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01
前言
对广布深厚软土层的东南沿海一带城市和内陆湖泊周边附近地区而言，深基坑支护方案的确定还需考虑软土土层深厚以及土性很差等不利因素，因此支护体系的合适选择就显得尤为必要。搅拌水泥土锚杆作为一种新的基坑支护技术，对比其它型式的支护结构，更体现出技术合理、质量稳定、安全可靠、造价经济、机械挖土施工方便等优势。自以来先后应用于宁波市盛世天城二期、宁波市新江厦商城、新天地南侧1#地块、宁波市蓝庭花园等几十个基坑围护工程，取得了显着的经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用价值。
搅拌水泥土锚杆作为新技术已申报实用新型专利，国家知识产权局已经授权，专利号为ZL5263.7。关键技术于4月20日经浙江省建设厅组织专家技术验收，认为达到国内领先水平。此外，搅拌水泥土锚杆的研究课题已向宁波市建设委员会申报科技攻关项目，已被列为科技项目并顺利结题，获得一系列丰硕的成果。
02
工法特点
1、施工参数易控制且可提供较大且稳定的抗拔力。
2、施工全过程采用机械施工，质量易保证。
3、施工参数可根据场地情况灵活选择且满足工程要求。锚杆长度在场地受限时，可以减短而代之以直径的扩大，由此可以提供较大的抗拔力。
4、经济效益和社会效益显着，推广应用价值较高。
03
适用范围
搅拌水泥土锚杆可应用于开挖深度5~7m的基坑支护，或以排桩锚杆支护形式应用于开挖深度更大的基坑支护，也可作为地下结构的抗拔锚固桩和边坡加固支护。
04
工艺原理
该工法借鉴水泥土搅拌桩施工工艺，视锚杆为斜向的水泥土搅拌桩。采用普通脚手架钢管作为一次性钻杆，将前端带有三组共六片搅拌叶片的钻杆通过特定的锚固钻机以一定的角度旋转打入土层，在推进过程中同时注入水泥浆液，叶片切削土体并与水泥浆液混合，在土中形成直径可以控制的水泥土固结体。到预定深度后，钻杆及叶片作为加筋体留置在土中，与水泥土固结体共同形成可承受拉力的锚固体，从而形成强度显着提高的搅拌水泥土锚杆。整个施工过程可实现钻孔、注浆、搅拌、加筋一次性完成。机械化程度高，施工速度快，可减少人为影响因素，质量有保证。
图4-1搅拌水泥土锚杆工艺图
05
施工工艺流程
图5-1搅拌水泥土锚杆施工工艺流程
06
施工操作要点
准备工作
为了给锚固钻机提供必要的施工场地，施工前应在施工段内开槽，槽宽约为10m，开槽深度根据锚杆的设计高度确定，高于环梁顶标高约600mm。基坑支护桩需凿至桩顶设计标高，以便锚杆施工定位， 如图6-1示。
图6-1锚固钻机位置定位图
钻机就位
对基坑内土体情况在锚固钻机进场前进行考察，估算地基承载力是否满足钻机荷载作用要求。若不符，应在槽底铺设路基板或木垫板以确保施工过程中不会出现地基塌陷或沉降过大情况。钻机定位后利用液压支腿进行找平找正。调整钻机轨道角度至锚杆要求入土倾斜角度并固定，调整动力头的加压速度和转速，要求钻进速度不大于1.5m/min。
锚杆定位
将前端与实心锥形堵头焊接，6m长带有搅拌叶片的普通脚手架钢管（首段锚杆，打入土中作为加筋体，图6-2示）与主动钻杆连接（图6-3示），根据支护桩桩顶标高进行定位，钢管（加筋体）放置角度应与钻孔倾角保持一致。锚杆定位和钻进角度应准确，可制作相应模具辅助定位。
图6-2 钻杆前端实物图
图6-3 钢管与主动杆连接
1、锚杆搅拌叶片制作
每根锚杆前端应焊接实心锥形堵头，焊缝应饱满，以防止浆液从焊缝处漏出，导致前方出浆口浆液压力不足，影响浆液的搅拌效果。
再焊接3组叶片，叶片尺寸100mm×50mm×5mm，每组间距250 mm，相邻组之间成90°角错开，叶片与锚杆焊接处应切割成弧形以保证连接紧密，如图6-4示。
图6-4 锚杆搅拌叶片与出浆口示意
2、出浆口制作
锚杆出浆口设置在第一组叶片后，做法：焊接Φ12小钢管作为出浆管，每边长度70mm，焊接处应保持通畅，防止因焊渣等杂物堵塞而影响浆液的流出。
