魯錚

【摘要】本文結(jié)合基坑支護施工實例，對鉆孔灌注樁和樁頂連梁、錨桿、錨噴組成的復(fù)合支護結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合支護結(jié)構(gòu)進行了介紹，并對具體的施工工藝作了闡述。

【關(guān)鍵詞】基坑支護；護坡樁；錨桿

1.工程概況

我市某商住綜合樓工程位于市區(qū)，建筑面積50017m2，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上22層、地下2層，地上1至4層為裙樓作為商業(yè)經(jīng)營用房，地上5至22層為塔樓作為小戶型精裝公寓，地下共計2層作為停車位、人防設(shè)施、水電配套等用房。

本工程基礎(chǔ)為樁筏式基礎(chǔ)，基底標高-10.6m～-11.2m。地面以下地層構(gòu)造如下：（1）表層為厚1.20～2.90（局部厚4.90m）的粘質(zhì)粉土及粉質(zhì)粘土填土①層及房渣土①1層。（2）標高38.08～41.03m以下為粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土填土②層，褐黃色飽和、可塑；粘土，重粉質(zhì)粘土②1層，可塑～硬塑；粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土填土②2層，可塑～硬塑。（3）標高36.44m～37.24m以下為灰色、可塑的粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土③層?；摇尹S，可塑～硬塑的砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土③1層及灰黃色可塑～硬塑的粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土③2層。（5）標高31.22m～31.85m以下為褐黃色密實的中砂④層，圓礫④1層及中上密的粉礫④2層。5）標高25.34m～25.94m以下為褐黃色，可塑～硬塑的粘質(zhì)粉土⑤2層，圓礫⑤3層。（6）標高20.14m～20.64m以下為密實的粉細砂層。（7）標高15.84m～18.64m以下為雜色、密實的卵石⑦層。鉆探最深至標高14.14（深28m）仍為卵石層。地下水揭示三層：第一層為潛水，埋深1.50m～2m。靜止水位標高為40.24m～40.84m。第二層潛水埋深11.50m～12.30m，標高30.14m～30.73m。第三層潛水埋深22.80m～25.20m，標高為16.94m～18.6m。

2.基坑支護方案分析

1）鑒于施工現(xiàn)場地面四周的建筑物及構(gòu)筑物，地下的拆房殘基及舊管線等隱蔽物，更由于三面圍墻的局限性。我們認為基坑支護方式，采用護坡樁加錨桿比土釘墻錨噴穩(wěn)妥。

2）因本工程所在地區(qū)，地下水位屬于潛水，上層滯水水位離地表面僅1.50m～2m，故降水排水的質(zhì)量特別重要，很多工程因為降水效果差，造成護坡樁鉆孔縮徑坍孔，難以成孔，土釘墻錨噴表面剝落甚至整面坍塌。后果十分嚴重。為此要求降水必須達到設(shè)計要求的深度。本工程采用大井眼降水，深度為23m左右。保證了護坡樁及錨桿的順利施工及基槽的順利開挖。

3）本工程采用護坡樁加錨桿，土方先行下挖3m，這樣做有利于推進整體施工進度，縮短工期，也有利于降低成本。因為先進行土方開挖，樁頂連梁頂面在地下2.50m處，錨桿的反力梁不必再另購型鋼。直接利用了樁頂?shù)匿摻罨炷吝B梁。鋼筋混凝土連梁比型鋼的截面面積大、剛度大、變形小，更有利于抗彎和抗剪，并且與錨桿的組合比鋼梁嚴密。若采用鋼梁作錨桿的反力梁，不但增加了購買材料的成本，還帶來一系列的支護問題：護坡

樁平面位置有一定的誤差，樁周表面也凹凸不平，錨桿的傾角一般為15°～20°，因此鋼梁側(cè)面不能平貼在樁面上，也就是說不能形成面接觸，只是線接觸甚至是點接觸。由于接觸的不嚴實，當錨桿進行預(yù)應(yīng)力張拉時就會產(chǎn)生很大的變形。變形位移的量，含有樁面與鋼梁面的間隙；鋼梁自身的彎曲變形；錨桿桿身的拉長變形；桿件與填料、填料與周側(cè)土層的蠕變等?？傊C合位移量很大，很難滿足規(guī)范的要求，這種位移量也很難區(qū)分出錨桿與土壤之間的準確變形，鑒于這種原因，設(shè)計者大都采用鋼筋混凝土連梁作為錨桿反力，不去另購型鋼，避免了各種弊病。

4）考慮到土方下挖3m后，對空3m高土坡的保護，常用兩種做法：一種是采用錨噴。適當放坡，然后用鐵絲罩面。覆蓋再噴射礫石混凝土。另一種是在樁頂梁上插筋，設(shè)置構(gòu)造柱擋土墻。后一種做法，支護牢固，直坡上下，給建筑施工增加了作業(yè)面。

3.護坡樁與錨桿簡算

1）在基坑范圍內(nèi)大部分以粉質(zhì)粘土及粉土為主，φ值較低，為簡化計算，不再分層，略去c值，適當增大φ值，取φ=30°，取土的平均重度P=20kN/m^3；基坑周邊地面的動、靜載荷平均取q=20Kn

