本发明涉及高承压水深基坑支护锚杆施工方法，该施工包括地下连续墙钢筋笼预留钢管绑固、钢套筒跟管钻进、安装PVC套管和锚索、一次注浆、孔口封堵、二次高压劈裂注浆形成锚固段高压注浆体、防腐处理、锚索张拉锁定、孔口二次注浆堵漏等。本发明通过采用上述技术，对高承压水深基坑支护锚杆进行施工，保证了在高承压水砂卵石地层中成孔的稳定性、锚固段锚固力的可靠性，并具有优异的孔口堵漏防渗性，施工效率高，具有显著的技术经济效益。
1.高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于包括下列步骤：
1）地下连续墙（1）施工及基坑开挖，并在地下连续墙（1）安装锚杆的对应位置设置预留钢管（16）；
2）跟管钻进成孔：采用钢套筒（27）跟管钻进成孔；
3）放置PVC套管：步骤2）成孔孔底沉渣清除后，在钢套筒（27）内置入PVC套管，采用钻杆顶住PVC套管底部将钢套筒（27）大部分拔出，小部分留在孔内，该留在孔内的长度不低于5倍孔径；
4）下放锚索：将装配好的锚索（5）、自由段锚索隔离套管（6）、隔离对中支架（7）、一次注浆管（19）及二次高压注浆管（20）插入PVC套管内；
5）一次注浆：通过一次注浆管（19）由下往上注入水泥浆，直至水泥浆从PVC套管的上孔口溢出时停止注浆，并拔出孔口处的钢套筒（27），形成锚杆注浆体（21）；
6）孔口封堵：采用遇水膨胀木塞（9）塞入地下连续墙（1）的预留钢管（16）下端处，然后往预留钢管（16）内加入速凝快硬性材料形成堵漏体（10），对遇水膨胀木塞（9）进行封堵；
7）墙后空腔注浆：注浆管（25）和排气管（24）设置在遇水膨胀木塞（9）上，通过注浆管（25）和排气管（24）注入水泥浆并排出空气，进一步对孔口进行封堵，形成墙后空腔注浆体（8）；
8）二次劈裂注浆：一次注浆完成且注浆体强度达到规定值后，通过二次高压注浆管（20）注入高压水泥浆液，高压水泥浆液穿过二次高压注浆管（20）上的注浆孔，劈开周围水泥石，并通过锚固段（3）上的孔洞注入周围土体中，形成锚固段高压注浆体（4）；
9）锚头（15）防腐：在地下连续墙（1）的预留钢管（16）的管口设置注入防腐剂的过渡管（11），注入防腐剂，对固定锚索（5）的锚头（15）进行防腐处理；
10）型钢腰梁（12）的施工：在预留钢管（16）上端部设置腰梁连接板（18），型钢腰梁（12）一端设置在腰梁连接板（18）上，另一端连接倾斜设置在垫座（14），型钢腰梁（12）与垫座（14）之间设置楔形垫块（13），锚头（15）位于垫座（14）外侧；
11）张拉锁定：在施工完型钢腰梁（12）后，对锚索（5）进行张拉锁定。
2.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤1）中所述预留钢管（16）上设有止水板（17），预留钢管（16）两端塞入钢管口木塞（29）。
3.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤3）中PVC套管包括自由段（2）和锚固段（3），在锚固段（3）上设有注浆孔，并用反滤土工布（22）临时封闭，高压水泥浆能冲破该土工布注入周围土体中。
4.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤6）中遇水膨胀木塞（9）上设有锚索贯穿孔（901）、排气管孔（902）、二次高压注浆管孔（903）、防腐剂过滤管孔（904）、注浆管孔（905）及一次注浆管孔（906），各孔对应设置锚索（5）、排气管（24）、二次高压注浆管（20）、防腐剂过滤管（11）、注浆管（25）及一次注浆管（19），墙后空腔注浆体（8）通过注浆管（25）注浆形成，锚杆注浆体（21）通过一次注浆管（19）注浆形成。
