計(jì)要求，保證施工質(zhì)量，攪拌水泥土錨桿采用特定的XPL-20履帶式錨固鉆機(jī)，見下圖。

攪拌水泥土錨桿施工工法適用范圍

《攪拌水泥土錨桿施工工法》可應(yīng)用于開挖深度5-7米的基坑支護(hù)，或以排樁錨桿支護(hù)形式應(yīng)用于開挖深度更大的基坑支護(hù)，也可作為地下結(jié)構(gòu)的抗拔錨固樁和邊坡加固支護(hù)。

攪拌水泥土錨桿施工工法工藝原理

《攪拌水泥土錨桿施工工法》借鑒水泥土攪拌樁施工工藝，視錨桿為斜向的水泥土攪拌樁。采用普通腳手架鋼管作為一次性鉆桿，將前端帶有3組共6片攪拌葉片的鉆桿通過特定的錨固鉆機(jī)以一定的角度旋轉(zhuǎn)打入土層，在推進(jìn)過程中同時注入水泥漿液，葉片切削土體并與水泥漿液混合，在土中形成直徑可以控制的水泥土固結(jié)體。到預(yù)定深度后，鉆桿及葉片作為加筋體留置在土中，與水泥土固結(jié)體共同形成可承受拉力的錨固體，從而形成強(qiáng)度顯著提高的攪拌水泥土錨桿。整個施工過程可實(shí)現(xiàn)鉆孔、注漿、攪拌、加筋一次性完成。機(jī)械化程度高，施工速度快，可減少人為影響因素，質(zhì)量有保證，見下圖。

攪拌水泥土錨桿施工工法施工工藝

• 工藝流程

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的施工工藝流程見下圖：

• 操作要點(diǎn)

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的操作要點(diǎn)如下：

準(zhǔn)備工作

為了給錨固鉆機(jī)提供必要的施工場地，施工前應(yīng)在施工段內(nèi)開槽，槽寬約為10米，開槽深度根據(jù)錨桿的設(shè)計(jì)高度確定，高于環(huán)梁頂標(biāo)高約600毫米?；又ёo(hù)樁需鑿至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，以便錨桿施工定位，如圖1所示。

鉆機(jī)就位

對基坑內(nèi)土體情況在錨固鉆機(jī)進(jìn)場前進(jìn)行考察，估算地基承載力是否滿足鉆機(jī)荷載作用要求。若不符，應(yīng)在槽底鋪設(shè)路基板或木墊板以確保施工過程中不會岀現(xiàn)地基塌陷或沉降過大情況。鉆機(jī)定位后利用液壓支腿進(jìn)行找平找正。調(diào)整鉆機(jī)軌道角度至錨桿要求入土傾斜角度并固定，調(diào)整動力頭的加壓速度和轉(zhuǎn)速，要求鉆進(jìn)速度不大于1.5米/分鐘。

錨桿定位

將前端與實(shí)心錐形堵頭焊接，6米長帶有攪拌葉片的普通腳手架鋼管（首段錨桿，打入土中作為加筋體，圖2示）與主動鉆桿連接（圖3示），根據(jù)支護(hù)樁樁頂標(biāo)高進(jìn)行定位，鋼管（加筋體）放置角度應(yīng)與鉆孔傾角保持一致。錨桿定位和鉆進(jìn)角度應(yīng)準(zhǔn)確，可制作相應(yīng)模具輔助定位。

1. 錨桿攪拌葉片制作

每根錨桿前端應(yīng)焊接實(shí)心錐形堵頭，焊縫應(yīng)飽滿，以防止?jié){液從焊縫處漏出，導(dǎo)致前方出漿口漿液壓力不足，影響漿液的攪拌效果。

再焊接3組葉片，葉片尺寸100毫米x50毫米x5毫米，每組間距250毫米，相鄰組之間成90。角錯開，葉片與錨桿焊接處應(yīng)切割成弧形以保證連接緊密，如圖4所示。

注：（a）錨桿剖面圖；（b）攪拌葉片示意圖。

2.出漿口制作

錨桿出漿口設(shè)置在第一組葉片后，做法：焊接ф12小鋼管作為出漿管，每邊長度70毫米，焊接處應(yīng)保持通暢，防止因焊渣等雜物堵塞而影響漿液的流出。

3. 主動鉆桿與鋼管的連接

采用螺紋連接，連接長度應(yīng)大于30毫米。接口處螺旋公扣和母扣應(yīng)咬合緊密，不能岀現(xiàn)松動及滑口等現(xiàn)象。

攪拌漿液

按照0.6-0.8水灰比進(jìn)行拌漿，漿液應(yīng)攪拌均勻，過篩，隨拌隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完。注漿管道應(yīng)經(jīng)常保持通暢。漿液通過液壓泵泵送到鉆機(jī)。

