论文部分内容阅读
江门新会新宝成建筑安装工程有限公司
摘要：随着我国经济建设的突飞猛进，建筑工程的数量日渐增多，城市建筑物鳞次栉比，建筑密度亦越来越大，这就相应减少了建筑施工作业面。地基基础是工程建筑的重要构成部分，地基基础的施工技术及质量关系着整个工程建设的安全稳定性。因此既要保证基坑开挖和施工期间的安全，又要保证地下室结构的使用功能和安全，这一切使地基支护作用显得尤其重要。本文简单探讨了喷锚支护技术在地基基础施工中的应用。
关键词：地基基础施工；喷射混凝土；支护结构；应用
当前的地基基础施工中较常使用的支护技术有钢板桩、横列板、灌注桩、旋喷桩、深层搅拌桩等，这些传统的支护结构一般为临时性结构，基础施工完毕即失去作用，但大多都永久埋于地下。部分支护结构比如地下连续墙，其具有较强的稳定性、强度和抗变形能力，基础施工完毕后成为地下结构的一部分。喷锚支护技术是地下结构中应用广泛的临时性护壁支撑结构之一。
1 喷锚支护技术的原理及特点
1.1 喷锚支护技术的原理
喷锚支护是由锚杆（或锚索）、钢筋网喷射混凝土面层与边坡土体组成，其结构型式与土钉墙围护结构类似，是一种将土体支护变被动为主动的支护方法。它将锚杆与断裂面外的土连成一个整体，再通过托架、横梁、锚头与工程建筑物连接组成一个受力体，承受主动土压力和水压力，利用土层的锚固力，以维持被锚固体的稳定。
锚杆深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同作用来有效地保护和提高周围土的强度。喷射混凝土除起面板作用外，还能封闭边坡起止水作用。钢筋网有效地调整喷层与锚杆内应力分布，增强支护体系整体性。
1.2喷锚支护技术的特点
1.2.1 喷锚网结构通过锚杆和压力灌注水泥浆使其与土体紧紧结合在一起，相互作用，形成了喷锚网复合体，是一种主动受力体系。它使被加固的土体整体化和结构化，显著地提高了被加固土体的稳定性和承载能力。
1.2.2喷锚支护通过锚杆和钢筋网焊接连在一起，形成分布式多点铰接连续板结构。喷层具有足够的柔性，允许土体有一定的变形和位移。各节点受力可自行调节，从而重新调整结构受力状态，使结构受力处于最佳状态，局部不会产生偶然超载。
1.2.3 灌浆压力对锚杆的抗拔有很大作用。灌注设浆压力定为0.4～ 0.6Mpa，通过抗拔试验，设定锚杆的极限抗拔力。在砂性土体中，如加大灌浆压力，能使水泥浆颗粒渗入到周围土层中，就增加了锚固体与土层的摩擦力，从而增加了锚杆的抗拔力。
1.2.4 喷锚支护在洞室开挖后，支护及时，与围岩密贴，柔性好，有良好的物理力学性能。它能侵入围岩裂隙，封闭节理，加固结构面和层面，提高围岩的整体性和自承能力，抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中，有效地控制和调整围岩应力的重分布，避免围岩松动和坍塌，加强围岩的稳定性。
1.2.5 具有很大的灵活性和可调整性。根据地质情况的变化及检测结果，可随时调整支护参数，对软弱地质层进行补强，从而达到最佳支护。
1.2.6 喷射混凝土与土表面之间的高速喷射作用产生嵌顾效应，能够提高喷射混凝土与土体表面的粘结力，对各种土质表面均有良好的适应能力，可防止雨水冲刷产生滑塌。
1.2.7 对于整体状围岩，可以只喷上一薄层混凝土，防止围岩表面风化和消除表面凹凸不平以改善受力条件；仅在局部出现较大应力区时才加设锚杆。在块状围岩中必须充分利用压应力作用下岩块间的镶嵌和咬合产生的自承作用；喷锚支护能防止因个别危石崩落引起的坍塌。
2 喷锚支护施工技术
2.1 锚杆抗拔承载力与土层性质有关，承载力随土层的力学性能、力学强度提高而增加，单位荷载的变形量随土层的力学强度提高而减少。因此锚杆锚固体比较适合用在砂性土或砂土层中，并尽量采用扩孔锚杆和多节扩孔锚杆增强锚固力。锚杆承载力计算应符合下式规定：Td≤Nucosθ式中：Td——锚杆水平拉力设计值；Nu——锚杆轴向受拉承载力设计值；θ——锚杆与水平面的倾角。
喷射混凝土施工工艺流程
