深基坑雙排樁加旋噴錨樁支護的綠色施工技術

姜玉波+王鐵軍

摘要：深基坑的開挖具有相當?shù)募夹g難度，提出改進型的雙排樁加旋噴錨樁支護技術，對鉆孔灌注樁施工技術要點、旋噴錨樁施工技術要點和深基坑內(nèi)降水與監(jiān)測的技術要點進行了詳細的闡述。

關鍵詞：深基坑；雙排樁加旋噴錨支護；綠色施工技術

一、雙排樁加旋噴描樁技術適用條件

雙排樁加旋噴錨樁基坑支護方案的選定須綜合考慮工程的特點和周邊的環(huán)境要求，在滿足地下室結構施工以及確保周邊建筑安全可靠的前提下盡可能地做到經(jīng)濟合理，方便施工以及提供工效，其適用于如下情況：（1）基坑開挖面積大，周長長，形狀較規(guī)則，空間效應非常明顯，尤其應慎防側(cè)壁中段變形過大。（2）基坑開挖深度較深，周邊條件各不相同，差異較大，有的側(cè)壁比較空曠，有的側(cè)壁條件較復雜；基坑設計應根據(jù)不同的周邊環(huán)境及地質(zhì)條件進行設計，以實現(xiàn)“安全、經(jīng)濟、科學”的設計目標。（3）基坑開挖范圍內(nèi)如基坑中下部及底部存在粕土、粉砂層，一旦發(fā)生流沙，基坑穩(wěn)定將受到影響。

二、雙排樁加旋噴錨樁支護技術

1.灌注根結合水平內(nèi)支撐支護技術

水平內(nèi)支撐的布置可采用東西對撐并結合角撐的形式布置，該技術方案對周邊環(huán)境影響較小，但該方案有兩個問題不利，一是沒有施工場地，考慮工程施工場地太過緊張因素，若技該技術方案實施的話則基坑無法分塊施工，周邊安排好辦公區(qū)、臨時道路等基本臨設后，已無任何施工場地，二是施工工期延長，內(nèi)支撐的澆筑、養(yǎng)護、土方開挖及后期拆撐等施工工序均增加施工周期，建設單位無法接受。

2.冬排鉆孔灌注樁結合多道旋噴錨樁支護技術

錨桿體系除常規(guī)鉗桿以外還有一種比較新型的錨桿形式叫加筋水泥土樁錨。加筋水泥土是指插入加勁體的水泥土，加勁體可采用金屬的或非金屬的材料。它采用專門機具施作，直徑200-1000mm，可為水平向、斜向或豎向的等截面、變截面或有擴大頭的樁錨體。加筋水泥土樁錨支護是一種有效的土體支護與加固技術，其特點是鉆孔、注漿、攪拌和加筋一次完成。適用于砂土、粘性土、粉土、雜填土、黃土、淤泥、淤泥質(zhì)土等土層中的基坑支護和土體加固。加筋水泥土樁可有效解決粉土、粉砂中錨稈施工困難問題，且錨固體直徑遠大于常規(guī)錨桿錨固體直徑，所以可提供錨固力大于常規(guī)線桿。

3.雙排鉆孔灌注根結合一道旋噴錨根支護技術

為滿足建設單位的工期要求，需減少樁錨道數(shù)，但樁錨道數(shù)減少勢必會減少支點，引起圍護樁變形及內(nèi)力過大，對基坑側(cè)壁安全造成較大的影響。雙排樁支護形式前后排樁拉開一定距離，各自分組部分土壓力，兩排樁樁頂通過剛度較大的壓頂梁連接，由剛性冠梁與前后排樁組成一個空間超靜定結構，整體剛度很大，加上前后排樁形成與側(cè)壓力反向作用的力偶的原因，使雙排樁支護結構位移相比單排懸臂樁支護體系而言明顯減少。但純粹雙排樁懸臂支護形式相比樁鉗支護體系變形較大，且對于探11m基坑很難有安全保證。綜合考慮，為了既加快工期又保證基坑側(cè)壁安全，采用“雙排鉆孔灌注樁結合一道旋噴錨樁“的組合支護形式。

三、基坑支護設計技術

1.深基坑支護設計計算

（1）等效剛度法設計計算

等效剛度法理論基于抗彎剛度等效原則，將雙排樁支護體系等效為剛度較大的連續(xù)墻，這樣，雙排樁十錨樁支護體系就等效為連續(xù)墻十錨樁的支護形式，采用彈性支點法計算出錨樁所受拉力。例如，前排樁直徑0.8m，樁間凈距0.7m，后排樁直徑0.7m，樁間凈距0.8m，樁間土寬度1.25m，該計算方法的缺點在于沒能將前后排樁分開考慮，因此無法計算前后排樁各自的內(nèi)力。