5.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于锚固段（3）上的孔洞直径为5mm，沿锚固段（3）圆周上孔洞个数为4 6个，相邻两孔洞纵向间距200mm。
6.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于二次高压注浆管（20）上的注浆孔直径为2mm。
7.根据权利要求1所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于地下连续墙（1）安装锚杆的对应位置设置孔口二次封堵注浆管（28），锚索（5）张拉后，孔口封堵出现的裂隙通过连续墙预留孔口二次封堵注浆管（28）注入高压水泥浆劈裂封堵。
高承压水深基坑支护锚杆施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于地下工程领域，具体涉及一种适用于地层中存在高承压水或成孔困难下的进行锚杆施工的高承压水深基坑支护锚杆施工方法。
背景技术
[0002] 在基坑支护工程中，常采用地下连续墙或钻孔灌注桩结合预应力锚杆的支护结构型式，预应力锚杆对地层要求较高，在砂砾土层中钻进成孔施工时孔壁易坍塌，特别是砂砾土层中存在高承压水时，随着承压水持续不断涌出，使土层中大量颗粒流失，造成坑后沉降及变形过大，影响周边建筑、设施的安全。
[0003] 在高承压水地层中进行锚杆施工需要解决如下问题：（1）锚杆从孔口、自由段到锚固段均处于承压水层中，如何顺利成孔且保证孔深、孔径；（2）锚杆杆体安装入孔后，如何实现孔口的有效封堵，避免支护体系背后土体流失过多而导致锚杆应力损失或支护侧壁变形过大；（3）砂卵石承压水地层中如何实现理想注浆体以达到足够的轴力；（4）锚杆张拉锁定时孔口出现裂缝，如何进行进一步的封堵堵漏。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于针对高承压水砂卵石地层中成孔困难、土体易流失、注浆体难以保证以及孔口堵漏问题，提供了高承压水深基坑支护锚杆施工方法，该方法采用钢套管跟管钻进，内置PVC套管，安装锚索并一次注浆，二次高压劈裂注浆形成锚固段高压注浆体，孔口膨胀木塞和速凝快硬材料封堵，并结合孔口注浆进行堵漏。
[0005] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于包括下列步骤：
[0006] 1）地下连续墙施工及基坑开挖，并在地下连续墙安装锚杆的对应位置设置预留钢管；
[0007] 2）跟管钻进成孔：采用钢套筒跟管钻进成孔；
[0008] 3）放置PVC套管：步骤2）成孔孔底沉渣清除后，在钢套筒内置入PVC套管，采用钻杆顶住PVC套管底部将钢套筒大部分拔出，小部分留在孔内，该留在孔内的长度不低于5倍孔径；
[0009] 4）下放锚索：将装配好的锚索、自由段锚索隔离套管、隔离对中支架、一次注浆管及二次高压注浆管插入PVC套管内；
[0010] 5）一次注浆：通过一次注浆管由下往上注入水泥浆，直至水泥浆从PVC套管的上孔口溢出时停止注浆，并拔出孔口处的钢套筒，形成锚杆注浆体；
[0011] 6）孔口封堵：采用遇水膨胀木塞塞入地下连续墙的预留钢管下端处，然后往预留钢管内加入速凝快硬性材料形成堵漏体，对遇水膨胀木塞进行封堵；
[0012] 7）墙后空腔注浆：注浆管和排气管设置在遇水膨胀木塞上，通过注浆管和排气管注入水泥浆并排出空气，进一步对孔口进行封堵，形成墙后空腔注浆体；
[0013] 8）二次劈裂注浆：一次注浆完成且注浆体强度达到规定值后，通过二次高压注浆管注入高压水泥浆液，高压水泥浆液穿过二次高压注浆管上的注浆孔，劈开周围水泥石，并通过锚固段上的孔洞注入周围土体中，形成锚固段高压注浆体；
