樁- 錨（內(nèi)支撐）+ 土釘墻組合式支護(hù)在深基坑中的應(yīng)用

李如孟

中國化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司 安徽合肥 230601

淮南某房建住宅小區(qū)項目為民用住宅項目，設(shè)1—2層地下室（南側(cè)為1 層地下室），長約185m，寬約120m，地下室面積26257m2，基坑開挖最大深度為10.75m。

1 基坑支護(hù)設(shè)計方案

項目基坑周邊環(huán)境復(fù)雜多樣，根據(jù)以往工程經(jīng)驗，結(jié)合不同支護(hù)形式的適用范圍和條件，采用樁- 錨（內(nèi)支撐）、土釘墻組合式支護(hù)體系，基坑四面支護(hù)形式如下：

（1）基坑?xùn)|側(cè)：無放坡條件，上部1.5m 按1∶1 放坡，掛網(wǎng)素噴防護(hù)，下部采用樁- 內(nèi)支撐支護(hù)，見圖1。

圖1 樁- 內(nèi)支撐支護(hù)示意圖

（2）基坑西側(cè)：無放坡條件，采用樁- 錨支護(hù)，見圖2。

圖2 樁- 錨支護(hù)示意圖

（3）基坑南、北側(cè)：有放坡條件，按1∶0.5 放坡，土釘墻支護(hù)；其中二層地下室在- 5.9m 處設(shè)置1.5m 寬平臺，上、下按1∶0.5 放坡，土釘墻支護(hù)，見圖3。

圖3 土釘墻支護(hù)示意圖

2 施工程序

施工前，做好場地平整及坡頂截排水工作，先進(jìn)行東、西兩邊的支護(hù)樁施工，再進(jìn)行基坑支護(hù)施工及土方開挖。根據(jù)支護(hù)設(shè)計的特點邊坡施工示意圖見圖4- 圖6。

圖4 基坑?xùn)|側(cè)施工示意圖

圖5 基坑西側(cè)施工示意圖

圖6 基坑南、北側(cè)施工示意圖

3 主要施工方法及工藝

3.1 支護(hù)樁施工

本項目支護(hù)樁為鋼筋混凝土灌注樁，直徑為900mm，混凝土強度等級C30；東側(cè)支護(hù)樁長15m，入土深度為5.85m，采用內(nèi)支撐；西側(cè)支護(hù)樁長12.5m，入土深度為4.4m，采用預(yù)應(yīng)力錨索；灌注樁按照跳挖方式采用旋挖鉆機干作業(yè)成孔。

3.1.1 軸線及樁位測放

采用全站儀進(jìn)行樁的中心位置放樣，放樣后四周設(shè)護(hù)樁并復(fù)測，誤差控制在5mm 以內(nèi)，樁位中心用短鋼筋打入土中進(jìn)行標(biāo)識，并用白灰撒出樁外徑邊線。

3.1.2 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒用壁厚4mm 左右鋼板制作，內(nèi)徑比樁徑大20cm，頂部焊接兩個吊環(huán)，供提拔護(hù)筒時使用。護(hù)筒埋設(shè)深度3～5 m，護(hù)筒應(yīng)高出自然地面10～20cm，護(hù)筒周圍要用粘土搗實，避免漏漿。護(hù)筒埋設(shè)完畢后應(yīng)使護(hù)筒中心與樁位中心重合，偏差不得大于2cm，豎向偏差不宜大于1%。

3.1.3 成孔

鉆機就位時底座必須保持平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜移位。鉆頭與樁位點的對中，要使鉆架垂直地面，天車吊輪、回鉆盤和鉆頭與樁位點中心到同一鉛垂線上。開孔時，鉆進(jìn)初始，主動鉆桿入孔前，操作工應(yīng)注意保持鉆桿垂直和勻速慢速鉆進(jìn)，直到主動鉆桿全部入孔后，再逐漸加快鉆速和加大鉆壓。

3.1.4 鋼筋籠安裝

起吊鋼筋籠時，應(yīng)在頂端設(shè)置4 個起吊點，對稱吊筋起吊，在下設(shè)鋼筋籠過程中，鋼筋籠要保持豎直挺立，鋼筋籠中心線與樁中心盡量重合，向下放送時速度要慢，減少鋼筋籠對孔壁的剮蹭。

