加筋旋喷桩在基坑支护中的应用

杨 涛，张 梅

（1.中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队，山东 济南 250000；2.山东大卫国际建筑设计有限公司，山东 济南 250000）

加筋高压旋喷桩是近年来发展较快的一种基坑混合支护结构，高压旋喷桩一般用作基坑截水帷幕，其桩体强度不高，加筋旋喷桩是在旋喷桩体内加入无缝钢管或钢筋笼来增强其抗弯能力，达到止水和支护双重功效。加筋旋喷桩内置筋一般采用钢管内注混凝土[1]。

1 工程概况

德州市东方红名店街地下商城位于德城区东方红西路和解放中大道地下一层，框架结构，筏型基础，基坑开挖深度6.8～7.0m。基坑周边地物复杂，施工场区内及周围管线密布。根据勘察报告，场地地层主要由第四系全新统冲积粘性土、粉土和粉砂组成，地下水埋深约2.0m。

2 支护设计

2.1 设计难点与要求

(1) 拟建地下商城距商业楼外墙最近处为4.0m，且基坑坡顶尚需保留人行通道，施工现场无放坡空间，基坑需直立开挖。

(2) 场地地层由第四系全新统冲积粘性土、粉土和粉砂组成，地下水位较高，钻孔灌注桩施工过程中常遇塌孔，因基坑在闹市区，不宜采用对环境影响较大的泥浆护壁施工工艺。

(3) 坡顶3F砖混结构商业楼，采用条形基础，对沉降变形较为敏感。

(4) 地下商城沿街布置，长度较长，基坑采用分段开挖，该段施工完毕回填后进行下一段，基坑使用时间相对较短。

综上考虑，结合需要设置截水帷幕的要求，地下商城解放中大道段基坑支护形式采用加筋旋喷桩+锚索的支护形式。

2.2 支护设计方案

设计时考虑坡顶3F商业楼及路面人行道超载，各土层物理力学参数如下表所示，结合基坑降水需求，综合确定基坑支护结构参数。

基坑周边高压旋喷桩设计桩长15.5m，成桩直径700mm，桩间距450mm，固化材料宜采用普通硅酸盐水泥P.O 42.5，水灰比1.0；要求帷幕的渗透系数＜10-6cm/s[2]。内插钢管时采用钻机成孔，成孔直径150mm，无缝钢管直径114mm，壁厚≥3.5mm，孔内采用水灰比为0.5的水泥浆灌注。

场地各土层物理力学参数

设三排锚索，锚索钻孔直径150mm，倾角15°，锚索水平间距1.5m，索体采用2束ФSd 15.2mm钢绞线，钢绞线极限强度标准值fptk=1 860N/mm2，强度设计值fpy=1 320N/mm2，腰梁采用18a槽钢。支护段剖面见下图。

支护段剖面图

2.3 支护结构施工

施工顺序：放线清障→帷幕桩施工→内插钢管施工→降水井施工→抽水→开挖土方→锚索成孔→预应力锚索安装→注浆→安装锚具→预应力锚索张拉并锁定→下一层土方开挖→……。

(1) 帷幕桩施工，高压旋喷桩的施工作业顺序应采用隔孔分序方式，相邻孔喷射注浆的间隔时间不宜＜24h。喷射注浆后，当浆液析水、液面下降时，应进行补浆。高压喷射注浆的施工偏差：孔位的允许偏差为50mm，注浆孔垂直度的允许偏差为1%。

(2) 钢管桩采用钻机成孔，桩位的允许偏差为50mm，垂直度的允许偏差为0.5%，孔底沉渣≤50mm。钢管桩孔内采用水灰比为0.5的水泥浆填充密实。

(3) 锚索施工，锚索成孔采用机械成孔。锚索插入孔内时，应避免钢绞线在孔内弯曲或扭转。注浆材料采用水灰比为0.5的纯水泥浆，注浆管端部至孔底的距离不宜＞200mm。注浆及拔管过程中，注浆管口应始终埋入注浆液面内，应在水泥浆液从孔口溢出后停止注浆。注浆后浆液液面下降时，应进行孔口补浆。当锚杆穿过帷幕漏水时，在锚索注浆液中掺入微膨胀外加剂。

锚索采用二次压力注浆工艺，注浆管应在锚杆末端la/4～la/3(la为锚杆的锚固段长度)范围内设置注浆孔，孔间距取600mm，每个注浆截面的注浆孔取2个。二次压力注浆液宜采用水灰比0.55的水泥浆，二次注浆管应固定在杆体上，注浆管的出浆口应有逆止构造，二次压力注浆应在水泥浆初凝后、终凝前进行，终止注浆的压力不应＜1.5MPa[3]。

3 监测

在支护结构施工、基坑开挖及使用过程中进行了基坑监测，监测内容包括：基坑坡顶水平位移、竖向位移；周边地表竖向位移；周边建筑物位移、倾斜；地表裂缝；周围地下管线变形；地下水位等。

根据监测结果，在基坑使用期间，支护结构工作状况良好，变形轻微，边坡最大水平、竖向位移均在规范允许范围内。基坑在开挖、使用过程中一直处于稳定、安全状态。截至目前地下商城解放中大道段已施工完毕，基坑已回填。

4 结语

加筋旋喷桩通过在旋喷桩内置无缝钢管的方式来增强旋喷桩体的抗弯能力，配合预应力锚索同时使用，可达到止水和控制基坑变形的作用。通过实际工程应用对该支护形式的特点及施工技术进行了阐述，为类似基坑支护设计和施工提供一定的借鉴。