浅析挂网喷锚

本文格式为Word版，下载可任意编辑——浅析挂网喷锚

浅析基坑挂网喷锚支护

锚喷支护技术是国外70年代开始应用的新兴支护技术，80年代引入我国，主要在治理边坡、隧道支护等大型土木工程中应用；90年代才开始应用于房屋建筑基坑支护，由土层锚杆与挡土板共同组成支护结构。

1锚喷支护作用原理

与多种传统边坡支护手段比较，采用锚喷支护技术施工其经济效益和边坡稳定效果更显优越性。此外，锚喷支护基坑边坡具有及时、快速，随挖随支与基坑开挖同时进行，不占独立工期，占用最小施工场地。混凝土砂浆在高压空气作用下高速喷向受喷面，在喷层与土层间产生嵌固层效应，从而改善边坡受力条件，有效地控制侧向位移，保证边坡稳定。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边土的强度。使土体变荷载为支护结构体系的一部分。从而使原来的被动支护变为主动支护。钢筋网有效地调整喷层与锚杆内应力分布，增大支护体系的柔性和整体性，而传统支挡结构都可归为被动受力结构体系。

2基坑锚喷支护的主要技术要求

当锚喷支护锚固段锚杆受力时，首先通过钢筋（钢绞线）与周边的水泥砂浆的握裹力传到砂浆中，然后再通过砂浆与周边土的摩阻力传递到整个锚固段。抗拔试验说明，当拔力不大时，锚杆位移量微小；拔力增大，锚杆位移量加大；拔力增到一定量时，变形不能稳定，此时认为已经达到抗拔破坏，这种破坏是砂浆与土层间的摩阻力超过了极限。因此，必需通过结构设计计算来确定锚杆直径和长度、钢筋网的直径和间距，保证锚喷支护结构的可靠性。

锚杆抗拔承载力还与土层的性质有关。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。锚杆锚固段要尽可能埋入力学强度高的土层，如砂层、卵石层及岩层，并尽量采用扩孔锚杆或多节扩孔锚杆以加强锚固力。灌浆压力对锚杆的抗拔有很大作用。在砂类土中，如加大灌浆压力，能使水泥浆颗粒渗入到周边土层中去，就增加了锚固体与土层的摩擦力，从而增加了锚杆的抗拔能力。有试验说明，12～15m长的锚杆在粉砂中，当灌浆压力为1Mpa，其极限抗拔力为100kN，

当灌浆压力增加到2.5Mpa时，抗拔力达300kN尚未破坏。

除此之外，锚喷支护安全还与施工组织管理有关。土方开挖时不能扰动土体，应沿坑内侧边分层分段开挖喷锚施工槽；挖出作业面后及时修整边坡，马上进行喷锚网支护施工；下一层土方开挖应待到上一道锚杆抗拉强度达到设计值80％方可进行，间隔时间宜为7天。

3.3施工工艺

锚喷支护施工工艺流程是：施工准备→坑边土方开挖（分层、分段）→修坡→初喷砼（视边坡状况）→锚杆制作安装→挂网、焊接→复喷砼→注浆→养护。

3.3.1土方开挖

土方分四层开挖，先挖周边后挖中间；开挖进度以确保锚杆注浆和喷射砼的工艺时间为主，并结合锚喷支护施工进度进行安排。

（1）第一层土方沿坑边开挖，宽度为6.0m、深度1.5m，由南往北顺序进行。

（2）其次层土方沿坑边开挖，宽度为6.0m、深度1.3m，由南往北分段跳槽施工，每段长度10m，间距10m。一次挖出四个工作面，此时其次层土方以达2.8m深，工程桩已露出，应及时砍桩以便支护施工。考虑到基坑内侧土体侧压力对桩基的影响，该层土方应按规范要求放坡。

（3）第三层土方沿坑边开挖，宽度为6.0m、深度1.2m，由南往北分段跳槽施工，每段长度6m，间距6m。其余要求同其次层。

（4）第四层土方开挖全断面施工，由南北向中间进行，挖至设计标高。一次挖出四个工作面，周边挖土必需紧凑协同喷锚网施工，每层锚杆成孔、放筋、注浆，挂网，喷射砼等工序全部完成后，才能进行下一层开挖，周边每段开挖长度，第一层不超过20m，其次层以下不超过15m，若一天施工长度超长，则采取跳槽开挖，下一层开挖应待上一层水泥砂浆和喷射砼达到一定强度后再进行（至少48h）。

3.3.2修坡

按设计要求的放坡角度修坡，去除表面松土并修整平直，但要尽量保持表面精糙。

3.3.3初喷

初喷即第一次喷射砼，协同比为水泥:砂:石子=1:2:2细石砼，内掺4%水泥用量的速凝剂，初喷厚度为30mm，在初喷前埋设好喷射砼厚度标记。

3.3.4锚管制作安装

锚管采用Ф48mm，t＝3mm的焊接钢管，在钢管周边每隔300mm（沿长度方向）开设3个呈120°的注浆孔。锚管端头采用Ф70～89mm钢管作为导向扩大头。锚管焊接采用3Ф16钢筋搭接焊，焊接时应保证杆体在同一轴线上。

