沦某商住综合楼工程基坑支护施工技术

鲁铮

【摘要】本文结合基坑支护施工实例，对钻孔灌注桩和桩顶连梁、锚杆、锚喷组成的复合支护结构组成的复合支护结构进行了介绍，并对具体的施工工艺作了阐述。

【关键词】基坑支护；护坡桩；锚杆

1.工程概况

我市某商住综合楼工程位于市区，建筑面积50017m2，框架剪力墙结构，地上22层、地下2层，地上1至4层为裙楼作为商业经营用房，地上5至22层为塔楼作为小户型精装公寓，地下共计2层作为停车位、人防设施、水电配套等用房。

本工程基础为桩筏式基础，基底标高-10.6m～-11.2m。地面以下地层构造如下：（1）表层为厚1.20～2.90（局部厚4.90m）的粘质粉土及粉质粘土填土①层及房渣土①1层。（2）标高38.08～41.03m以下为粘质粉土、粉质粘土填土②层，褐黄色饱和、可塑；粘土，重粉质粘土②1层，可塑～硬塑；粘质粉土、砂质粉土填土②2层，可塑～硬塑。（3）标高36.44m～37.24m以下为灰色、可塑的粉质粘土、重粉质粘土③层。灰～灰黄，可塑～硬塑的砂质粉土、粘质粉土③1层及灰黄色可塑～硬塑的粘质粉土、砂质粉土③2层。（5）标高31.22m～31.85m以下为褐黄色密实的中砂④层，圆砾④1层及中上密的粉砾④2层。5）标高25.34m～25.94m以下为褐黄色，可塑～硬塑的粘质粉土⑤2层，圆砾⑤3层。（6）标高20.14m～20.64m以下为密实的粉细砂层。（7）标高15.84m～18.64m以下为杂色、密实的卵石⑦层。钻探最深至标高14.14（深28m）仍为卵石层。地下水揭示三层：第一层为潜水，埋深1.50m～2m。静止水位标高为40.24m～40.84m。第二层潜水埋深11.50m～12.30m，标高30.14m～30.73m。第三层潜水埋深22.80m～25.20m，标高为16.94m～18.6m。

2.基坑支护方案分析

1）鉴于施工现场地面四周的建筑物及构筑物，地下的拆房残基及旧管线等隐蔽物，更由于三面围墙的局限性。我们认为基坑支护方式，采用护坡桩加锚杆比土钉墙锚喷稳妥。

2）因本工程所在地区，地下水位属于潜水，上层滞水水位离地表面仅1.50m～2m，故降水排水的质量特别重要，很多工程因为降水效果差，造成护坡桩钻孔缩径坍孔，难以成孔，土钉墙锚喷表面剥落甚至整面坍塌。后果十分严重。为此要求降水必须达到设计要求的深度。本工程采用大井眼降水，深度为23m左右。保证了护坡桩及锚杆的顺利施工及基槽的顺利开挖。

3）本工程采用护坡桩加锚杆，土方先行下挖3m，这样做有利于推进整体施工进度，缩短工期，也有利于降低成本。因为先进行土方开挖，桩顶连梁顶面在地下2.50m处，锚杆的反力梁不必再另购型钢。直接利用了桩顶的钢筋混凝土连梁。钢筋混凝土连梁比型钢的截面面积大、刚度大、变形小，更有利于抗弯和抗剪，并且与锚杆的组合比钢梁严密。若采用钢梁作锚杆的反力梁，不但增加了购买材料的成本，还带来一系列的支护问题：护坡

桩平面位置有一定的误差，桩周表面也凹凸不平，锚杆的倾角一般为15°～20°，因此钢梁侧面不能平贴在桩面上，也就是说不能形成面接触，只是线接触甚至是点接触。由于接触的不严实，当锚杆进行预应力张拉时就会产生很大的变形。变形位移的量，含有桩面与钢梁面的间隙；钢梁自身的弯曲变形；锚杆杆身的拉长变形；杆件与填料、填料与周侧土层的蠕变等。总之，综合位移量很大，很难满足规范的要求，这种位移量也很难区分出锚杆与土壤之间的准确变形，鉴于这种原因，设计者大都采用钢筋混凝土连梁作为锚杆反力，不去另购型钢，避免了各种弊病。

4）考虑到土方下挖3m后，对空3m高土坡的保护，常用两种做法：一种是采用锚喷。适当放坡，然后用铁丝罩面。覆盖再喷射砾石混凝土。另一种是在桩顶梁上插筋，设置构造柱挡土墙。后一种做法，支护牢固，直坡上下，给建筑施工增加了作业面。

3.护坡桩与锚杆简算

1）在基坑范围内大部分以粉质粘土及粉土为主，φ值较低，为简化计算，不再分层，略去c值，适当增大φ值，取φ=30°，取土的平均重度P=20kN/m^3；基坑周边地面的动、静载荷平均取q=20Kn