3.1.5 混凝土灌注

樁身混凝土灌注采用導(dǎo)管法施工，導(dǎo)管內(nèi)徑為250mm，用厚度不少于5mm 鋼板卷制而成，兩節(jié)導(dǎo)管之間絲扣連接，提升機械采用汽車式吊車。

（1）下設(shè)導(dǎo)管：采用的是雙密封圈絲扣連接方式的導(dǎo)管，導(dǎo)管單節(jié)長度為2.6m，底節(jié)4m，另配備若干0.5m、1m 短節(jié)，以便配置導(dǎo)管。導(dǎo)管下設(shè)總長度應(yīng)根據(jù)砼灌注前實際孔深確定，保證導(dǎo)管下端距孔底30～50cm，配管原則：導(dǎo)管總長= 孔內(nèi)管長＋孔外管長，孔外管長為施工留置長度，一般為50cm 左右。

（2）砼灌注：灌注過程中要及時用測繩測量砼面上升高度，計算導(dǎo)管埋置深度，確定導(dǎo)管拆卸長度；施工時要嚴(yán)格控制埋管深度，最小埋管深度不小于2m，最大埋管深度不宜大于6m；在灌注混凝土?xí)r要勻速澆注，減小混凝土對孔壁的沖擊力。

3.2 冠梁、腰梁、內(nèi)支撐施工

3.2.1 冠梁施工

冠梁寬度1m，高度0.6m，混凝土強度等級C30；首先進(jìn)行土方開挖，挖槽寬度每邊大于設(shè)計寬度200mm，挖深至設(shè)計標(biāo)高以上200mm 采用人工清底，樁頭砼采用風(fēng)鎬剔除至冠梁底標(biāo)高以上50mm，再用小型工具將表面浮漿和松散砼剔除干凈，砼鑿除完成后，對鋼筋進(jìn)行調(diào)直，調(diào)直過程中采用人工調(diào)直，綁扎冠梁鋼筋、安裝模板，混凝土采用分層澆筑振搗，每層厚度為30cm。

3.2.2 腰梁施工

土方開挖至腰梁底以上200mm 后人工清底至設(shè)計標(biāo)高，采用風(fēng)鎬剔除腰梁范圍內(nèi)支護(hù)樁表面砼露出支護(hù)樁主筋，腰梁內(nèi)連接筋與支護(hù)樁主筋焊接牢固，綁扎腰梁鋼筋、安裝預(yù)埋件及模板，澆筑C30 混凝土。

3.2.3 內(nèi)支撐施工

型鋼格構(gòu)斜撐尺寸為500×500mm，強度Q345B，采用4L160×16 角鋼和380×250×20@600 鋼板滿焊制作，端部設(shè)20mm 厚鋼封板，封板每邊寬出支撐外邊10cm，斜撐預(yù)制時，應(yīng)略長于圖示長度，施工時根據(jù)現(xiàn)場實測長度切割多余部分。支護(hù)樁外加斜支撐構(gòu)成基坑空間受力體系,支撐基坑外巨大的土壓力和諸多外加荷載，達(dá)到安全施工的目的。

按照先撐后挖的施工順序，在CT 梁和腰梁的砼強度達(dá)到100%后，進(jìn)行第一道和第二道型鋼格構(gòu)斜撐安裝，斜支撐底端同M1 預(yù)埋件四周進(jìn)行滿焊，安裝完后采用千斤頂施加預(yù)應(yīng)力來調(diào)節(jié)支撐長度，并對斜撐施加預(yù)應(yīng)力。

3.3 預(yù)應(yīng)力錨索施工

本項目西側(cè)支護(hù)樁預(yù)應(yīng)力錨索孔徑Φ150，長度為13m 和15m，自由端5m 和7m，預(yù)應(yīng)力施加50KN。采用2 根S15.2 的鋼鉸線。

（1）預(yù)應(yīng)力錨索施工采用螺旋鉆成孔，錨索水平、垂直方向的孔距誤差不應(yīng)大于100mm，鉆頭直徑不應(yīng)小于設(shè)計鉆孔直徑3mm，鉆孔軸線的偏斜率不應(yīng)大于錨索長度的2%；鉆孔深度不應(yīng)小于設(shè)計長度，也不宜大于設(shè)計長度500mm。

