施工技术 广东建材２０１０年第１期 桩一锚复合支护技术 在建筑深基坑工程中的应用 许可 （湘潭大同世界工程有限公司） 摘 要：本文结合工程实例和工程地质状况，针对某高层商住综和楼 坑支护结构办案进仃了分析 比较；在此基础｝ ，对本工程采用的桩述。 锚复合支护办案设计 施工技术以及施＿Ｌ监测进行了详细阐 关键词：掂～锚复合支护；深 坑］二程；预应力锚索；施工监测 １引言 建筑基坑桩一锚支护结构是将受拉杆件的 端固 筑物，场地内地下水位较高，地下水丰富，开挖范围内土 定在开挖基坑的稳定地层中，另一端与围护桩相联的基 层为杂填士、淤泥质土以及粉细砂层，本工程砂层厚，埋 坑支护体系，它是在岩石锚杆理论研究比较成熟的基础 深火，而且砂层较密实，基坑开挖与支护存在一定难度。 上发展起来的一种挡十结构，安全经济的特点使它广泛 应用于边坡和基坑支护工程中。另外，在基坑内部施工 时，开挖土方与桩锚支护体系互不干扰，能有效的缩短 工期，在砂层和淤泥层中锚杆施工可采取“ 水钻进成 上层滞水及下伏圆砾层中的潜水，含水量丰富，渗透性 强，部分地段的地下水属于承 水。周边均为道路与建 ３基坑支护结构方案设计 ３．１基坑支护方案的选择 根据本 程特点，可以选用的基坑支护型式有：钻 孔法”结合跟管钻进１艺，可有效防ＩＬ－￣Ｌ口涌水和孔口 孔支护桩加设混凝土内支撑、桩锚式支护结构、逆作法、 流砂出现。在水压力较人时，在周边环境允许的情况下， 复合士钉墙支方案等。 可采取局部降水，将坑外地下水位移降至成－￣Ｌ－ｆＬ口以 钻孔支护桩加设混凝土内支撑方案能确基坑结构 下，以防止孔口涌水和孔口流砂，尤其适用于复杂施工 安全，位移小，对周边环境影响小，但内支撑装拆工序 场地及对工期要求严格的基坑工程，因此对桩一锚支护 多，增加工程工期和工程造价，且内支撑影响地下室施 结构设计与施工技术进行分析探讨具有较强的现实意 工和土方开挖，工期很长；而逆作法造价高工艺复杂，工 义。 ２工程概况 期长；复合型锚喷墙支护方案，砂层中施工采用钢管作 为锚杆，设置预应力锚杆控制基坑位移，止水帷幕可以 湖南湘潭某商住综合楼工程，建筑面积为２６３８０ｍ ， 考虑采用上部深层搅拌桩下部摆喷桩作为止水帷幕，该 框一剪结构，主楼ｌ８层，地下２层，基坑总体开挖深度 方案造价与其他方案比较较低，但本工程周边均为重要 为９．２０ｍ，电梯井位置开挖深度达１ １．５ｍ，平面布置见图 建筑物与道路、管线，对支护结构的变形要求严格，而复 适路 ｌ。 合式士钉墙的支护结构变形一般较火，且土钉施工过程 场地地基十上 中会造成大量地下水流失，对周边环境造成极不利影 覆土层由人工填：１：， 响。因此，基坑支护方案论证选型时否定了以上三种方 淤泥质土粉质粘土、 案。由于桩一锚式支护结构工期较短，工程造价较低，不 粉质粘：ｊ：、圆砾及残 影响地下室结构施工，适合本工程施工。锚索在砂层中 卜流失而造成地面沉陷的 积粉质粘十层组成， 难以施工、会造成地下水与砂＿场地Ｆ伏基岩为第 施工难点，可通过采用预应力锚杆的“压水钻进成孔法” 三系泥质粉砂岩，埋 施工工艺以及跟套管钻进工艺加以解决。综合以上所述，该＿Ｔ程确定采用钻孔灌注桩＋预应 深较深。