2.2 喷射混凝土作业。喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3-4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6-1.0cm的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24h后浇水养护，以保证混凝土质量。喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。如下图
2.3 锚杆灌浆质量。注浆时，对于向下的锚杆，注浆管要插入孔底，
边注浆边向外拔，注满为止。向上的锚杆，可以采用排气注浆法，将内径4-5mm，壁厚1-1.5mm的软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上，达到长度留在孔外1m左右将锚杆缓慢送入孔中至设计位置；将长250-300mm、外径25mm 左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密；注浆前要确认排气管畅通。
2.4 钢筋制作时，钢筋位置的准确、保证保护层的厚度、钢筋网的焊接及其与加强筋的焊接都尤其重要。钢筋网采用Φ10@250*250mm，加强筋采用Φ14@2000*2000，固定在预埋于桩体的钢筋或植入桩体的膨胀螺栓上。
2.5 为保证喷锚支护的安全稳定性，从地基施工开始，到喷锚支护护壁完成，整个施工阶段均采取信息化施工。
3 地基基础施工中喷锚支护技术应用策略
3.1 做好施工设计，制定合理施工流程
施工设计是后期土建基础施工的重要依据，因此做好施工设计，制定合理的施工流程十分重要。在施工设计之前，应派遣专业人员前往土建工程所在地进行实地勘察，依据勘察第一手资料制定切合实际的施工设计，并根据各个施工环节特点制定合理的施工流程，使土建基础施工更具有规范性。 3.2 要使锚杆产生足够的永久性拉应力（与土体的摩擦力），必须保证一定的锚杆长度，因此，喷锚网支护法施工的首要条件是建筑物场地四周一定范围内地下无障碍物，这包括其它建筑物基础、管道沟渠等。
锚杆长度计算：L=KH+L1+L2 式中：L——锚杆长度；H——冒落拱高度；K——安全系数；L1——锚杆锚入稳定岩层的深度；L2——锚杆在巷道中的外露长度。
3.3 严格控制施工的各个流程。原材料质量、成孔质量、灌浆质量、挂网质量、喷射混凝土质量要达到要求，对施工图纸要认真审核，以保证工程质量。在施工准备阶段对各种可能突发的情况做好预防和应急处理措施。
3.4 设置测点
监测要设置测点，在施工期间和竣工前定期观测。一是地面下沉值，二是坡面位移值，现场监控测量对喷锚支护技术尤为重要。通过监测随时掌握边坡的稳定状态、安全程度，为设计和施工提供信息，以便随时修改设计和施工方案，达到设计和施工最优化。
3.5 有效控制开挖深度及修坡。分步开挖深度主要取决于暴露坡面的直立能力，一般每层1.5-2m，不允许超深开挖。边坡开挖应最大限度地减少对支护土层的扰动，并严格按规定修坡，防止因分层开挖的误差引起最终基坑外形尺寸的不足。
3.6 施工时保护环境，做好安全管理工作。要充分展现喷锚支护技术在土建基础施工中的作用力，仅依靠喷锚支护施工技术是不够，还需要其他方面的辅助，例如在喷锚支护施工中，既要保证土建基础施工质量，同时还要尽可能的保护环境。在地基基础支护作业操作时会产生一定的化学污染，噪音污染及振动现象，因此对施工现场及周边环境采取保护措施尤为必要。
4 结语
喷锚支护技术是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护方式，可最大限度的利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态，施工效率高，在地基基础施工中显示出越来越强的优越性，应用越来越广泛，在建筑施工技术的发展与完善中发挥了重要作用，促进了我国建筑事业的发展。
参考文献：
[1]王静玉.喷锚支护技术在建筑地基基础施工中的运用[J].中国新技术新产品，2010，12：193-194.
[2]任宏伟.喷锚支护技术在某地下室深基坑施工中的应用[J].福建建设科技，2008，05：16-17.
[3]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华民居（下旬刊），2014，03：290.
[4]苏志刚.桩锚支护技术在深基坑中的应用与控制研究[D].成都理工大学，2012.