[0014] 9）锚头防腐：在地下连续墙的预留钢管的管口设置注入防腐剂的过渡管，注入防腐剂，对固定锚索的锚头进行防腐处理；
[0015] 10）型钢腰梁的施工：在预留钢管上端部设置腰梁连接板，型钢腰梁一端设置在腰梁连接板上，另一端连接倾斜设置在垫座，型钢腰梁与垫座之间设置楔形垫块，锚头位于垫座外侧；
[0016] 11）张拉锁定：在施工完型钢腰梁后，对锚索进行张拉锁定。
[0017] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤1）中所述预留钢管上设有止水板，预留钢管两端塞入钢管口木塞。
[0018] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤3）中PVC套管包括自由段和锚固段，在锚固段上设有注浆孔，并用反滤土工布临时封闭，高压水泥浆能冲破该土工布注入周围土体中。
[0019] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于步骤6）中遇水膨胀木塞上设有锚索贯穿孔、排气管孔、二次高压注浆管孔、防腐剂过滤管孔、注浆管孔及一次注浆管孔，各孔对应设置锚索、排气管、二次高压注浆管、防腐剂过滤管、注浆管及一次注浆管，墙后空腔注浆体通过注浆管注浆形成，锚杆注浆体通过一次注浆管注浆形成。
[0020] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于锚固段上的孔洞直径为5mm，沿PVC套管圆周上孔洞个数为4 6个，相邻两孔洞纵向间距200mm。
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[0021] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于二次高压注浆管上的注浆孔直径为2mm。
[0022] 所述的高承压水深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于地下连续墙安装锚杆的对应位置设置孔口二次封堵注浆管，锚索张拉后，孔口封堵出现的裂隙通过连续墙预留孔口二次封堵注浆管注入高压水泥浆劈裂封堵。
[0023] 通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
[0024] 1）本发明采用钢套管在高承压水砂卵石地层中跟管钻进，有效避免了孔壁坍塌，并隔断了承压水的涌出路径，避免土颗粒的流失；
[0025] 2）本发明锚杆注浆体外包PVC套管，有效提高了注浆体的质量，降低水泥浆的损耗，锚固段在二次高压劈裂注浆时，浆液穿过孔洞扩散至周边土体中，有效提高了锚杆的锚固效果；
[0026] 3）本发明锚杆洞口的封堵采用膨胀木塞、速凝快硬材料及墙后注浆的多重堵漏措施，有效解决高承压水中锚杆孔口易渗漏的问题；
[0027] 4）地下连续墙的钢筋笼上预留钢管、止水板、连接板以及孔口二次封堵注浆管，可以提高锚杆施工速度和增强孔口止水效果。
[0028] 5）本发明通过采用上述技术，有效地解决了成孔问题，显著降低土体流失量，并保证锚杆足够的承载力，应用于工程中取得了较好的技术经济效益。
附图说明
[0029] 图1是高承压水深基坑支护锚杆结构示意图；
[0030] 图2是图1中A-A剖面放大结构示意图；
[0031] 图3是图1中B-B剖面放大结构示意图；
[0032] 图4是图1中C-C剖面放大结构示意图；
[0033] 图5是高承压水深基坑支护锚杆孔口放大结构示意图；
[0034] 图6是高承压水深基坑支护锚杆施工1结构示意图；
