卸土预应力拉锚体系在绍兴市科文广场基坑支护中的应用

史久其，童仙敏

SHI Jiuqi，TONG Xianmin

(浙江环宇建设集团有限公司，浙江 绍兴312000)

卸土预应力拉锚体系原理:在基坑围护施工设计中特定的条件下，将基坑围护的围护挡墙通过钢拉杆与邻近结构拉结锚固，并对拉杆施加一定预应力的围护施工体系。相比于常用的排桩土层锚杆体系，本工法具有减少钻孔和注浆程序、结构安全性大大提高于和造价明显降低等优点。

1 工程概况

绍兴市科技文化广场是绍兴市科技文化中心组成部分之一(图1)，地下1～2 层，基坑挖土深度约6～7 m，东邻科技馆新馆，西接文化中心，北侧为洋江西路，南侧为规划道路。地下室总建筑面积为31 500 m2，基坑平面尺寸约为100 m×260 m(图2)。该基坑围护结构施工时，东西侧的科技馆、文化中心已完成结构施工，正进行装饰阶段施工。

图1 绍兴市科技文化中心工程效果图

图2 绍兴市科技文化广场基坑周边环境图

2 地质条件

通过勘察表明，本场地地基土层主要由第四系海相沉积软土、河流相沉积一般黏性土、残坡积土及底部侏罗纪风化凝灰岩组成。

在影响围护桩深度的范围内，地基土层分布相对较稳定，按其沉积环境、物理力学性质特征，土层特性自上而下为:

①-1 层杂填土，埋深0.4～3.8 m;①-2 层软可塑粉质黏土，埋深0.6～4.3 m;②层黏质粉土，埋深2.6～6.1 m;③层淤泥质黏土，埋深3.9～18.9 m;④层粉质黏土，埋深9.5～30.1 m;

基坑开挖范围内以粉质黏土及淤泥质土为主，均为弱透水性，各土层力学性质较差，其自立高度小，在开挖扰动和地下水作用下易引起坑壁位移坍塌，影响基坑稳定性。

3 工程特点、难点及围护方案的选择

(1)该基坑开挖深度普遍为6～7 m，属深基坑。

(2)在开挖深度范围内大多数为淤泥质土，加大了围护施工难度。

(3)基坑周边环境复杂，东西两面紧邻科技馆与文化中心在建工程，科技馆及文化中心均处于装修中后期阶段，大量的材料、设备及人员需要进出，要求施工通道通畅、安全。

(4)地下室土方量约20 万m3，土方施工工期仅安排40 d，每天平均出土约5 000 m3，在条件允许的前提下，要求围护施工时基坑内不能有过多内支撑，但又要求围护设计要有足够安全系数。基坑东西两侧可考虑排桩-内支撑结构体系、排桩-土层锚杆体系、双排桩围护体系和排桩-钢筋拉锚体系［1］。各方案优缺点见表1。

表1 几种可选用围护方案优缺点分析表

通过分析比较，邻近科技馆部位围护采用卸土预应力拉锚体系，见图3、图4。

图3 预应力拉锚体系平面位置图

图4 预应力拉杆锚固体系剖面图

4 围护施工

施工工艺:围护桩及压顶冠梁施工→邻近地下室侧壁钻孔→拉杆制作→拉杆位置卸土或开槽→养护期满后拉杆施工与张拉锁定→挖土→结构施工→拉杆拆除与回收→邻近地下室侧壁拉杆锚固孔洞封堵。具体工艺如下:

(1)压顶冠梁施工，围护桩完成后，冠梁浇筑时根据设计要求的位置预留φ100 拉锚孔洞［2］。

(2)邻近结构洞口定位与留置，根据现场情况征得原结构设计单位同意，在不影响剪力墙使用安全的前提下，在科技馆地下室剪力墙对应围护压顶位置上钻直径100 mm 左右的孔洞，该部位在施工期间及施工结束后应注应加强洞口封堵及洞口防水工作。

(3)拉锚的加工制作，拉杆采用φ32 的螺纹钢，钢筋长度不够时可根据需要进行钢筋焊接接长［2］。

(4)张拉:张拉锁定系统事先经过标定，根据数字压力仪器上的读数来控制。在锁定过程中，采用拉杆定承载力进行校核，即锚杆按预定承载力100%张拉持载5 min 后按预定承载力的70%锁定［2］。

(5)土方与结构施工，在此期间定时对该位置土体及邻近结构变形情况进行观测，并形成记录。

(6)地下室顶板完成后对剪力墙孔口填补，用比原剪力墙高一号的混凝土进行填补，填补完成后养护7～10 d 后进行补漏［3］。

5 结 语

本基坑使用该预应力拉锚体系的部位长约90延长米，通过分析比较，每延长米较桩锚加抛撑体系降低造价约2 000～3 000 元，整体工程进度约提前15～30 d，取得了预期效果。

［1］ 刘健航，侯学渊.基坑工程手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，1997.

［2］ 冶金部建筑研究总院.CECS 22：90 土层锚杆设计与施工规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，1990.

［3］ 中国建筑科学研究院.GB 50007—2002 建筑地基基础设计规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2002.