首段錨桿自由段鉆進(jìn)

通過注漿泵泵送清水，攪拌頭開始出水后，鉆機(jī)開始以1.0米/分鐘轉(zhuǎn)速向前緩慢推進(jìn)，鉆進(jìn)1.5米后暫停，改送水泥漿液（因輸送管路中有部分存水，所以未鉆到2米即開始送漿）。

1. 錨桿的鉆進(jìn)

錨桿應(yīng)采用專用的錨固鉆機(jī)打入，而不能采用其他簡易電動工具打入。為保證錨桿的打入角度固定，錨固鉆機(jī)應(yīng)具備可調(diào)水平角度的底盤。錨固鉆機(jī)邊鉆進(jìn)邊攪拌。鉆進(jìn)速度不大于1.5米/分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在60-90轉(zhuǎn)/分鐘，鉆進(jìn)過程中應(yīng)保持重要參數(shù)的恒定。

2. 水泥漿注入

注漿材料采用強(qiáng)度等級32.5R級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量35%。在淤泥質(zhì)土中則對應(yīng)的水泥用量不小于25千克/米。水灰比0.6-0.8，則對應(yīng)的水泥漿液為23-28升/米。為此應(yīng)選擇滿足上述泵送流量的注漿泵。

漿體應(yīng)經(jīng)過攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_始壓注，并應(yīng)在注漿過程中不停緩慢攪拌，攪拌時間應(yīng)小于漿液的初凝時間。漿液在泵送前應(yīng)經(jīng)篩網(wǎng)過濾，注漿應(yīng)注意檢測注漿泵的流量和鉆進(jìn)速度是否匹配，通過核準(zhǔn)每根錨桿的水泥用量檢查是否達(dá)到了設(shè)計(jì)的注漿量；注意觀察注漿機(jī)的壓力表，防止注漿管路堵塞導(dǎo)致發(fā)生爆裂。

接桿

在錨固鉆機(jī)鉆桿推進(jìn)完成一個行程（1.5米）后，停止注漿，將主動鉆桿與首段錨桿擰松脫離，下一根錨桿端部接入到首段錨桿，末端則與主動鉆桿連接。

1. 換接鉆桿

在施工中應(yīng)停鉆換接鉆桿時，要停止注漿，重新鉆進(jìn)時應(yīng)立即開始注漿以防止出現(xiàn)斷樁。因施工現(xiàn)場鉆進(jìn)注漿點(diǎn)和攪拌泵送點(diǎn)往往有一定距離，為保證上述工藝的實(shí)施，宜由鉆機(jī)操作人員同時控制注漿泵，或者在兩點(diǎn)間采用良好的通訊手段（對講機(jī)設(shè)備）。

2. 鉆桿連接

采用連接螺口件連接每段鋼管，其采用厚度不小于7毫米鋼材制作。接口處螺旋公扣和母扣應(yīng)咬合緊密，不能出現(xiàn)松動及滑口等現(xiàn)象，避免出現(xiàn)已打入的桿件部分不能通體攪拌，降低攪拌質(zhì)量。

重復(fù)上述步驟，直至完成設(shè)計(jì)的錨桿長度。

錨桿的打入長度和間距均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并要經(jīng)監(jiān)理工程師進(jìn)行技術(shù)復(fù)核。

若設(shè)計(jì)要求錨桿施加預(yù)應(yīng)力，則按以下程序進(jìn)行：綁扎環(huán)梁鋼筋一錨桿端部綁扎固定好PVC套管-環(huán)梁混凝土澆筑完成并到養(yǎng)護(hù)齡期后，即可準(zhǔn)備施加預(yù)應(yīng)力。

1. 錨桿與環(huán)梁連接

錨固和檢測要求錨桿末端應(yīng)深入環(huán)梁不小于500毫米，并與主筋牢固焊接；錨桿的養(yǎng)護(hù)時間不少于7天，抗拔力檢測數(shù)量不少于總數(shù)的5%。檢測加荷到軸向設(shè)計(jì)值的1.2倍。

