高壓旋噴樁和錨桿組合支護在基坑施工中的應(yīng)用研究

戴志鋒

（廈門海投工程建設(shè)有限公司）

0 前言

隨著當前我國高層和超高層建筑的不斷發(fā)展以及地下空間利用程度的提高，基坑工程施工在整個工程建設(shè)中都日益凸顯其重要性，而支護形式也從傳統(tǒng)的單一結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變發(fā)展成為新型的組合支護結(jié)構(gòu)。本次擬建工程自貿(mào)城H2008G06 地塊場地位于廈門市海滄區(qū)角嵩路以北，石囷路以東。擬建建筑物采用樁基（PHC）管樁，一層及二層地下室。為保障該工程的順利施工，決定根據(jù)現(xiàn)場狀況在基坑施工中重點應(yīng)用高壓旋噴樁+錨桿組合支護方案，下面闡述該方案的應(yīng)用情況。

1 工程和地質(zhì)水文概況

該工程的施工現(xiàn)場地勢起伏較大，正負0.00 相當于黃海標高8.1m。而且在工程場地的西側(cè)是已建及正在建設(shè)的囷瑤小學學校樓房，其路面黃海高程7.5m，距用地紅線最近處約10.5m；東側(cè)為規(guī)劃海新西路，目前已完成路基施工（未通車），距用地紅線最近處約6.5m；北側(cè)為自貿(mào)城已建住宅樓（新建構(gòu)筑物），其一層地下室黃海高程0.9m，二層地下室基礎(chǔ)底黃海高程-3.15m，距用地紅線約12.0m；南側(cè)為場地內(nèi)規(guī)劃用地。

該擬建工程的地質(zhì)地貌為濱海灘涂地貌單元，地形地勢較為低洼平坦，經(jīng)過施工人員人工回填改造后形成現(xiàn)狀地面。而在基坑開挖深度影響范圍內(nèi)的主要巖土層分布為：①雜填土：層厚約0.6m～6.8m；②素填土：層厚約0.6～3.7m；③淤泥：層厚約0.8m～8.9m；④粉質(zhì)粘土：層厚約0.6m～8.8m；⑤殘積砂質(zhì)粘性土：層厚約2.4m～20.4m；⑥全風化花崗巖：層厚約層厚約1.1m～17.5m；⑦砂礫狀強風化花崗巖：層厚約1.2m～39.6m等。主要計算巖土參數(shù)如表1 所示。水文條件勘察為平水期，各鉆孔中測得混合地下水穩(wěn)定水位埋深0.00m～4.60m，穩(wěn)定水位標高2.22m～3.98m。

2 基坑支護方案的選擇與設(shè)計

本擬建工程有1～2 層地下室，基坑開挖深度約為3.5m～11.5m，土方量約13.0 萬m3。在該工程的基坑施工過程中，場地內(nèi)的地下水含量較為豐富，而且水位埋深淺，地層的透水性較好，而且還有附近的河流水利聯(lián)系相當密切，因此在實際施工中擋土支護結(jié)構(gòu)要能夠兼顧擋土和防滲水兩大作用，相比于現(xiàn)階段常用的支護方式，高壓旋噴樁和錨桿組合支護更加適合。

如圖1 所示該工程基坑開挖施工平面示意圖，本擬建工程共分為7 個剖面，其中：1 號剖面開挖深度11.5m；2 號剖面開挖深度10.9m～11.1m；3 號剖面開挖深度6.9m；4 號剖面開挖深度3.5m；5 號剖面開挖深度6.7m；6 號剖面開挖深度10.9m；1 號剖面開挖深度10.9m；坑內(nèi)一、二層地下室分界處開挖深度4.2m；設(shè)計時，各剖面開挖深度為現(xiàn)地面至基礎(chǔ)墊層底?；又ёo方式主要分自然放坡、土釘墻放坡、土釘墻放坡+樁錨進行支護，部分樁間存在較厚淤泥層時，樁間采用水泥土攪拌樁止泥。

3 基坑支護工程施工

3.1 施工順序框架

本擬建自貿(mào)城H2008G06 地塊場地施工過程主要包括基坑止水、土方開挖和樁錨支護三個部門，但是因為現(xiàn)場施工的空間過于狹窄，而且受到周邊環(huán)境的影響較大，因此確定施工順序為第一步進行鉆孔護壁樁，完成澆灌后在進行高壓旋噴樁，最后在進行錨桿施工。因此基坑支護工程的施工順序應(yīng)該為鉆孔樁→高壓旋噴→壓頂梁→錨桿→土方開挖。