地下水有赋 存了人工填十中的 力锚索支护方案，电梯井位置采用放坡施工，具体支护 图１基坑平面布置图 ——３４—— 广东建材２０１０年第１期 结构做法见图２。 图２基坑支护结构剖面图 ３．２支护结构方案设计 本工程支护结构排桩采用 １０００＠１１００钻孔灌注 桩，排桩问设置 ５５０＠１１００单管旋喷止水帷幕。钻孔灌 注桩桩长约２１ｍ，施工中以进入强风化岩或残积ｌ十层１ｍ 为准。在排桩桩顶整圈设置ｌＯ００ｍｍｘ８００ｍｍ的钢筋混凝 士压项梁，支护桩布置和 顶梁做法 图３、图４。 ｒＩ Ｉ：■ 。并搓ｌｉｆ 图３支护桩布置大样 图４压顸梁ＹＤＬ大样图 ３．３预应力锚索设计 根据训‘算结构，本工程采用 桩 锚的形式，上下 设曲排。 第一排锚索（ＹＭ１），位于地面下３．２ｍ位置，轴向拟 设计值为４０ｔ，预府／，Ｊ锁定值为２０ｔ，设计采用 ｔ５０ 锚孔，锚杆长度３５ｍ，自山段５ｍ，锚固段３０ｍ，采ｆ｝ｊ ３× ７ ５钢绞线，２×［３２Ａ钢腰梁连接，做法 图５。 第二排锚索（ＹＭ２），位于地面下６．Ｏｍ位胃，轴向拉 施工技术 图５钢腰梁大样图 力设计值为５５ｔ，预应力锁定值为４０ｔ，设计采用 １５０ 锚孔，锚杆长度３５ｍ，自由段５ｍ，锚固段３０ｍ，采用５ ｘ ７ ５钢绞线，钢筋混凝土腰梁连接。 ３．４基坑地下水控制 （１）止水帷幕的控制。旋喷桩采用单管旋喷，设计桩 径为５５０ｍｍ，设计桩长暂定为２１．Ｏｍ，实际施工按进入不 透水层１．０ｍ控制，流量ｌＯＬ／ｍｉｎ，注浆压力为２５～ ２８ＭＰａ，水泥用量为１８０ｋｇ／ｍ，钻孔钻速为２０￣２５ｒ／ｍｉｎ， 提速为０．２～０．３ｍ／ｍｉｎ。 （２）降水施工控制。地Ｆ室采用井点降水，共设降井 ｌ８个。降水井深度为１４ｍ，降水井直径均为８００ｍｍ，其中 剪力墙承台位置为１６ｍ，周边设置４个地下水井观测 井。 ４基坑桩一锚复合支护结构施工技术 ４．１施工工艺流程 施工放线一钻孔灌注支护桩施工，单管旋喷桩止水 帷幕施 一桩检测一压顶梁施工一场地土方开挖至 ２．５ｍ一第一道预应力锚索施工一第一道预应力锚索张 拉一场地十方开挖至一６．０ｍ一第二道预应力锚索施 工一第二道预应力锚索施工一土方分层开挖至设计深 度。 ４．２钻孔灌注支护桩施工 本工程的钻孔灌注支护桩采用正循环法进行施工， 桩Ｋ约２１ｍ，施工中以进入强风化岩或残积土层１ｍ为 准。在施 ｆ 过程中，严格控制成桩质量，支护桩施工完毕 后，进仃了完整性检测，均满足设计和规范要求。 ４．３单管旋喷桩止水帷幕施工 单管旋喷桩按照设计要求进行施工，施工过程中， 严格控制桩长、桩径、流量、注浆压力、水泥用量、钻孔钻 速、提速等施工参数，确保单管旋喷桩止水帷幕起到止 水的效果。 ４．４钢筋混凝土压顶梁施工 本工程的 顼梁截面尺寸为ｌＯ００ｍｍ×８００ｍｍ，施工 ３５— 施工技术 时，先把支护桩桩头破 设计标高，；＂ｍ—Ｓ 干净桩头的浮 渣等残留物后，按要求支模干¨绑扎钏筋，灌注混凝士。 广东建材２０１０年第１期 ４．５预应力锚索施工 为提高预应力锚索轴向拉力，先按照 ６、图７的 做法制作好预应力锚索。 越１—————蛐 ———］８ Ｌ 表２各测点布置 监测项目 位胃或蚧洲对象 仪器 监测精度 测点布置 ｌ 支护结构 水平化移 【 ＝＝＝＝｛茎 茎薹季訇蚕薯茎至量茎冀茎萎至 ＝］ ／ ＼ ＼ ＼Ｌ———垫 Ｌ—Ｊ ＼壁向塑 支护结构 上端部 绎纬仪 １．