摘要：随着我国经济建设的突飞猛进，建筑工程的数量日渐增多，城市建筑物鳞次栉比，建筑密度亦越来越大，这就相应减少了建筑施工作业面。地基基础是工程建筑的重要构成部分，地基基础的施工技术及质量关系着整个工程建设的安全稳定性。因此既要保证基坑开挖和施工期间的安全，又要保证地下室结构的使用功能和安全，这一切使地基支护作用显得尤其重要。本文简单探讨了喷锚支护技术在地基基础施工中的应用。
关键词：地基基础施工；喷射混凝土；支护结构；应用
当前的地基基础施工中较常使用的支护技术有钢板桩、横列板、灌注桩、旋喷桩、深层搅拌桩等，这些传统的支护结构一般为临时性结构，基础施工完毕即失去作用，但大多都永久埋于地下。部分支护结构比如地下连续墙，其具有较强的稳定性、强度和抗变形能力，基础施工完毕后成为地下结构的一部分。喷锚支护技术是地下结构中应用广泛的临时性护壁支撑结构之一。
1 喷锚支护技术的原理及特点
1.1 喷锚支护技术的原理
喷锚支护是由锚杆（或锚索）、钢筋网喷射混凝土面层与边坡土体组成，其结构型式与土钉墙围护结构类似，是一种将土体支护变被动为主动的支护方法。它将锚杆与断裂面外的土连成一个整体，再通过托架、横梁、锚头与工程建筑物连接组成一个受力体，承受主动土压力和水压力，利用土层的锚固力，以维持被锚固体的稳定。
锚杆深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同作用来有效地保护和提高周围土的强度。喷射混凝土除起面板作用外，还能封闭边坡起止水作用。钢筋网有效地调整喷层与锚杆内应力分布，增强支护体系整体性。
1.2喷锚支护技术的特点
1.2.1 喷锚网结构通过锚杆和压力灌注水泥浆使其与土体紧紧结合在一起，相互作用，形成了喷锚网复合体，是一种主动受力体系。它使被加固的土体整体化和结构化，显著地提高了被加固土体的稳定性和承载能力。
1.2.2喷锚支护通过锚杆和钢筋网焊接连在一起，形成分布式多点铰接连续板结构。喷层具有足够的柔性，允许土体有一定的变形和位移。各节点受力可自行调节，从而重新调整结构受力状态，使结构受力处于最佳状态，局部不会产生偶然超载。
1.2.3 灌浆压力对锚杆的抗拔有很大作用。灌注设浆压力定为0.4～ 0.6Mpa，通过抗拔试验，设定锚杆的极限抗拔力。在砂性土体中，如加大灌浆压力，能使水泥浆颗粒渗入到周围土层中，就增加了锚固体与土层的摩擦力，从而增加了锚杆的抗拔力。
1.2.4 喷锚支护在洞室开挖后，支护及时，与围岩密贴，柔性好，有良好的物理力学性能。它能侵入围岩裂隙，封闭节理，加固结构面和层面，提高围岩的整体性和自承能力，抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中，有效地控制和调整围岩应力的重分布，避免围岩松动和坍塌，加强围岩的稳定性。
1.2.5 具有很大的灵活性和可调整性。根据地质情况的变化及检测结果，可随时调整支护参数，对软弱地质层进行补强，从而达到最佳支护。
1.2.6 喷射混凝土与土表面之间的高速喷射作用产生嵌顾效应，能够提高喷射混凝土与土体表面的粘结力，对各种土质表面均有良好的适应能力，可防止雨水冲刷产生滑塌。
1.2.7 对于整体状围岩，可以只喷上一薄层混凝土，防止围岩表面风化和消除表面凹凸不平以改善受力条件；仅在局部出现较大应力区时才加设锚杆。在块状围岩中必须充分利用压应力作用下岩块间的镶嵌和咬合产生的自承作用；喷锚支护能防止因个别危石崩落引起的坍塌。
2 喷锚支护施工技术
2.1 锚杆抗拔承载力与土层性质有关，承载力随土层的力学性能、力学强度提高而增加，单位荷载的变形量随土层的力学强度提高而减少。因此锚杆锚固体比较适合用在砂性土或砂土层中，并尽量采用扩孔锚杆和多节扩孔锚杆增强锚固力。锚杆承载力计算应符合下式规定：Td≤Nucosθ式中：Td——锚杆水平拉力设计值；Nu——锚杆轴向受拉承载力设计值；θ——锚杆与水平面的倾角。
喷射混凝土施工工艺流程
