深基坑土层锚索在地连墙上开孔工艺的应用

朱其军

摘要：本工程基坑土层锚索需穿过地下连续墙及后排桩两层支护结构，即锚索通过连续墙后需再从后排桩桩间空隙穿过。由于现场工况复杂多变，事先在地连墙上预埋开孔套管无法保证后续锚索的顺利施工，因此需根据实际桩间空隙的位置在地连墙上采取后开孔的方法进行锚索钻孔作业。本文主要介绍通过改进开孔施工工艺，如何在地连墙上更高效、准确的进行开孔，确保锚索施工角度满足设计要求的同时加快施工进度，供后续类似工况的项目施工参考。

关键词：深基坑，锚索，角度，开孔

1.工程概况

1.1锚索设计概况

广佛环城际东平新城車站西端及DK18+462～DK18+738.35段基坑北侧采用地下连续墙+钻孔灌注桩+预应力锚索进行支护，其中1至9轴为支护单元B，9至34轴为支护单元A。预应力锚索设8道，相应设置8道锚索腰梁，锚索分锚固段及自由段，其水平间距为1.6m，竖向间距2.5m。锚索孔径150mm，水平倾角35°，采用套管护壁成孔，二次压力注浆工艺。锚索由导向帽、架线环、紧箍环、定位器及锚具等组成，锚索张拉后，通过承压钢板与锚具固定于锚索腰梁上。锚索支护平面图及剖面图如图1.1和图1.2所示。

2.锚索开孔工艺

2.1开孔角度的重要性

本工程锚索范围北侧为传媒集团大楼，锚索末端距离大楼基础非常近，若开孔角度误差过大，可能会导致锚索打设的水平距离偏大，从而破坏传媒集团大楼的基础，影响既有结构的安全。因此精确控制开孔角度，确保锚索顺利、安全施工意义重大。

2.2初始的开孔工艺

由于本项目的管理人员均是第一次接触土层锚索作业，在技术上无任何管理经验，因此在刚开始开孔作业时，直接将开孔设备底座固定在地连墙上，底座下部再采用钢筋头、木楔加垫的方法进行开孔角度调整。采用此方法虽也能基本按照设计要求的35°水平倾角进行开孔，但由于设备振动较大，取孔过程设备底座下部的钢筋头、木楔容易松脱，造成开孔设备需频繁固定和角度调整，不仅开孔效率低，且倾角的准确度难以保证。初始开孔工艺的施工情况如图2.1和图2.2所示。

经过一周的实践与统计，采用该方法不仅操作困难，且施工效率低，平均每台开孔设备每天仅能开3～4个孔，施工进度与计划相差极大，无法满足工期要求。而增加设备和作业人员一方面成本过高，另一方面作业场地有限，难以达到有效改善的目的，因此通过改进开孔工艺，使施工更高效、易操作才能从根本上解决问题。

2.2改进后的开孔工艺

在总结前面开孔施工经验的基础上，项目部通过集思广益，同时与作业人员进行充分沟通，得出解决问题的关键为以下两点：一是如何使设备能够快速固定，二是设备固定的同时开孔角度也能及时调整到位。

针对上述问题，结合现场地连墙实际情况，决定采用增加三角基座的方法进行辅助开孔，即在设备底座下方增加三角基座，可达到便于固定设备的同时快速调整开孔角度。

2.2.1三角基座加工制作

根据设计水平倾角和开孔设备底座的尺寸，采用两块6mm厚钢板焊接加工制作成三角基座，钢板基座的两块钢板夹角与锚索设计角度一致为35°，钢板两侧之间采用加劲肋焊接固定，确保基座稳固可靠。钢板基座的尺寸比设备底座大5～10cm，并在面层钢板上开设螺栓孔，保证设备顺利放置固定，三角基座如图2.3所示。

2.2.2孔位确定

由于后排桩施工桩位存在一定误差，因此锚索位置需根据后排桩桩间空隙的位置进行适当微调，采用全站仪将桩间空隙中心平面位置转移至地连墙冠梁临空面一侧，然后采用线锤将平面位置引下至地连墙墙面上，结合水准仪确定锚索的设计标高，从而确定开孔孔位，并在地连墙上做好标记。孔位确定之后，为避免做好的标记破坏，也可采用电钻在孔位中心出预先钻眼，这样标记损坏也可及时准确找到孔位。

2.2.3三角基座安装

由于地连墙墙面不一定平整，且表面浮土也会影响基座的安装，因此安装前需将地连墙表面渣土清理干净，同时将地连墙保护层混凝土凿除并露出钢筋，尽可能使基座安装面竖直平整。基面处理完成后将三角支座焊接固定在地连墙钢筋上即可，固定时可采用水平靠尺及时检查基座贴墙面的钢板是否竖直，以便设备安装后角度能一步到位。

2.2.4开孔设备固定

三角基座安装完成后，采用螺栓将开孔设备固定于基座上，同时采用水平尺配合角度尺检查开孔设备的钻杆水平倾角，确认开孔角度是否满足设计要求。实践证明，采用三角基座后角度基本都能一次性到位，个别情况因三角基座安装时确实难以保证竖直才可能导致角度出现偏差，此时可采用薄钢板或木楔在三角基座及设备底座间适当加垫，对设备开孔角度进行微调即可。

通过开孔工艺改进后，不仅设备能够快速安装固定，达到开孔角度迅速调整到位的目的，且钻进取孔过程也非常稳定，相比改进前无需再反复调节，大大提高了开孔效率。经统计，采用三角基座开孔后，每台设备每天取孔数量达到了9～10个孔，改进后的开孔施工情况如图2.5和图2.6所示。

3.取得的效益

广佛环城际东平新城站需开孔打设的锚索共有1442根，施工难点主要是在1m厚的地连墙上开孔困难，开孔效率决定了锚索的施工效率和完成工期，而施工时间也间接影响了项目的管理成本。通过本次的开孔工艺改进，极大提高了开孔工作效率，从每台设备每天3～4个孔提升至每台设备每天9～10个孔，缩短锚索的施工工期，并一定程度的节约了项目的管理成本，具体效益分析见下表：

锚索施工效率的提高，使得后续的土方开挖、结构施工进度能够如期按计划实施，确保了整个项目的整体工期，得到业主单位的认可，同时降低项目的管理成本，为企业创造经济效益。

4.小结

通过本次锚索施工开孔作业的工艺改进，充分证明了一种适用现场实际工艺的重要性，在提高现场实际可操作性的同时，提升工程的施工效率，加快工程施工进度，且间接性降低了项目的管理成本。本次开孔工艺改进的成功，为今后类似工况的工程项目提供了一定的参考价值。在今后的施工管理过程中，不管遇到何种项目，我们都应结合现场实际，充分研究考虑每种工艺的实用性，努力提升各工序的施工工效，并将先进适用的工艺进行推广和应用。

参考文献

[1]岩土锚杆（索）技术规程[CECS22].中国计划出版社.2005

[2]工程测量规范[GB 50026].中国计划出版社.2016

[3]广佛环城际佛山西至广州南段东平新城车站围护结构施工图