[0035] 图7是高承压水深基坑支护锚杆施工2结构示意图；
[0036] 图8是高承压水深基坑支护锚杆施工3结构示意图；
[0037] 图9是高承压水深基坑支护锚杆施工4结构示意图；
[0038] 图10是高承压水深基坑支护锚杆施工5结构示意图。
[0039] 图中：1-地下连续墙，2-自由段，3-锚固段，4-锚固段高压注浆体，5-锚索，6-自由段锚索隔离套管，7-隔离对中支架，8-墙后空腔注浆体，9-遇水膨胀木塞，10-堵漏体，11-过渡管，12-型钢腰梁，13-楔形垫块，14-垫座，15-锚头，16-预留钢管，17-止水板，18-腰梁连接板，19-一次注浆管，20-二次高压注浆管，21-锚杆注浆体，22-反滤土工布，23-防腐剂层，24-排气管，25-注浆管，26-基坑开挖面，27-钢套筒，28-孔口二次封堵注浆管，29-钢管口木塞。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释并不局限于以下实施例。
[0041] 参照图1-5所示，本发明的高承压水深基坑支护锚杆结构，一端设置在地下连续墙1上，另一端固定在土体内，用于支撑地下连续墙1，包括PVC套管及设置在PVC套管内的锚索
5、一次注浆管19、二次高压注浆管20及锚杆注浆体21，锚索5、一次注浆管19、二次高压注浆管20及长度伸出地下连续墙1外，锚杆注浆体21由一次注浆管19从下往上注浆形成。
[0042] 利于基坑开挖面26的开挖工作，为了便于该锚杆结构1的施工及固定，如图1和图5所示，地下连续墙1的钢筋笼在锚杆对应施工位置绑固预留钢管16，预留钢管16上设置有止水板17和腰梁连接板18，腰梁连接板18位于预留钢管16端头，型钢腰梁12一端设置在腰梁连接板18上，另一端连接倾斜设置在垫座14，型钢腰梁12与垫座14之间设有楔形垫块13，所述PVC套管包括自由段2及锚固段3，同时，地下连续墙1的钢筋笼在锚杆对应施工位置还预留有孔口二次封堵注浆管28，锚索5张拉后孔口封堵出现的裂隙通过孔口二次封堵注浆管28注入高压水泥浆劈裂封堵。
[0043] 如图所示，所述锚固段3外围设有用于固定锚固段3的锚固段高压注浆体4，位于锚固段3内的锚索5由隔离对中支架7固定，锚固段3上设有注浆孔，锚固段3外围设有用于临时封闭的反滤土工布22，通过二次高压注浆管20进行高压注浆，浆液经注浆孔注入锚固段3外围的土体上形成锚固段高压注浆体4，用于固定锚固段3。
[0044] 所述自由段2端头位于地下连续墙1上，所述自由段2端头设置孔口堵漏止水结构及防腐结构，自由段2的锚索5端部由锚头15固定，锚头15位于垫座14外侧，位于自由段2的锚索5由锚索隔离套管6固定。
[0045] 所述孔口堵漏止水结构包括遇水膨胀木塞9、堵漏体10及墙后空腔注浆体8，所述遇水膨胀木塞9固定在自由段2内用于塞住锚杆注浆体21及墙后空腔注浆体8，堵漏体10位于遇水膨胀木塞9外侧用于固定遇水膨胀木塞9，如图4所示，所述遇水膨胀木塞9位于预留钢管16下端端口处，遇水膨胀木塞9上设有锚索贯穿孔901、排气管孔902、二次高压注浆管孔903、防腐剂过滤管孔904、注浆管孔905及一次注浆管孔906，锚索5穿过锚索贯穿孔901安装，排气管24穿过排气管孔902安装，二次高压注浆管20穿过二次高压注浆管孔903安装，防腐剂过滤管11穿过防腐剂过滤管孔904安装，注浆管25穿过注浆管孔905安装，一次注浆管19穿过一次注浆管孔906安装，墙后空腔注浆体8通过注浆管25注浆形成，在地下连续墙1的预留钢管16管口设置用于注入防腐剂的防腐剂过渡管11，形成防腐剂层23，用于对锚头15进行防腐。