（2）錨索桿體材料采用S15.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼絞線下料長度誤差不應(yīng)大于50mm，鋼絞線應(yīng)平直排列，沿桿體軸線方向每隔1～1.5m 設(shè)置一個隔離架。

（3）預(yù)應(yīng)力錨索采用二次注漿，一次注漿采用M30水泥砂漿，灰砂比1:0.5～1:1；二次注漿采用純水泥漿，水灰比0.45～0.5；第一次注漿壓力0.3～0.5MPa，4 小時內(nèi)進(jìn)行第二次注漿壓力為2.5～5MPa，達(dá)到注漿壓力3～5 分鐘后可結(jié)束注漿。

（4）錨索預(yù)應(yīng)力張拉采取鋼絞線束整體張拉鎖定方法，注漿固結(jié)體強度達(dá)到設(shè)計強度的80%后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉；正式張拉前應(yīng)取20%的設(shè)計張拉荷載，分別對每根鋼絞線進(jìn)行預(yù)張拉；正式張拉時應(yīng)按設(shè)計荷載的1.1～1.15 倍進(jìn)行超張拉，穩(wěn)定5～10 分鐘后，退至設(shè)計荷載進(jìn)行鎖定，如圖7 所示。

圖7 錨索預(yù)應(yīng)力張拉

（5）須嚴(yán)格按照設(shè)計要求留設(shè)自由段，自由段長度允許偏差為±50mm，自由段外套波紋管。

3.4 土釘墻施工

（1）修整坡面：土方應(yīng)分層分段開挖，每層開挖深度位于錨桿下600mm，每層土開挖后應(yīng)進(jìn)行修整，去除突出土體，壓實表面松動的土體，以確保噴射砼面層的平整。

（2）鉆孔：鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位并作出標(biāo)記和編號，鉆孔時要保證位置正確(上下左右及角度)，防止高低參差不齊和相互交錯，鉆進(jìn)時要比設(shè)計深度多鉆進(jìn)100～200mm，以防止孔深不夠，鉆孔后采用高壓空氣清孔。

（3）錨桿安裝：錨桿桿體采用HRB400 鋼筋制作，直徑為Φ20，錨桿釘桿每隔2m 焊接一對中支架，防止錨桿偏離孔位中心，支架的構(gòu)造應(yīng)不妨礙注漿時漿液的自由流動，安放錨桿時，將注漿管與錨桿捆綁在一起，注漿管離孔底0.3～0.5m。

（4）注漿：錨桿采用二次注漿，其工藝同預(yù)應(yīng)力錨索。

（5）綁扎鋼筋網(wǎng)：鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為±l0mm。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時每邊的搭接長度應(yīng)不小于一個網(wǎng)格邊長或300mm, 錨桿鋼筋可通過井字加強鋼筋直接焊接在鋼筋網(wǎng)上。

（6）安裝泄水孔：坡面泄水管采用Φ50 的PVC 管，泄水管長度在含水層不得小于1m，其余土層不得小于0.5m，泄水管橫向間距在含水層不大于1.5m，其余不大于2.5m，采用反濾土工布進(jìn)行包扎，泄水管按仰角25?插入土體，外露出噴射砼面。

（7）噴射混凝土：面層噴射細(xì)石砼，強度等級C20，厚度80mm，分兩次噴射，基坑壁開挖修整后，立即初噴40～50mm 厚砼，鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射一層砼后鋪設(shè)，鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm；噴射混凝土順序應(yīng)自上而下，噴頭與受噴面距離控制在0.8～1.5m，射流方向垂直指向噴射面；上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強度的70%后方可開挖下層土方及下層土釘施工，如圖5所示。

圖8 噴射混凝土面層

4 結(jié)語

在本項目深基坑支護(hù)施工中，采用多種支護(hù)形式組合的方法，既保證了基坑施工的安全，又降低了工程造價，取得了很好的成本效益，為公司加快轉(zhuǎn)型和進(jìn)一步擴大非化市場有著深遠(yuǎn)的意義。