浅析H型钢板桩+预应力锚杆在深基坑中的应用

王运东

（黑龙江龙华岩土工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150046）

1 工程概况

某工程位于哈尔滨市南岗区，占地面积6977.10m2，基坑深度-11.5米，从降低造价、缩短工期角度综合考虑，进行支护形式设计：采用H型钢桩+锚杆支护,H型钢桩350×175×11，桩长 15m，桩间距为 0.7m，桩顶标高在-1.0m，，设三层锚杆，位置及长度分别为：锚杆位置-3.0m，长度17.0m、锚杆位置在-6.0m，长度17.0m，锚杆位置-9.0m，长度17.0m，桩间插入木板防止桩间土脱落，本区域岩土特性为粘性土。

2 支护结构体系所必须的边界条件及优化

基坑边荷载支护体系考虑地面荷载为20kN/m2.；支护使用时间暂按90天。属临时性支护；提供地质报告为计算依据，各别值参照基坑支护手册查找；增加嵌固深度，保证桩的抗倾覆达到规范要求；设置支撑减少桩顶上部位移，保证坑下基础施工不受影响。

3 计算方法

因本基坑属一级基坑，从计算参数的选择及计算过程中，根据以往的工程经验，采用位移法有限元，单元最大长度为0.1m。因为计算中有大量矩阵运算。

共3层支点，支点计算数据如下：

?

共计算4个工况，各支点在各个工况中的支点力如下(单位为kN)：

?

全部工况下各支点的最大轴力如下 (单位为kN)：

1 188.99

2 156.21

3 153.25

各工况的最大内力位移如下：

?

4 H型钢桩施工方法

4.1 定位放线

按施工图首先确定基坑开挖边线，用白灰撒线确定基坑范围，然后在白灰线上按间距700mm，确定H型钢桩位置，并定白灰点。

4.2 H型钢桩运输堆放

施工前，按事先确定好的施工顺序将半成品桩运输至指定位置，应以打拔桩机以最短时间完成一次打桩确定最佳堆放位置，以堆放中心到支护位置距离10～20m为宜。

4.3 松孔

由于拟建场地土质比较坚硬，所以采用长螺旋钻机松孔配合钢板桩施工，钻机按照白灰点依次施工，钻孔深度为7.0m。

4.4 打桩

用液压振动打桩机将12m长钢桩自行吊起按施放好的桩位进行振动压入，压入桩的垂直度控制在1%L范围内，且保持桩上表面在同一标高内，并与地面平齐。

4.5 接桩

打完12m钢板桩时进行接桩工作，接桩长度为3m，接桩采用电焊满焊两侧加背板的方法，并且考虑到冬季温度低，为了不影响接桩后桩的强度，采用喷灯加热的方法，在接钢前，把钢板加热到20-30℃为宜。

4.6 桩间土用木板挡，在桩与桩之间用25厚度的木板挡砂，防止桩间流砂。

4.7 拔桩

工程达到±0时进行拔桩，边拔桩边回填，拔桩采用间隔式拔法，以避免大面积破坏原状土，如没有条件就直接回填不拔钢桩。

5 锚杆施工方法和技术措施

5.1 施工操作要求

5.1.1 钻孔

技术人员先定位，操作人员锚杆机调整角度按角度15钻孔，钻孔边钻边清土，钻到设计深度。

5.1.2 钢绞线制作与安放

按设计长度下料，每隔2m，放定位支架，自由段处用塑料布裹好，安放保证钢绞线居中，保护层不小25mm。

5.1.3 水泥浆制备

搅浆前现场技术员进行交底，具体过程如下：

加水至规定高度启动搅浆机→水泥按规定数量加入→搅拌3-5min，如有要求加外水剂的按要求加入外加剂，搅浆时在搅浆罐上和放浆口处必须安设14-18目筛过滤，贮浆池的水泥浆需不停的搅动，防止沉淀硬化等。

5.1.4 注浆

后台搅浆投料时，由专人监督其投放数量和外加剂数量和搅拌时间。

浆液放入贮浆池后，由专人看管其搅浆，备料，注浆时泥浆泵及补浆压力由专人负责，其它人不得任意操作。注浆压力在1-3mpa贮浆池内浆液不能超过水泥初凝时间否则不得使用，水灰比0.5，技术员严格检测，不得任意更改其水灰比。

第一次注浆把孔口堵严在防浆流失，第二次补浆时间用水泥袋堵孔。

5.1.5 补浆

采用与注浆相同比重的水泥装进行补浆，由技术人员控制水泥浆比重，补浆应在水泥浆初凝前完成。

5.1.6 安放槽钢

槽钢梁2[20b保持在同一水平面，有特种情况特殊处理。

5.1.7 张拉

工程锚杆灌浆后不少于 7天，锚杆浆体达到规定张拉强度75%方可进行锚杆试验。锚杆试验采用工程用锚杆进行锚杆抗拔试验，锚杆抗拔验收试验依照国家规范要求进行。

5.2 技术措施

5.2.1 根据地质情况和现场的实际情况，在钻孔时如遇障碍无法钻进要进行调整，在调整过程中要保持原有的锚固端不变（在邻桩加一个）或下返500mm，再打一个，上槽钢时加一个小梁，最后上下搭接，如有以上情况应及时汇报处理，经甲方同意方可施工。

5.2.2 钢筋制作要严格按设计要求和施工规范施工。

5.2.3 注浆、补浆环节配合密切，注浆泵要听前台人员指挥，以保证环节顺利进行。

5.2.4 钻孔倾斜不宜过大，保持15度。掌握进尺。

5.2.5 放钢筋时，扶直平稳，不行碰撞孔壁，保持居中，保证钢筋保护层不小于25mm。

5.2.6 每个成孔应检查成孔质量并填写施工记录。

5.2.7 由于钻孔返土较大，为以后上梁方便，应把孔口1m内的残土清理干净。

[1]中华人民共和国行业标准，建筑基坑支护技术规程（JBJ120-99）1999.

[2]程良奎，李象范.岩土锚固、土钉、喷射混凝土[M].中国建筑工业出版社，2008.

[3]李海光等.新型支挡结构设计与工程实例[M].人民交通出版社，2004.