锚喷竖井在污水管道流量计井中的应用

锚喷支护技术特别适用于规模小、周边环境紧张、变形控制要求高的深基坑，其技术可操作性强，有利于对现有管线的保护。以天津某污水管道流量计井工程为例，介绍锚喷技术在深基坑支护中的应用。与传统支护方式相比，既有管道得到了有效保护，具有较高的安全性和经济效益。其成功应用可为类似工程提供借鉴。

对于一般的深基坑支护，在施工空间不受限制的情况下，往往采用常规的桩墙支护方案；当没有管道通过施工范围时，也可采用沉井方案。由于本工程施工空间有限，且有管线通过施工范围，无法实现传统的支护方案，难以有效保护现有管线。

考虑到上述施工难点，本工程采用锚喷支护方案。锚喷竖井法是在原位土体中开挖竖井，设置注浆锚管加固周围土体，铺设钢格栅，喷射混凝土作为基坑支护结构，以提高基坑开挖稳定性的支护技术。这种围护形式对穿越各种复杂地层的开挖适应性强，在加强圈和斜支撑的保护措施下，能很好地保护现有管道，特别适用于施工空间有限、需要穿越现有管道的围护结构。

1、锚喷支护技术的原理

与传统的基坑支护方法相比，锚喷支护技术的经济效益和基坑边坡的稳定性更优越。此外，锚喷支护基坑边坡具有快速、及时、增加开挖、不占用独立工期、占用施工场地小等特点。在高压空气的作用下，混凝土砂浆高速喷射到喷射面上，在喷射层和土层之间产生嵌层效应，从而改善边坡的受力状况，有效控制侧向位移，保证边坡的稳定性。锚杆深埋在土中，对土体起到积极的支撑作用，与土体共同作用，有效保护和提高周围土体的强度。使土变荷载成为支撑结构体系的一部分。使原来的被动支持变成主动支持。钢网能有效调节锚杆和喷混凝土层的应力分布，提高支护系统的灵活性和整体性。

2.工程实践

2.1项目介绍

拟建建筑物内现有污水管道流量计井需要建在现有管道位置。污水管道为混凝土圆管，直径1.5m，埋深8.2m；流量计井主体为钢筋混凝土结构，建筑平面尺寸为5m5m。根据调查结果，场地浅层地下水以潜水为主。勘察期间，初始水位埋深为1.5 ~ 1.6m；稳定水位埋深1.1 ~ 1.2m，基坑实际开挖深度10.75m.土方开挖量约为270m3。岩土层分布及其物理力学性质见表1。

表1岩体层分布及物理力学性质

2.2方案比较和选择

拟建建筑有地下室，基坑实际开挖深度为9.1m，基坑西侧紧邻高压输电线路，距离最近的高压线路仅3.0m，高压线路净高为8.5m，可供围护施工的空间非常有限。根据相关安全要求和施工工艺限制，常规钻孔灌注桩、钢板桩、水泥土搅拌桩不能施工。拟建建筑需要建在现有管线的位置。该结构施工前，必须对原有管道进行保护和支撑，确保原有管道不受干扰或损坏。因此，不可能通过该公约

为保证竖井结构的稳定性，井口设置现浇钢筋混凝土锁圈梁，锁圈梁底部设置100mm厚C30混凝土垫层。圈梁宽1500mm，高600mm，强度等级C30。锁环梁向下留有22@0.6m钢筋接头，作为竖向连接杆。梁中连接杆的锚固长度不得小于800毫米。锁环梁应与下两个间隔紧密的网格同时浇筑和施工。锁定圈梁绑扎钢筋时，应同时在圈梁下方安装下部竖向连接钢筋和两个格栅。当圈梁混凝土强度达到70%后，测量人员在圈梁上设置中心线和高程控制点，复测无误后继续往下挖。

2.3.2土方开挖

为了防止土方开挖时锁轴圈梁下移，应采用半断面开挖，另一半土作为支撑。喷射混凝土前半段开挖后，另半段交替开挖，每一步开挖深度为0.5m.开挖时，严格按照设计边线进行开挖，严禁超挖，尽量不扰动原状土，网格间距严格按照设计要求施工。采用小型挖掘机挖掘，人工辅助；从吊着土桶的小起重机上挖掘出来的。

2.3.3竖井侧壁施工工艺及相关要求

基坑侧壁按分层开挖、初喷混凝土、挂内钢网、焊接内竖向连接筋、加钢格栅、焊接外竖向连接筋、挂外钢网、锚喷等工序施工。侧墙厚度400mm，混凝土强度等级C30。

锁环梁下方连续设置两道钢格栅，垂直间距污水管上方0.5m，格栅下方0.4m，直至坑底。每个钢格板垂直连接22钢筋(单面搭接焊接，焊接长度10d)，水平间距600mm，内外交错。

钢格板主筋采用28钢筋，每节4根。钢格板纵向钢筋之间焊接采用14 @ 300网格斜筋，箍筋采用10 @ 300。沿钢格栅内外两侧焊接22竖向连接筋，铺1001008钢网片，与格栅主筋焊接，满足结构受力要求。

2.3.4管口加固措施

为了保证管道的安全，在管道上方设置两个网格，沿管道外缘设置两排小导管进行注浆加固。沿管道外围设置环形封闭钢格栅作为加强环，与水平钢格栅焊接。I20a型工字钢水平设置在钢筋环范围内的钢格栅上，作为临时支撑。管道下方土方应分段开挖，必要时对管道悬空部分采取临时保护措施。与传统支护方案相比，锚喷支护方案可用于既有管道的开挖支护，这种逆作法可有效保护既有管道。

3.基坑开挖监测

为了保证竖井的稳定性和安全性，在竖井开挖和支护结构的施工过程和使用过程中，应加强对竖井锚喷支护沉降变形的观测，并进行信息化施工。监测项目：锁环梁的水平位移和垂直位移；竖井周围地面沉降；竖井四壁变形。基坑应在每个开挖步骤后及时监测。其余时间每天监控不得少于两次，楼层施工完成后可减少到每天一次。根据实际监测报告，基坑开挖施工时，锁环梁水平移动11mm，垂直移动14mm；竖井侧壁水平位移20毫米；基坑周边地面沉降15mm。co期间所有位移监测值不超过预警值
文章来源：http://www.sipaiyibiao.com/article/xinwenzhongxin/1429.html?admin_id=1&t=1602485357

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