（2）分配土壓力法設計計算

根據(jù)土壓力分配理論，前后排被各自分擔部分土壓力，土壓力分配比根據(jù)前后排樁樁間土體積占總的滑裂面土體體積的比例計算，假設前后排樁排距為L，土體滑裂面與樁項水平面交線至樁頂距離為LD，。將土壓力分別分配到前后排樁上，則前排樁可等效為圍護樁結合一道旋噴錨樁的支護形式，按樁錨支護體系單獨計算。后排樁通過剛性壓頂梁與前排樁連接，因此后排樁樁頂作用有一個支點，可按圍護樁結合一道支撐計算，該方法可分別計算出前后排樁的內(nèi)力，彌補

等效剛度法計算的不足，基坑前后排樁排距2m，根據(jù)計算可知前（后）排樁分擔土壓力系數(shù)為0.5，通過以上兩種方法對理論計算結果進行樁核，得到最終的計算結果，進行圍護樁的配筋與旋噴錨樁的設計。

2.基坑支護設計

基坑支護采用上部放坡2.3m十花管土釘墻，下部前排4800@1500鉆孔灌注樁、后排4700@1500鉆孔灌注樁十1道旋噴錨樁支護形式，前后排排距2m。地下水的處理采取內(nèi)50@600三軸攪拌樁全封閉止水結合坑內(nèi)疏于井疏于的地下水處理技術方案。

四、基坑支護綠色施工技術

1.鉆孔灌注樁綠色施工技術

基坑鉆孔灌注樁混凝土強度等級為水下c30，壓頂冠梁混凝土等級c30，灌注樁保護層為50mm；冠梁及連梁結構保護層厚度30mm；灌注樁沉渣厚度不超過100mm，充盈系數(shù)1.05—1.15，樁位偏差不大于100mm，樁徑偏差不大于50mm，樁身垂直度偏差不大于1/200。鋼筋籠制作應仔細按照設計圖紙避免放樣錯誤，并同時滿足國家相關規(guī)范要求。灌注樁鋼筋采用焊接接頭，單面焊10d，雙面焊5d，同一截面接頭不大于50%，接頭間相互錯開35d，坑底上下各2m范圍內(nèi)不得有鋼筋接頭，彎錨度不小于12d。為保證粉土粉砂層成樁質(zhì)量，施工時應根據(jù)地質(zhì)情況采取優(yōu)質(zhì)泥漿護壁成孔、調(diào)整鉆進速度和鉆頭轉(zhuǎn)速等措施，或通過成孔試驗確保圍護樁跳打成功。

2.旋噴錨樁綠色施工技術

基坑支護設計加筋水泥土樁錨采用旋噴樁，考慮到對被保護周邊環(huán)境等的重要性，施工的機具為專用機具——慢速攪拌中低壓旋噴機具，該鉆機的最大攪拌旋噴直徑達10m，最大施工（長）深度達35m，需攪拌旋噴直徑為500mm，施工深度為24m。旋噴錨樁施工應與土方開挖緊密配合，正式施工前應先開挖按描校設計標高為難低于標高面向下300m左右、寬度為不小于6m的錨樁溝槽工作面。旋噴錨樁施工應采用鉆進、注漿、攪拌、插筋的方法。水泥漿采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7（可視現(xiàn)場土層情況適當調(diào)整），水泥漿應拌和均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應在初凝前用完。旋噴攪拌的壓力為29MPa，旋噴噴桿提升速度為20-25cm/min，直至漿液溢出孔外，旋噴注漿應保證擴大頭的尺寸和錨樁的設計長度。鉗筋采用3—4根415.2預應力鋼絞線制作，每根鋼絞線抗拉強度標準值為1860MPa，每根鋼絞線由7根鋼絲鉸合而成，樁外留0.7m以便張拉。鋼鉸線穿過壓頂冠梁時自由段鋼絞線與土層內(nèi)斜拉錨桿要成一條直線，自由段部位鋼絞線需加捆塑料套管，并做防銹、防腐處理，正式張拉前先用20%鎖定荷載預張拉兩次，再以50%、100%的鎖定荷載分級張拉，然后超張拉至110%設計荷載，在超張拉荷載下保持5m比觀測錨頭無位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定，鎖定拉力為內(nèi)力設計值的60%。鉗樁的張拉，其目的就是要通過張拉設備使錨樁自由段產(chǎn)生彈性變形，從而對描固結構施加所需的預應力值，在張拉過程中應注重張拉設備選擇、標定、安裝、張拉荷載分級、鎖定荷載以及量測精度等方面的質(zhì)量控制。

參考文獻：

[1]束群.超長雙排樁加旋噴錨樁支護改進技術及應用[J].工業(yè)b， 2015（62）：00131.

[2]吳曉東.超長雙排樁加旋噴錨樁支護改進成套技術及工程實踐[J].施工技術，2013（s2）：11-13.