為保證檢測的順利進(jìn)行，需預(yù)留出略大于計(jì)劃檢測數(shù)量的錨桿，在環(huán)梁澆筑前套管進(jìn)行隔離，并連接出ф20以上的鋼筋供檢測器具夾持，該連接點(diǎn)應(yīng)確保牢固可靠，檢測合格的錨桿再與環(huán)梁進(jìn)行錨固。

2. 施加預(yù)應(yīng)力

錨固體與臺座混凝土強(qiáng)度均大于15兆帕?xí)r，方可進(jìn)行張拉。張拉預(yù)應(yīng)力順序：

1）錨桿張拉前至少先施加一級荷載（即1/10的錨拉力），使各部緊固密貼和桿體完全平直，保證張拉數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

2）錨桿張拉至0.5-0.6倍設(shè)計(jì)軸向拉力值時，保持15分鐘，然后卸載至鎖定荷載進(jìn)行鎖定作業(yè)。鎖定時應(yīng)采用符合技術(shù)要求的錨具。

3）錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

若基坑支護(hù)僅僅是錨桿支護(hù)形式，其施工順序與其他錨桿施工流程相同：先撐后挖，分層開挖。對于多排錨桿支護(hù)形式，待上排錨桿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求才能進(jìn)行下層土體的開挖。

《攪拌水泥土錨桿施工工法》的特點(diǎn)如下：

1.施工參數(shù)易控制且可提供較大且穩(wěn)定的抗拔力。借鑒水泥攪拌樁施工工藝，視錨桿為斜向的水泥攪拌樁，用特定的施工機(jī)械將前端帶有葉片的鋼管以一定的角度（一般取10°-25°）旋轉(zhuǎn)打入土層，在推進(jìn)的過程中同時進(jìn)行注漿，到預(yù)定深度后，鋼管即作為加筋體留置在土中，起到加筋作用。由此在土中形成強(qiáng)度顯著提高，直徑可以控制的水泥土樁體，與樁體中的鋼管形成攪拌水泥土錨桿。由于直徑一定，水泥土性質(zhì)較均勻，土的抗拔強(qiáng)度可保持相對穩(wěn)定。

2.施工全過程采用機(jī)械施工，質(zhì)量易保證。整個過程采用特定的施工機(jī)械實(shí)現(xiàn)鉆孔、注漿、攪拌、加筋一次性完成，可大大減少人為影響因素，保證施工質(zhì)量。

3.施工參數(shù)可根據(jù)場地情況靈活選擇且滿足工程要求。錨桿長度在場地受限時，可以減短而代之以直徑的擴(kuò)大，由此可以提供較大的抗拔力。

4.經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著，推廣應(yīng)用價值較高。采用的一次性鉆桿為普通鋼管，取材方便，費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。此外，根據(jù)多項(xiàng)工程對比該錨桿技術(shù)與常用基坑支護(hù)技術(shù)的費(fèi)用，證明其具有工程造價低、效益明顯等優(yōu)勢。

隨著城市土地資源的日益緊張，地下空間的利用也愈發(fā)引起重視，因此不斷涌現(xiàn)的地下室基坑也自然朝著面積大、深度深的趨勢發(fā)展。如何確保深基坑土方開挖施工安全，基坑支護(hù)體系的選擇和設(shè)計(jì)自然就成為首先考慮的問題。而對廣布深厚軟土層的東南沿海一帶城市和內(nèi)陸湖泊周邊附近地區(qū)而言，深基坑支護(hù)方案的確定還需考慮軟土土層深厚以及土性很差等不利因素，因此支護(hù)體系的合適選擇就顯得尤為必要。

攪拌水泥土錨桿作為一種新的基坑支護(hù)技術(shù)，其采用新的錨樁成型工藝和加筋體留置工藝，使用特定的錨固鉆機(jī)將前端帶有多組攪拌葉片的普通腳手架鋼管作為鉆桿以設(shè)計(jì)角度旋轉(zhuǎn)打入土層，在推進(jìn)過程中注入水泥漿液，通過葉片切削土體并與水泥漿液攪拌形成水泥土固結(jié)體。對比其他型式的支護(hù)結(jié)構(gòu)，更體現(xiàn)出技術(shù)合理、質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠、造價經(jīng)濟(jì)、機(jī)械挖土施工方便等優(yōu)勢。自2007年以來先后應(yīng)用于寧波市盛世天城二期、寧波市新江廈商城、新天地南側(cè)1號地塊、寧波市藍(lán)庭花園等幾十個基坑圍護(hù)工程，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。

《地質(zhì)學(xué)名詞》第一版。 2100433B

1993年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。