3.3.5木桩

木桩利用挖土机勾斗施压，长度4m，桩顶标高大部分为-2.8m,局部为-3.5m。

3.3.6注浆

本工程锚管采用全长注浆施工，浆体采用1：0.5水泥砂浆，并掺0.05％水泥用量早强剂。注浆压力：杂填土为0.3Mpa，淤泥层为0.65Mpa。

3.3.7布网及加强骨架钢筋

按设计要求铺设Φ6@250×250钢筋网，钢筋网采用人工绑扎，上、下两层之间钢筋连接要点焊。骨架加强钢筋用Φ16，纵横向间距同锚杆（管），间距，骨架钢筋与锚管头之间采用“L〞型钢筋头焊接或三角夹焊。

3.3.8其次次喷射砼

砼协同比，掺合同第一次，喷射厚度大约为70mm，使整个喷射砼厚度达100mm，为了上、下层喷射砼有更好的连接，下部面层，喷成45°度斜面。

3.3.9养护

喷射砼终凝2小时后开始浇水养护，养护3～7天。3.3.10泄水管

视支护面上排出的水量，在支护面上设置Φ50@2500泄水管（泄水管长1～2m），将支护壁附近的地下水排出，以减小支护壁的压力。

3.4施工监测

土钉支护不同于排桩撑式支护，它是被动作用，因此位移相对较大，特别是在软土地基。基坑支护稳定性关系到整个项目能否顺利实施，也关系到附近建筑物、城市管网及道路设施的安全；况且，本基坑施工恰逢雨季，采用信息化施工方法，对基坑施工的全过程进行监测就显得尤为重要。

（1）针对本工程实际制定详细的监测方案，由总工程师把关。在基坑周边共布置了11个测斜点，并在周边建筑物上布有沉降观测点；

结构施工期间做到每日一测，确保在第一时间发现安全隐患。

（2）支护结构水平位移预埋测斜管监测坑底水平位移及基坑周边6m范围内建筑物、构筑物的水平位移、沉降以及倾斜度，做好预警分析工作。

（3）建立完善的预警报告制度，在监测过程中发现坡顶连续三天以上位移速率大于3mm且不收敛、坡顶累计位移50mm、坡顶地面明显沉降、地面明显开裂时应报警。根据设计看法采取相应措施。

（4）根据岩土工程勘察院提供的监测报告，本工程基坑施工期间，各监测点累计位移最大值47.68mm，最小值19.55mm；位移速率均在3mm/d以内。土方开挖过程曾出现局部地面开裂，但未造成险情。

3.5工程体会

（1）锚喷支护施工开挖便利，俭约开支，缩短工期，经济效益显著，在条件许可的状况下是一种很好的支护方式。

（2）锚喷支护最为重要的环节是注浆，而注浆压力的大小是确保注浆质量的衡量标准。

（3）雨季施工，要注意做好基坑和支护的排水工作。除了在基坑坡顶设置排水沟以防止地表水流人基坑内，在基坑壁上还设置大量的排水管，有效地减小边坡压力，并及时抽走坑内积水以防软化坡脚土体。

（4）锚喷支护较排桩支撑系统变形量大，应加强监测并及时反馈信息以保证支护顺利进行。

由此可以看出，挂网喷锚支护在实际工程中的应用十分广泛，特别在沿海地区，由于成本较低，但由于需要放坡，会增加开挖的成本。其次，施工速度较快，进场设备简单，材料消耗快，堆积浪费现象较低。与之相对应的是锚喷施工对地质要求比较严，虽然淤泥土质的的粘聚力较大，但它的极限模阻力并不大。这就产生了2个主要的问题，一是锚杆与土壤之间的粘结稳固程度，二是喷射的挂网混凝土产生的自重以及由此产生的侧压力土壤是否能承受的住。这两个问题不仅关系整个工程的施工进度，还存在很大的安全隐患。回填土质塑性一般较差，加之曹妃甸地处沿海，夏季必然多雨，这就在开挖，支护过程中对施工产生不利影响，会出现局部坍塌，重复锚喷，坑壁排水，进而影响施工进度。此外，喷锚支护的不确定性较大，在遇到暗滨时寻常采用的是注浆加固坑壁的施工方案，一是成本会增加，二是工期的延误。锚喷支护的施工有间隔天数，即喷射混凝土的强度达到

设计强度的80%，还存在喷护完毕洒水养护。假使地质条件较差，会增大坑壁局部甚至大面积塌方的风险，存在安全隐患。曹妃甸地处沿海地区，地下水含量较大，在深基坑锚喷支护过程中，基坑排水是较为繁杂的一项工程，一般采用修排水沟，泥浆泵集中排水措施。根据当地实际地质状况，需要在基底两侧修建排水沟。该区域地质土壤的滚动性较大，在开挖过程中，

挂网喷锚中最常用的是土钉挂网，机械成孔。在成孔的过程中会由于振动导致泄孔，局部产生流沙，甚至是局部土壤的偏移，在淤泥地质环境中，此类现象较为多见。

北京地区寻常报价

挂网喷浆100mm厚40-70元每平米

钢筋压网土钉喷浆100mm厚80-180元每平米