2.2 喷射混凝土作业。喷射完第一层混凝土后才施工锚杆及挂设钢筋网。第一层混凝土的厚度为3-4cm。喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6-1.0cm的距离。第二层喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。第二次喷射时必须保证厚度和表面的光感。混凝土喷射24h后浇水养护，以保证混凝土质量。喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。如下图
2.3 锚杆灌浆质量。注浆时，对于向下的锚杆，注浆管要插入孔底，
边注浆边向外拔，注满为止。向上的锚杆，可以采用排气注浆法，将内径4-5mm，壁厚1-1.5mm的软塑料排气管沿锚杆全长固定于杆体上，达到长度留在孔外1m左右将锚杆缓慢送入孔中至设计位置；将长250-300mm、外径25mm 左右的薄壁钢管用早强或超早强水泥固定在孔口位置并将孔口堵密；注浆前要确认排气管畅通。
2.4 钢筋制作时，钢筋位置的准确、保证保护层的厚度、钢筋网的焊接及其与加强筋的焊接都尤其重要。钢筋网采用Φ10@250*250mm，加强筋采用Φ14@2000*2000，固定在预埋于桩体的钢筋或植入桩体的膨胀螺栓上。
2.5 为保证喷锚支护的安全稳定性，从地基施工开始，到喷锚支护护壁完成，整个施工阶段均采取信息化施工。
3 地基基础施工中喷锚支护技术应用策略
3.1 做好施工设计，制定合理施工流程
施工设计是后期土建基础施工的重要依据，因此做好施工设计，制定合理的施工流程十分重要。在施工设计之前，应派遣专业人员前往土建工程所在地进行实地勘察，依据勘察第一手资料制定切合实际的施工设计，并根据各个施工环节特点制定合理的施工流程，使土建基础施工更具有规范性。 3.2 要使锚杆产生足够的永久性拉应力（与土体的摩擦力），必须保证一定的锚杆长度，因此，喷锚网支护法施工的首要条件是建筑物场地四周一定范围内地下无障碍物，这包括其它建筑物基础、管道沟渠等。
锚杆长度计算：L=KH+L1+L2 式中：L——锚杆长度；H——冒落拱高度；K——安全系数；L1——锚杆锚入稳定岩层的深度；L2——锚杆在巷道中的外露长度。
3.3 严格控制施工的各个流程。原材料质量、成孔质量、灌浆质量、挂网质量、喷射混凝土质量要达到要求，对施工图纸要认真审核，以保证工程质量。在施工准备阶段对各种可能突发的情况做好预防和应急处理措施。
3.4 设置测点
监测要设置测点，在施工期间和竣工前定期观测。一是地面下沉值，二是坡面位移值，现场监控测量对喷锚支护技术尤为重要。通过监测随时掌握边坡的稳定状态、安全程度，为设计和施工提供信息，以便随时修改设计和施工方案，达到设计和施工最优化。
3.5 有效控制开挖深度及修坡。分步开挖深度主要取决于暴露坡面的直立能力，一般每层1.5-2m，不允许超深开挖。边坡开挖应最大限度地减少对支护土层的扰动，并严格按规定修坡，防止因分层开挖的误差引起最终基坑外形尺寸的不足。
3.6 施工时保护环境，做好安全管理工作。要充分展现喷锚支护技术在土建基础施工中的作用力，仅依靠喷锚支护施工技术是不够，还需要其他方面的辅助，例如在喷锚支护施工中，既要保证土建基础施工质量，同时还要尽可能的保护环境。在地基基础支护作业操作时会产生一定的化学污染，噪音污染及振动现象，因此对施工现场及周边环境采取保护措施尤为必要。
4 结语
喷锚支护技术是锚杆、钢丝网、喷射混凝土相结合的联合支护方式，可最大限度的利用边壁土体的自稳能力，使结构处于最佳受力状态，施工效率高，在地基基础施工中显示出越来越强的优越性，应用越来越广泛，在建筑施工技术的发展与完善中发挥了重要作用，促进了我国建筑事业的发展。
参考文献：
[1]王静玉.喷锚支护技术在建筑地基基础施工中的运用[J].中国新技术新产品，2010，12：193-194.
[2]任宏伟.喷锚支护技术在某地下室深基坑施工中的应用[J].福建建设科技，2008，05：16-17.
[3]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华民居（下旬刊），2014，03：290.
[4]苏志刚.桩锚支护技术在深基坑中的应用与控制研究[D].成都理工大学，2012.