[0046] 本发明实施例中，基坑开挖面26的开挖深度20m，地下连续墙1的厚度1m，高承压水砂卵石地层位于地面以下5 10m范围，承压水头为地面下3m，在砂卵地层范围内设置有一层~锚杆，锚杆水平间距1.5m，锚杆直径150mm，杆体采用4根强度1860MPa的钢绞线，PVC套管外径150mm，厚度2mm，锚固段3上设置有直径5mm的孔洞，孔洞沿圆周设置4 6个，纵向间距~
200mm，锚固段3厚度1mm的反滤土工布22，一次注浆管19和二次高压注浆管20采用PVC管，外径20mm，厚度2mm，二次高压注浆管20在锚固段3的表面设有直径2mm的注浆孔，并用胶带临时封堵。地下连续墙1的预留钢管16内径160mm，厚度5mm，长度1m，止水板17呈圆环形，外径
400mm，厚度5mm；遇水膨胀木塞9比预留钢管16内径稍小，其上贯穿孔比相应的锚索5、注浆管等外径略大，长度200mm，堵漏体10长度400mm。
[0047] 如图6-10所示，本发明的高承压水深基坑支护锚杆的主要施工过程如下：
[0048] 1）地下连续墙1施工及沿基坑开挖面26进行基坑开挖，并在地下连续墙1安装锚杆的对应位置设置预留钢管16及孔口二次封堵注浆管28，预留钢管16中部设置止水板17，上端端部设置腰梁连接板18，腰梁连接板18位于预留钢管16端头， 且在预留钢管16两端塞入钢管口木塞29；
[0049] 2）跟管钻进成孔：采用钢套筒27跟管钻进成孔，沿预留钢管16倾斜度一致的方向进行钻孔；
[0050] 3）放置PVC套管：钻孔底沉渣清除后，取出钢管口木塞29，在钢套筒27内置入PVC套管，采用钻杆顶住PVC套管底部将钢套筒27大部分拔出，小部分留在孔内，该留在孔内的长度不低于5倍孔径，优选留的长度为孔径的5倍；
[0051] 4）下放锚索：将装配好的锚索5、自由段锚索隔离套管6、隔离对中支架7、注浆管等插入PVC套管内，该PVC套管包括自由段2和锚固段3，自由段锚索隔离套管6位于自由段2内，隔离对中支架7位于锚固段3内，均用于固定定位锚索5，在锚固段3上设有注浆孔，并用反滤土工布22临时封闭，高压水泥浆能冲破该土工布注入周围土体中；
[0052] 5）一次注浆：通过一次注浆管19由下往上注入水泥浆，当水泥浆从孔口溢出时停止注浆，并拔出孔口处的钢套筒27；
[0053] 6）孔口封堵：采用遇水膨胀木塞9塞入地下连续墙1预留钢管16下端处，然后用速凝快硬性材料形成堵漏体10进行封堵，遇水膨胀木塞9上设有锚索贯穿孔901、排气管孔902、二次高压注浆管孔903、防腐剂过滤管孔904、注浆管孔905及一次注浆管孔906，各孔对应设置锚索5、排气管24、二次高压注浆管20、防腐剂过滤管11、注浆管25及一次注浆管19；
[0054] 7）墙后空腔注浆：通过预留在遇水膨胀木塞9上的注浆管25和排气管24注入水泥浆并排出空气，形成墙后空腔注浆体8，进一步对孔口进行封堵；
[0055] 8）二次劈裂注浆：一次注浆完成后或注浆体强度达到规定值后，通过二次高压注浆管20注入水泥浆，高压浆液劈开周围水泥石，并通过锚固段3上的孔洞注入周围土体中，形成锚固段高压注浆体4，将PVC套管的锚固段3一端固定；
[0056] 9）锚头15防腐：在地下连续墙1的预留钢管16的管口设置注入防腐剂的过渡管11，注入防腐剂23，对固定锚索5的锚头15进行防腐处理；
[0057] 10）型钢腰梁12的施工：在预留钢管16上端部设置腰梁连接板18，型钢腰梁12一端设置在腰梁连接板18上，另一端连接倾斜设置在垫座14，型钢腰梁12与垫座14之间设置楔形垫块13，锚头15位于垫座14外侧；
[0058] 11）张拉锁定：在施工完型钢腰梁12后，对锚索5进行张拉锁定；
[0059] 12）孔口二次封堵：锚索5张拉后原孔口封堵出现的裂隙通过连续墙预留孔口二次封堵注浆管28注入高压水泥浆劈裂封堵。
