摘要：本文主要比較了鋼軌樁防護(hù)施工技術(shù)和鋼筋混凝土錨桿支護(hù)擋墻技術(shù)這兩種方案各自的特性和優(yōu)缺點(diǎn)，并對防護(hù)方案的選擇、防護(hù)施工與施工工藝策略進(jìn)行了研究，并分析了有效的防護(hù)拆除操作手段。最后結(jié)合工程實(shí)例著重探討了鋼筋混凝土錨桿支護(hù)擋墻技術(shù)的應(yīng)用，以期為設(shè)計(jì)工作者提供新的設(shè)計(jì)思路。
引言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)步伐不斷加快，城市土地資源日益緊張，房屋建設(shè)密集度加大，使得建設(shè)工程場地呈現(xiàn)出緊（場地緊湊）、近（與周邊建筑物距離近）、深、大的特點(diǎn)。因此，鋼筋混凝土錨桿支護(hù)擋墻技術(shù)越來越受到人們的重視，它對激發(fā)工藝優(yōu)勢，提供施工建設(shè)水平，強(qiáng)化工作效率，優(yōu)化工藝質(zhì)量具有重要的實(shí)踐意義。
1.防護(hù)方案的選擇
在施工過程中，既可以選取鋼軌樁防護(hù)施工，又可以使用鋼筋混凝土錨桿支護(hù)擋墻技術(shù)?，F(xiàn)在就這兩種方案做如下對比：
?。?）鋼軌樁防護(hù)施工可以采用就地取材的方式，但是施工較為困難。在造價方面，鋼軌樁防護(hù)工程造價不菲，拆除也相對困難。
（2）鋼筋混凝土錨桿支護(hù)防護(hù)不僅可操作性強(qiáng)，而且簡單易制，方便快捷。在實(shí)際應(yīng)用中，這一措施十分有效，而且費(fèi)用較低、安全性高，能夠同時運(yùn)用于兩個以上構(gòu)筑物。
2.防護(hù)施工
2.1施工方法
鋼軌樁與鋼筋混凝土錨桿所采用施工方法有較大的差異，前者先施工后拆除，后者則是即時施工即時拆除。
在工程施工初期，鋼軌樁防護(hù)必須在拆除邊坡圬工后才可進(jìn)行幫寬填土作業(yè)，并需最大程度的夯實(shí)打樁機(jī)的作業(yè)平臺。倘若想在基礎(chǔ)范圍內(nèi)設(shè)置鋼軌樁，就必須保證不危及新建橋和涵洞。此外，必須在鋼軌樁防護(hù)完成之后，才能拆除橋體與涵洞的圬工。
鋼筋混凝土錨桿防護(hù)需要在基礎(chǔ)范圍以外的地方進(jìn)行施工，并保證留50公分的作業(yè)區(qū)域，之后拆除當(dāng)前邊坡防護(hù)，拆除符合要求后再增設(shè)混凝土防護(hù)，并設(shè)置下一階段的防護(hù)措施，著手于橋臺的基礎(chǔ)施工。在橋臺基礎(chǔ)施工的過程中，要同步拆除防護(hù)設(shè)施。
2.2安全
由于鋼軌樁需要進(jìn)打樁機(jī)，施工的部位卻又比較靠近既有線。因此打樁機(jī)工作時必然會給既有線帶來很大的安全隱患。鋼筋混凝土錨桿支護(hù)是指開挖好后，再采用混凝土灌注已經(jīng)開挖好的部分，必須做到對既有線的邊坡能防護(hù)較高的時效性。
3.施工工藝
3.1工藝特點(diǎn)
?。?）鋼筋混凝土錨桿擋墻結(jié)構(gòu)具有自重比較輕、施工比較快、柔性比較大的優(yōu)點(diǎn)。
?。?）采用鋼筋混凝土錨桿擋墻，可以代替龐大的圬工結(jié)構(gòu)，基本不占用任何空間。
3.2適用范圍
鋼筋混凝土錨桿擋墻可作為山邊的支擋結(jié)構(gòu)物，也可以用于地下工程的短時間的支撐，而且其所占工程面積很小。因此，鋼筋混凝土錨桿擋墻不僅適用于巖石陡坡地區(qū)，還適用于挖方地區(qū)。
3.3防護(hù)原理
錨桿擋土墻所獲拉力主要由錨固于相對穩(wěn)定土層或巖石層中的錨桿來提供，用來承受來自結(jié)構(gòu)物的各種壓力。
4.應(yīng)用案例研究
4.1工程概況
某中心大樓為地面九層，地下一層。地下室層高5.2m，基坑?xùn)|西長55m，南北寬21m，開挖深度6.6m。建設(shè)基地位于某干道東側(cè)，場地處山邊坡谷，經(jīng)鉆孔勘探揭示場地基巖面起伏變化較大，地質(zhì)情況比較復(fù)雜。據(jù)地質(zhì)勘察報告可知，該區(qū)域土層富水性較弱，雜填土滲透性較好，但出水量較少，僅靠大氣降水和生活污水補(bǔ)給。場地地下水屬潛水型，平均埋深1.3m-2.5m。它的突出問題在于受地界局限，基坑與周邊建筑過于靠近，且地質(zhì)復(fù)雜。距基坑?xùn)|側(cè)僅5.8m處即8-10m高亂毛石貼坡，坡頂系水溝和汽車道。南側(cè)10m外為五層職工住宅。北側(cè)8m處為5m高毛石擋墻，頂上四層民房。場地大量殘積土，高沙率富含水，稍不慎就可能土坡失穩(wěn)道路房屋塌陷，有極大的安全隱患。
4.2錨桿擋墻支護(hù)設(shè)計(jì)及施工工序方案
?。?）內(nèi)力與位移計(jì)算