2）取护坡桩桩径为0.6m；设桩总长为13.5m。嵌固深度4m，依次验算后用锚杆拔力取得平衡。

3）用φ=30°算得主动土压力系数K_a=0.33，被动土压力系数。K_p=3

7）锚杆杆件采用3?22螺纹钢，其截面屈服强度为：

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

4.施工顺序及施工工艺

1）第一步土方开挖，护坡桩钢筋笼绑扎及锚杆杆件组焊。

a.第一步土方从自然地面标高42.60m到标高39.6m。深3m，并按1∶0.3放坡。

b.护坡桩钢筋笼共268个，主筋10?22×13m；加强筋2?22×6m，每笼加筋7个，1?16×1.3m，下料加工成外圆444mm圆箍，搭接处双面焊固，箍筋为?6盘条，螺旋式缠绕在圆笼，外周间距为200mm。

c.锚杆杆件，由3?22×18m组成，顶端焊倒刺，中段每隔2m焊一组支托，尾端?50的40号中碳钢螺杆配以螺母、垫圈。锚杆中间穿入?25的塑料注浆管，侧面绑附?118的排气管，且用火烧丝固定。

2）钢筋混凝土连梁以上部位的基坑侧壁用锚喷支护。

a.为安全起见在离地面2.2m处，打入一排2m?20的钢筋，水平间距1.5m，在其上压以?6光圆钢组成200×200井字形网格，再用?22钢筋横压在网格面上，用电焊焊固在锚杆尾端，以加强其整体性。

b.在侧坡网格面上噴射石混凝土，强度等级为C20，坡面平整度为±20mm。

3）护坡桩钻孔、吊笼入孔及浇灌。

a.根据设计平面图，测定坡桩位，定出桩的中心点及桩顶标高（在侧壁钉上标志）。

b.用步履式长螺旋机钻孔，钻孔孔位偏差不大于D/4，孔径+100/-50，孔

深H±100，钻孔垂直度不大于1%；采用隔一打一，避免串孔。

c.钻孔下笼后及时浇灌C25混凝土，不够一个桩量时，应及时补足，间隔时间不允许超过4h。

4）锚杆钻孔及杆位置放。

a.本工程锚杆孔径150mm，钻孔深度许深不许浅，倾角15°±10°；锚孔孔位偏差±100mm（遇障碍物时允许水平移动）。

b.锚孔钻进及锚杆置放时应注意锚孔有无缩径及坍塌。遇坍孔或障碍物，排除障碍物或移位后重新钻孔。

c.锚杆的尾部螺栓留在孔外，尺寸必须超过钢筋混凝土连梁内侧斜面10cm～20cm，螺栓丝扣外露部分用废旧纺织袋包裹，防止碰撞损坏。

5）锚杆孔压力注浆。

a.先检查注浆管及排气管，管内有无堵塞，注浆管及排气管外露长度不小于50cm。

b.注浆用的水泥浆，水泥采用普通硅酸盐425号，水灰比控制在0.5左右。必要时可

掺加减水早强剂。

c.水泥必须搅拌均匀，严防杂质混入搅拌器内。

d.水泥浆开始注入锚孔时，无压力要求，以注满排气管，将水泥或空气排净，排出的均为纯水泥浆为止，然后将排气管扎死，进行补浆。压力在0.5MPa左右。

e.约半小时后，锚孔内的水泥浆经过渗透消散、沉淀，孔顶形成空缺，因此必须进行二次注浆，注浆压力0.5MPa～1MPa，以不超过2MPa为宜，稳定时间不小于3min。

6）钢筋混凝土连梁施工。

a.剔除桩顶浮浆，并将桩顶混凝土凿成毛面。根据梁底标高39.60m及连梁尺寸，将基槽根土整平拍实。

b.给锚杆螺栓加套管后，绑定连梁。

c.放出梁顶面水平线，钉桩支模。

d.浇筑C25混凝土，养护5d～7d。

7）满足养护期后，进行锚杆预应力张拉。

a.每根锚杆预应力张拉必须一致，预拉时取（设计轴向拉力值）0.1Nt～0.2Nt，使锚杆完全伸直，使之受力均匀。

b.张拉应力取锚杆抗拔力的80%，即255kN×0.8=204kN≈20t（不用满量程的目的是为了取得土压力与锚杆压力的相对平衡，不到极限，留有余力）。

c.拉应力达到20t时，稳定压力延时3min～5min，然后将螺母拧紧锁定。

5.结束语

钻孔灌注桩，桩顶连梁、锚杆、锚喷组成的复合支護结构，整体性好，侧面刚度大，施工简单，造价低。在挖土过程中，对周围建筑物均未产生不良影响；同时支护结构施工完两个月后进行一次测量，连梁位移最大处仅5mm，整个支护结构基本符合“安全、适用、

经济”的原则。

参考文献

[1] 孙文伟，俞林军，王小文.对深基坑支护技术问题分析[J]. 民营科技. 2012（04）

[2] 裴翔宇. 论现代建筑工程深基坑支护施工技术控制[J]. 中国新技术新产品. 2012（09）