Ｏｍｍ 间距ｌＯｍ 蘸丛笠／ ＼塑熊堕、窿鱼 ＼蜘篮撞 翘—— 说明：翻由段锕绞线粟用渡纹管包囊 图６预应力锚索制作大样图 踺 。ＵＱ． 芎 ｝＼ 图７定位环大样 预应力锚索制作完成后，针对锚索成孔可能导致施 工过程巾出现水土流失的情况，锚杆采用了“压水钻进 成孔法”结合跟管钻进 艺成孔。钻孔过程［｝１钻进、出 渣、固壁、清孔等工序‘次完成；可以防【上塌孔，不留残 土。采用人工推进的方式进行支放后，用高压注浆管进 行注浆，待达到设计强度后，进行预应力锚索的张拉和 锁定，张拉时，先按１５％设计轴向拉力值作为初张拉，锚 杆预应力无明显衰减时，将张拉控制力卸荷至改计轴向 拉力时锁定。 在预应力锚索张拉、锁定完成后，进行了抽检，轴向 拉力均能满足设计要求。 ４．６土方开挖 本工程的土方开挖必须分步分层进行，先挖伞地向 下１．Ｏｍ位簧，待完成钢筋混凝十压项梁浇筑后，分层开 挖至第一道预应力铺索位置，进行第…道预应力锚索的 施工和张拉，然后开挖至第二预应力锚索位置，进行第 二道预应力锚索的施工和张掩，最后，开挖至设计深度。 每次分层开挖深度不大于２．０ｍ，开挖过程中加强对基 坑支护结构的监测。 ５基坑施工监测 为了确保周边建筑物、道路和地下管线的安全，保 证基坑支护结构在挖寸：和整个地下结构施工过程中的 稳定，需实行监测管理，基坑ｌｒ程监测项日见表１；各监 测项目、测点布置和精度要求等见表２。 对丰要监测项口设定的控制值为：支护结构最大水 平位移控制值为３５ｍｍ，周围地而沉降变形的 制值为 ３６ １２ 地ｌ卜水位 基坑刷边 水位管、 ｌＯｍｍ ４个孔 水位仪 ３ 坑底上 基坑底 水准仪 １Ｏｍｍ ｌＯＯｍ２ 降起 上面标商 测一点 ４ ＝＝＿＝ｒ【＝降、倾斜 建（需保护的 ｇＪ）筑物 绛纬度、水准仪 １．Ｏｍｍ 间距ｌＯｍ ５ 蒜 管线接头 绎纬仪、水准仪 １ ．Ｏｍｍ 问距ｌＯｍ ６ 奔霆 篙 士方ｉ斫 水准仪 ５０ｍｍ 测一点 ｌＯＯｍ２ ３０ｍｍ。水 位移控制值为３０ｍｍ，地面沉降控制值为 ２５ｍｍ。在整个土方开挖和地下结构施工过程中，从监测 结果来看，各点的监测数据郁在设计允许范围内，未出 现异常的情况。 ５结束倍 由于设计办案合 ，木 坑工程顺利完成施工，基 本没有对周边环境造成不利影响，并保证了地下室干作 业施ｌＩ：。通过本 程，可以看出，在周边环境复杂，建筑 物、道路、管线与基坑距离较近，且工程砂层厚、埋深大、 砂层较密实时，采用桩锚支护结构，支护钻孔桩问设置 旋喷止水桩，可有效控制基坑支护位移，分离基坑内外 地下水，降低基坑施工对周边环境的影响，是一种安全 合呷的支护结构形式，其施－Ｉ二实践叮为同行借鉴参考。 ● 【参考文献】 ［１］ＪＧＪ１２０—９９，建筑基坑支护技术规 ［ｓ］． ［２］刘艳，梁沙河．深基坑支护结构的 靠性汁算Ⅲ．山西建筑， ２００７，３３ ［３］《建筑地基基础Ｉ：程施 质草验收规范｝ＧＢ０２０２～２００２，中闺建 筑］．业出版社，２００２。 ［４］《建筑地基处卵技术规范》（ＪＧＪ７９—２００２）［Ｓ］；北京，中尉建筑 ｌＴ、Ｉ 出版礼，２００２。 ［５］ 忠汉，深基坑Ｊ二程Ｍ］，北京，机械ｌ：￣ｌｋ¨ｉ版社，２００２．