[发明专利]构架锚管喷注支护及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑基坑支护方法，特别适用于软土地基或受周边环境、红线等限制水平锚杆长度的深基坑支护与施工。

背景技术

目前，在建筑基坑支护施工中，常采用锚喷支护技术，即在基坑开挖过程，分步开挖一定深度，在侧壁植入水平(小倾角)锚杆或锚管，在锚杆钻孔或锚管中注入水泥浆，使锚杆与土体固结。当基坑开挖到设计深度或分段，在壁面挂钢筋网、喷射混凝土，形成护壁。此种工法具有施工方便，安全可靠，进度较快，成本较低，对场地条件适应性强等优点。

现行的锚喷支护在深基坑中应用，存在两大难题：

其一，对于软土地基，特别是流塑状软土地基的基坑加固，锚喷支护难于保证基坑的稳定性。究其原因，既有客观因素，也有技术因素。由于软土的空隙率大于1，软土的力学性能很低，这是客观因素；常规的锚杆注浆方法，浆液只能充填钻孔，固结锚杆，难以注入土体空隙内，无法提高软土的力学性能，是技术因素。实践表明，改善软土强度性能，对提高基坑稳定性是十分有效的。因此，如何才能有效的改善软土地基的强度性能，是提高软土地基深基坑工程稳定性难题之一。

其二，现行的锚喷支护在深基坑的应用经验是，对一般土地基，锚杆长度等于基坑深度；对可塑性软土地基，锚杆长度为深基坑深度的两倍；对流塑状软土，通常锚杆长度约为基坑深度的三倍以上。由于水平锚杆过长，往往超越红线，影响附近建筑物的安全；不准超越红线，锚喷支护在深基坑中应用，就受到较大的限制。因此，既要缩短水平锚杆的长度。又要保证各种地基的稳定性，是当前深基坑加固的难题。

中国专利“ZL00119428.3一种建筑基坑支护结构及其施工方法”，采用钢排桩加地锚结构进行支护，用于软土地基上的基坑支护，其护壁钢排桩用钢量很大，而且锚杆也较长，并非万全之策。

发明内容

本发明的目的在于，为深基坑构筑设计一种安全、可靠、科学、经济的支护类型及其施工方法，称构架锚管喷注支护及其施工方法，简称LS法。即在基坑周边用装配式构架连接多排规则分布的竖向锚管，采用分段定压注浆工艺对小直径锚管注浆加固土体，构成以锚管为骨干的地下连续墙，以提高软土地基的抗滑移能力，从而实现深基坑的稳定性。

本发明的技术方案是如下实现的：

一种构架锚管喷注支护，包括竖向锚管、水平锚管、大倾角斜锚管及钢筋网喷射混凝土护壁，具体构造是：

在基坑周边地面一定宽度范围内，设置多排规则分布的竖向锚管，竖向锚管长度超过基坑深度，竖向锚管的后端露出地面设置装配式构架，装配式构架是由钢管杆件与管端连接构件组成，可重复使用；

随着基坑开挖，在坑壁击进水平锚管，水平锚管长度以穿越坑边最外排竖向锚管为限，梅花状匀称分布在竖向锚管列距之间；

在坑底与边壁交界处附近，向外设大倾角斜锚管2-3排，在基坑底部，设竖向锚管1-2排；

对竖向锚管、水平锚管周围土体分段定压注浆固结，构成浆、土混合与锚管复合的地下连续墙。

一种构架锚管喷注支护施工方法，其施工顺序为：

(1)按照设计方案，在基坑周边地面，对竖向锚管系列进行现场放线定位；

(2)击人多排规则分布的竖向锚管，可采用气动冲击锤，或用手工操作冲击锤击进；

(3)安装装配式构架，装配式构架的钢管杆件与管端连接构件采用螺栓连接，逐个夹紧竖向锚管端头；

(4)对竖向锚管进行分段定压注浆，一般采用两段注浆；

(5)基坑分段开挖，分段进行水平锚管击进与注浆；

(6)挂钢筋网，喷射混凝土，采用常规的喷射混凝土施工方法与设备，优先选用湿喷机具；

(7)开挖至基坑底部，立即进行防底鼓的向外斜锚管及在基坑底部的竖向锚管、注浆、挂网喷射混凝土施工。

如前所述的构架锚管喷注支护施工方法，其分段定压注浆工艺是：

①锚管兼作导浆管，管壁开设有导浆小孔，锚管前后端设有止浆布袋，将气压封隔器送至锚管前端止浆布袋相应位置处定位；

②对气压封隔器送气，使橡胶囊膨胀，当气压达到抗滑动要求，即锁定；

③启动注浆泵，通过注浆管向锚管内注浆，当注浆压力陡升时，表明止浆布袋满浆，即停止注浆；

④对气压封隔器放气，将气压封隔器向外移到锚管后端止浆布袋处定位；

⑤再对气压封隔器送气，锁定，启动注浆泵进行第二次注浆，注满锚管后端止浆布袋，继向土体注浆，待到注浆量达到设计要求时，或注浆压力突然陡升，即停止注浆；

⑥随着放气，取出气压封隔器，迅速封堵锚管口，以防跑浆。