2）取護坡樁樁徑為0.6m；設(shè)樁總長為13.5m。嵌固深度4m，依次驗算后用錨桿拔力取得平衡。

3）用φ=30°算得主動土壓力系數(shù)K_a=0.33，被動土壓力系數(shù)。K_p=3

7）錨桿桿件采用3?22螺紋鋼，其截面屈服強度為：

3根×3.8m2×3100kg/cm2=35340kg≈35t，滿足了錨桿255kN（25.5t）的抗拔力要求。

4.施工順序及施工工藝

1）第一步土方開挖，護坡樁鋼筋籠綁扎及錨桿桿件組焊。

a.第一步土方從自然地面標高42.60m到標高39.6m。深3m，并按1∶0.3放坡。

b.護坡樁鋼筋籠共268個，主筋10?22×13m；加強筋2?22×6m，每籠加筋7個，1?16×1.3m，下料加工成外圓444mm圓箍，搭接處雙面焊固，箍筋為?6盤條，螺旋式纏繞在圓籠，外周間距為200mm。

c.錨桿桿件，由3?22×18m組成，頂端焊倒刺，中段每隔2m焊一組支托，尾端?50的40號中碳鋼螺桿配以螺母、墊圈。錨桿中間穿入?25的塑料注漿管，側(cè)面綁附?118的排氣管，且用火燒絲固定。

2）鋼筋混凝土連梁以上部位的基坑側(cè)壁用錨噴支護。

a.為安全起見在離地面2.2m處，打入一排2m?20的鋼筋，水平間距1.5m，在其上壓以?6光圓鋼組成200×200井字形網(wǎng)格，再用?22鋼筋橫壓在網(wǎng)格面上，用電焊焊固在錨桿尾端，以加強其整體性。

b.在側(cè)坡網(wǎng)格面上噴射石混凝土，強度等級為C20，坡面平整度為±20mm。

3）護坡樁鉆孔、吊籠入孔及澆灌。

a.根據(jù)設(shè)計平面圖，測定坡樁位，定出樁的中心點及樁頂標高（在側(cè)壁釘上標志）。

b.用步履式長螺旋機鉆孔，鉆孔孔位偏差不大于D/4，孔徑+100/-50，孔

深H±100，鉆孔垂直度不大于1%；采用隔一打一，避免串孔。

c.鉆孔下籠后及時澆灌C25混凝土，不夠一個樁量時，應(yīng)及時補足，間隔時間不允許超過4h。

4）錨桿鉆孔及桿位置放。

a.本工程錨桿孔徑150mm，鉆孔深度許深不許淺，傾角15°±10°；錨孔孔位偏差±100mm（遇障礙物時允許水平移動）。

b.錨孔鉆進及錨桿置放時應(yīng)注意錨孔有無縮徑及坍塌。遇坍孔或障礙物，排除障礙物或移位后重新鉆孔。

c.錨桿的尾部螺栓留在孔外，尺寸必須超過鋼筋混凝土連梁內(nèi)側(cè)斜面10cm～20cm，螺栓絲扣外露部分用廢舊紡織袋包裹，防止碰撞損壞。

5）錨桿孔壓力注漿。

a.先檢查注漿管及排氣管，管內(nèi)有無堵塞，注漿管及排氣管外露長度不小于50cm。

b.注漿用的水泥漿，水泥采用普通硅酸鹽425號，水灰比控制在0.5左右。必要時可

摻加減水早強劑。

c.水泥必須攪拌均勻，嚴防雜質(zhì)混入攪拌器內(nèi)。

d.水泥漿開始注入錨孔時，無壓力要求，以注滿排氣管，將水泥或空氣排凈，排出的均為純水泥漿為止，然后將排氣管扎死，進行補漿。壓力在0.5MPa左右。

e.約半小時后，錨孔內(nèi)的水泥漿經(jīng)過滲透消散、沉淀，孔頂形成空缺，因此必須進行二次注漿，注漿壓力0.5MPa～1MPa，以不超過2MPa為宜，穩(wěn)定時間不小于3min。

6）鋼筋混凝土連梁施工。

a.剔除樁頂浮漿，并將樁頂混凝土鑿成毛面。根據(jù)梁底標高39.60m及連梁尺寸，將基槽根土整平拍實。

b.給錨桿螺栓加套管后，綁定連梁。

c.放出梁頂面水平線，釘樁支模。

d.澆筑C25混凝土，養(yǎng)護5d～7d。

7）滿足養(yǎng)護期后，進行錨桿預(yù)應(yīng)力張拉。

a.每根錨桿預(yù)應(yīng)力張拉必須一致，預(yù)拉時?。ㄔO(shè)計軸向拉力值）0.1Nt～0.2Nt，使錨桿完全伸直，使之受力均勻。

b.張拉應(yīng)力取錨桿抗拔力的80%，即255kN×0.8=204kN≈20t（不用滿量程的目的是為了取得土壓力與錨桿壓力的相對平衡，不到極限，留有余力）。

c.拉應(yīng)力達到20t時，穩(wěn)定壓力延時3min～5min，然后將螺母擰緊鎖定。

5.結(jié)束語

鉆孔灌注樁，樁頂連梁、錨桿、錨噴組成的復(fù)合支護結(jié)構(gòu)，整體性好，側(cè)面剛度大，施工簡單，造價低。在挖土過程中，對周圍建筑物均未產(chǎn)生不良影響；同時支護結(jié)構(gòu)施工完兩個月后進行一次測量，連梁位移最大處僅5mm，整個支護結(jié)構(gòu)基本符合“安全、適用、

經(jīng)濟”的原則。

參考文獻

[1] 孫文偉，俞林軍，王小文.對深基坑支護技術(shù)問題分析[J]. 民營科技. 2012（04）

[2] 裴翔宇. 論現(xiàn)代建筑工程深基坑支護施工技術(shù)控制[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012（09）