3、主动钻杆与钢管的连接
采用螺纹连接，连接长度应大于30mm。接口处螺旋公扣和母扣应咬合紧密，不能出现松动及滑口等现象。
搅拌浆液
按照0.6~0.8水灰比进行拌浆，浆液应搅拌均匀，过筛，随拌随用，浆液应在初凝前用完。注浆管道应经常保持通畅。浆液通过液压泵泵送到钻机。
首段锚杆自由段钻进
通过注浆泵泵送清水，搅拌头开始出水后，钻机开始以1.0m/min转速向前缓慢推进，钻进1.5 m后暂停，改送水泥浆液（因输送管路中有部分存水，所以未钻到2 m即开始送浆）。
1、锚杆的钻进
锚杆应采用专用的锚固钻机打入，而不能采用其它简易电动工具打入。为保证锚杆的打入角度固定，锚固钻机应具备可调水平角度的底盘。锚固钻机边钻进边搅拌。钻进速度不大于1.5m/min，搅拌转速应控制在60~90转/min，钻进过程中应保持重要参数的恒定。
2、水泥浆注入
注浆材料采用32.5R级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量35%。在淤泥质土中则对应的水泥用量不小于25㎏/m。水灰比0.6~0.8，则对应的水泥浆液为23L/m~28L/m。为此应选择满足上述泵送流量的注浆泵。
浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液的初凝时间。浆液在泵送前应经筛网过滤，注浆应注意检测注浆泵的流量和钻进速度是否匹配，通过核准每根锚杆的水泥用量检查是否达到了设计的注浆量；注意观察注浆机的压力表，防止注浆管路堵塞导致发生爆裂。
接杆
在锚固钻机钻杆推进完成一个行程（1.5 m）后，停止注浆，将主动钻杆与首段锚杆拧松脱离，下一根锚杆端部接入到首段锚杆，末端则与主动钻杆连接。
1、换接钻杆
在施工中应停钻换接钻杆时，要停止注浆，重新钻进时应立即开始注浆以防止出现断桩。因施工现场钻进注浆点和搅拌泵送点往往有一定距离，为保证上述工艺的实施，宜由钻机操作人员同时控制注浆泵，或者在两点间采用良好的通讯手段（对讲机设备）。
2、钻杆连接
采用连接螺口件连接每段钢管，其采用厚度不小于7mm钢材制作。接口处螺旋公扣和母扣应咬合紧密，不能出现松动及滑口等现象，避免出现已打入的杆件部分不能通体搅拌，降低搅拌质量。
最后
1、重复搅拌浆液→首段锚杆自由段钻进→接杆步骤，直至完成设计的锚杆长度。
锚杆的打入长度和间距均应满足设计要求，并要经监理工程师进行技术复核。
2、若设计要求锚杆施加预应力，则按以下程序进行：
绑扎环梁钢筋→锚杆端部绑扎固定好PVC套管→环梁混凝土浇筑完成并到养护龄期后，即可准备施加预应力。
（1）锚杆与环梁连接
锚固和检测要求锚杆末端应深入环梁不小于500mm，并与主筋牢固焊接；锚杆的养护时间不少于7d，抗拔力检测数量不少于总数的5%。检测加荷到轴向设计值的1.2倍。
为保证检测的顺利进行，需预留出略大于计划检测数量的锚杆，在环梁浇筑前套管进行隔离，并连接出Φ20以上的钢筋供检测器具夹持，该连接点应确保牢固可靠，检测合格的锚杆再与环梁进行锚固。
（2）施加预应力
锚固体与台座混凝土强度均大于15MPa时，方可进行张拉。张拉预应力顺序：
1）锚杆张拉前至少先施加一级荷载（即1/10的锚拉力），使各部紧固密贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。
2）锚杆张拉至0.5~0.6倍设计轴向拉力值时，保持15min，然后卸载至锁定荷载进行锁定作业。锁定时应采用符合技术要求的锚具。
3）锚杆锁定后，若发现有明显预应力损失时，应进行补偿张拉。
3、若基坑支护仅仅是锚杆支护形式，其施工顺序与其它锚杆施工流程相同：先撑后挖，分层开挖。对于多排锚杆支护形式，待上排锚杆强度达到设计要求才能进行下层土体的开挖。
END
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