3.2 基坑止水帷幕

首先應(yīng)用三重管法對高壓旋噴樁進行施工活動，使其高壓水流的射流壓力要大于30MPa，而且保障水流的提升速度為9cm/min～10cm/min，高壓旋噴樁的旋轉(zhuǎn)速度為10rpm；其次水泥要采用P.O42.5R 普通硅酸鹽水泥，在施工前按需進場，還要對施工現(xiàn)場的地下水和原土進行試配，如果存在不凝固和不膠結(jié)的現(xiàn)象應(yīng)該立刻對水泥的品種進行更換或者是加入符合建筑規(guī)定的外加劑，施工人員可以憑借施工經(jīng)驗和現(xiàn)場的實驗結(jié)果對水灰比、注漿壓力以及提升速度等數(shù)據(jù)調(diào)整，不過要充分的保障水泥的使用量不能低于500kg/m3；其三是要保障鉆孔的垂直偏差不超過1%，高壓旋噴樁樁位的偏差要盡可能的小于50mm，目的是為了使樁與樁之間能夠有效的進行搭接；最后要使高壓旋噴樁施工保持一定的距離，根據(jù)本次施工條件建議樁與樁之間的間距應(yīng)該超過2m 以上，具體間距要根據(jù)現(xiàn)場施工情況而定，確保不會穿孔即可，而第二批施工要在第一批的高壓旋噴樁凝固之后再進行施工。

3.3 基坑支護結(jié)構(gòu)

根據(jù)該基坑工程的相關(guān)設(shè)計要求，鉆孔樁成孔施工工藝要應(yīng)用正循環(huán)的方式，其鉆頭選擇要利用單腰帶犁式鉆頭，保障鉆進的參數(shù)為鉆壓15kN～20kN，鉆頭的轉(zhuǎn)速保持在42 r/min ～56r/min，此時的泵量應(yīng)該在180m3/h 左右，并且在施工過程中還要利用泥漿作為護壁，使其比重在1.20～1.25 之間，粘度控制約在22s 范圍；其次在鉆孔樁施工之前還要先測量定位高壓旋噴樁的位置，根據(jù)設(shè)計要求允許偏差在±30mm 范圍內(nèi)，樁身的垂直度要控制偏差在1%左右，同時也要使孔底的沉渣厚度要小于30mm；然后在相鄰的高壓旋噴樁混凝土澆注完畢之后才能夠進行下一步的鉆孔樁成孔；第四步施工就要將首灌混凝土的埋管深度大于或等于0.8m，才能夠保障水下灌注混凝土的工藝順利開展，同時在拔管之后也要保障深度大于1m，目的是為了是樁身的混凝土密實度達到設(shè)計要求；最后就是要檢查和驗收鋼筋籠的制作公寓，保障下孔鋼筋搭接焊接焊縫的質(zhì)量符合相關(guān)施工標準和規(guī)定，確定鋼筋籠的受力方向正確，如驗收無誤后，即可下入到孔內(nèi)，從而保障了水下澆注混凝土的質(zhì)量和穩(wěn)定性，達到強度標準以及要求。

3.4 土方開挖

第一是要對每層開挖的深度進行有效的控制，如果采用機械成孔工藝，就要保障該層的錨桿設(shè)計位置以下0.6m～0.7m，嚴格禁止超深度挖掘，并且下一層的土方開挖還要在上一層的錨桿進行第二次注漿一周后才能夠繼續(xù)進行，否則禁止提前開挖。最后就是要在合適的場地位置開挖數(shù)個集水坑進行一定程度的人工降水，使下一層土方開挖之前能夠深度確認現(xiàn)場施工情況，以免對基坑造成一定的危害。

4 施工監(jiān)測

在基坑工程進行的過程中為了保障開挖后邊坡的穩(wěn)定性以及周邊道路和其他建筑的安全性，必須要在基坑的邊坡布設(shè)監(jiān)測點(圖2），對周圍的建筑物和道路沉降布設(shè)監(jiān)測點，并進行嚴密的施工監(jiān)管。同時在監(jiān)測周期內(nèi)對基準網(wǎng)、監(jiān)測控制網(wǎng)全都要觀測一遍，在開挖結(jié)束之后以七天作為觀測周期，然后根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果確定基坑的最大水平位移以及周邊建筑物的最大沉降，如果數(shù)值在允許的范圍之內(nèi)，則說明基坑工程的開挖沒有對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴重的危害和影響。

5 結(jié)語

綜上所述，本工程所采用的基坑支護方式適用施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文條件，基本達到了預(yù)想效果。對于基坑工程施工來說，應(yīng)用高壓旋噴樁和錨桿組合支護方法一方面節(jié)省了施工成本，另一方面最大限度的提高了施工質(zhì)量，將高壓旋噴樁嵌于灌注樁間成樁的質(zhì)量是能夠符合設(shè)計要求的，除此之外在應(yīng)用合理的支護方式基礎(chǔ)上，還要精心施工，確?；庸こ痰氖┕し桨改軌虼_保整個建筑質(zhì)量，才能夠保障整個工程施工的順利進行和安全穩(wěn)定。