本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)采取錨桿與擋墻結(jié)合，近似于地下多錨式連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的形式，其內(nèi)力計(jì)算過程中，相關(guān)研究考慮整個施工過程及錨桿變形與拉結(jié)、支撐力作用的關(guān)系，使用通常有限元的數(shù)值方法來分析，作了較為系統(tǒng)的總結(jié)和論述。但這種方法偏于復(fù)雜繁瑣，設(shè)計(jì)中不大適用。因此采用在常用的橫向荷載下，樁、土共同作用簡化計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，考慮逐步加錨和逐步開挖過程的土、墻、錨桿共同作用的簡單增量計(jì)算法。這種內(nèi)力和位移的計(jì)算簡單、方便，結(jié)果也證明是極為合理的。
?。?）設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)簡述
本工程設(shè)計(jì)標(biāo)高相當(dāng)于羅零標(biāo)高12.450m。原自然地面為高程11.98m，墻背巖土的物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)工程地質(zhì)報告為坡積粉質(zhì)黏土或殘積沙質(zhì)粘土，其設(shè)計(jì)參數(shù)為，粉質(zhì)粘土=14.3？，C=35.2kPa，r=19.3kN/m3；沙質(zhì)粘土=24？，C=14-20kPa，r=18.5kN/m3。設(shè)計(jì)錨桿從坡頂自上而下豎向3排（局部四排），錨入墻背深度穩(wěn)定土層內(nèi)。錨桿水平向下傾角為15-30度，桿徑D=130cm，桿長10.365-15.365m，水平距[2.4m，桿體1-2根直徑為20-25的螺紋鋼點(diǎn)焊成束，蝶型錨頭，沿桿體軸向每2m焊對中的船型支架。錨孔注漿時內(nèi)摻1.5%水泥用量的三乙醇胺早強(qiáng)劑，錨管注漿應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力，一般土層應(yīng)>0.8MPa，在砂層控制在0.5-0.8MPa。擋墻厚200cm，墻肋為300*450cm，C20混凝土現(xiàn)澆板。
為確定錨桿極限承載力和獲得各土層與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度qs值，檢驗(yàn)砂漿錨桿在本基坑土層中的抗擠能力，在基坑邊選擇殘積土層厚度較大，含水量較高的三個相對不利部位各設(shè)置一砂漿錨桿即MGD、MGE、MGF進(jìn)行現(xiàn)場抗拉拔試驗(yàn)。試驗(yàn)的砂漿錨桿外徑均130，長度選擇14.3m，14.3m，10.3m；自由段設(shè)計(jì)長度6m，6m，5m，錨固段長度8m，8m，5m，桿體材料為2*25，2*25，1*25Ⅱ極帶肋鋼筋，實(shí)測單筋直徑為24.6mm，屈服點(diǎn)為475N/mm2。試驗(yàn)結(jié)果各桿極限承載力為MGD=259kN/m，MGE=133kN/m，MGF=152kN/m；土體與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度值為粘性土50kPa，殘積沙質(zhì)粘土110kPa。
4.3施工工序說明
深基坑支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，錨桿擋墻支護(hù)設(shè)計(jì)與建筑物設(shè)計(jì)不同，其具有很多不可知性和風(fēng)險，因此要求設(shè)計(jì)文件還必須著重對施工程序及每一環(huán)節(jié)工序應(yīng)該注意事項(xiàng)加以詳細(xì)說明。
該基坑總高為6.6m，擋墻高6.55m，其基本施工程序?yàn)樽陨隙?，逐層分段間隔施工，沿高度一層錨桿作為一個施工段，每個施工段完成全部工序后方能進(jìn)入下一層錨桿施工。土方開挖從標(biāo)高-0.5米開始往下分三層：
?。?）用勾機(jī)開挖0.5-2.5m土層，
?。?）開挖2.5-4.7m土層，
?。?）開挖4.7-6.6m土層；
為保持土坡穩(wěn)定采取間隔跳挖施工即分段（控制在10米左右）挖一塊隔一塊再挖，間隔距離為兩個肋的間距即4.8m。鉆孔選擇浙江產(chǎn)的XY-1型機(jī)具三臺同時工作，清水洗孔出渣后要立即插筋、插筋時要求錨桿順直除銹按設(shè)計(jì)角度入孔、530漿管隨錨桿入孔底100-200空隙，漿泵高壓注漿，漿管隨拔隨灌，管口不得離開砂漿。修坡時有大凹陷c20素混凝土填補(bǔ)，基層40厚1：2漿噴射加固，24小時后扎墻板筋（板每層高2.2m），預(yù)埋溢水管、支模，墻肋板和錨桿端節(jié)點(diǎn)同時現(xiàn)澆混凝土。
5.結(jié)束語
經(jīng)過以上分析可知，采用混凝土錨桿支護(hù)擋墻這種施工技術(shù)，擋墻不會出現(xiàn)裂縫或是向外挪移的傾向，這就保證了既有線的運(yùn)營安全。因此，應(yīng)該大力推廣這種有效的防護(hù)措施。
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