樁錨支護(hù)在CFG樁復(fù)合地基深基坑工程中的應(yīng)用

蔡忠強(qiáng)

摘要：北京某基坑開挖深度11.80～18.10m，東南方向是已經(jīng)開始作業(yè)的1～3號(hào)住宅建筑，全部使用水泥粉煤灰碎石樁，復(fù)合形式的地基。其中，一號(hào)樓、二號(hào)樓的北部大搞7m的位置以內(nèi)，是方形的布樁，南北部分的場(chǎng)地，水泥粉煤灰碎石樁，在東西側(cè)方向，總體偏差了0.7m。由于工期緊張，在確保基坑，以及附近的建筑設(shè)施安全的條件下，使用上方土釘墻方式結(jié)合下方樁錨的支護(hù)方式。支護(hù)樁使用和緊鄰的CFG樁，相互水平，其距離相同的布置方法，同時(shí)，采用加大錨固的直徑長(zhǎng)度，切實(shí)的減短了錨桿的長(zhǎng)，把錨桿的規(guī)劃長(zhǎng)度，把控為一號(hào)樓、二號(hào)樓水泥粉煤灰碎石樁的出現(xiàn)位置偏差的地點(diǎn)。為進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)的精度，作業(yè)實(shí)施區(qū)域使用坐標(biāo)布置樁位，以及錨桿控制位置，同時(shí)經(jīng)全站儀設(shè)備，在錨桿的四周實(shí)施拉線作業(yè)，達(dá)到糾正錨桿作業(yè)角度的目的。當(dāng)下，該項(xiàng)目的回填作業(yè)已經(jīng)結(jié)束，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，基坑及緊鄰的既有建筑沉降及變形滿足規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿沉降變形

中圖分類號(hào)：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-3791（2022）06（a）-0000-00

伴隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展、人口數(shù)目的遞增、城市化的進(jìn)度提升，城市的土地也變得愈來愈稀缺，因此，許多大型的深基坑項(xiàng)目不斷的開發(fā)，基坑支護(hù)可分為擋土墻、土釘墻、重力水泥土墻。在支護(hù)的結(jié)構(gòu)里，樁與墻的結(jié)構(gòu)應(yīng)用，很適合把控支護(hù)部位的變形現(xiàn)象，是深鉆技術(shù)里，普遍應(yīng)用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)方式。支撐方式以及錨固方式，是給樁墻的支撐部位，提供約束效果的措施。結(jié)合支撐樁部分、墻部分、內(nèi)支撐部分的支撐系統(tǒng)，其強(qiáng)度十分優(yōu)越，測(cè)算也相對(duì)成熟，相關(guān)的作業(yè)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)很多，適用于作業(yè)實(shí)施區(qū)域土質(zhì)不佳的情況，或者深基坑項(xiàng)目中?？墒?，內(nèi)部的支撐部位，其引發(fā)的土質(zhì)開挖，以及主體部位的作業(yè)實(shí)施難度，造價(jià)會(huì)提升?；涌盏刈鳛橹谓Y(jié)構(gòu)，有支撐樁、墻體和錨桿，對(duì)優(yōu)化作業(yè)實(shí)施成效施與作業(yè)的質(zhì)量有所幫助，符合作業(yè)的工時(shí)，以及造價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)?？墒清^桿裝置不適合使用在還沒處理的軟土土質(zhì)、貧瘠土質(zhì)里。因鉆孔和注漿導(dǎo)致地面沉降較大，受周圍環(huán)境影響較大。

1. 工程概況

1.1擬建基坑概況

該項(xiàng)目地處昌平區(qū)，基坑的深是11.80～18.10m，底部的高度變化很大。東南方向是已經(jīng)實(shí)施作業(yè)的1～3號(hào)住宅項(xiàng)目區(qū)域，地下1層，地上14以及15層，其基礎(chǔ)是筏板，采用CFG樁工藝。一號(hào)樓、二號(hào)樓的CFG樁，北部的方向，大概7m位置以內(nèi)，是方形的布樁形式，樁間的距離是1.6m，南北方向場(chǎng)地的CFG樁，位于東西側(cè)的位置上，總體偏差了0.7m。三號(hào)樓的CFG樁，是使用方形的布設(shè)布置，樁間的距離是1.6m。

1.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

依據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘測(cè)審資料，深度在45m之內(nèi)，一共劃分為10層土質(zhì)：（1）層是填土;（2）層為新近的沉積土部分;（3）層至（8）層，都是第四系積土部分（（3）層為重粉質(zhì)的黏土部分，（4）層為粉質(zhì)的黏土部分、重粉質(zhì)的黏土部分，（5）層為粉細(xì)的砂礫部分，（6）層為重粉質(zhì)的黏土部分，（7）層為重粉質(zhì)的黏土部分，（8）層為粉細(xì)的砂礫部分）;（9）層為重粉質(zhì)的黏土;（10）層為細(xì)中的砂礫部分。

參考相關(guān)的地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果，區(qū)域里的地下水，分布的狀況具體見表1。

2. 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1支護(hù)方案的設(shè)計(jì)選擇

參考項(xiàng)目的土地情況、水質(zhì)的條件，需要在確保基坑，及周圍的建筑結(jié)構(gòu)是安全穩(wěn)定的情況下，采用支護(hù)樁，并結(jié)合內(nèi)支撐的技術(shù)方式，基坑的作業(yè)實(shí)施工期最少需要240天[1]，實(shí)施主體部分的作業(yè)階段，由于需要分層的將內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)拆下，因此會(huì)延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，最少需要60條，導(dǎo)致耽誤該項(xiàng)目的正常交付。使用樁錨的技術(shù)，能夠降低支護(hù)部分與土方作業(yè)，以及主體部分的交叉作業(yè)，可以優(yōu)化施工作業(yè)的成效，以及項(xiàng)目的總體作業(yè)質(zhì)量，符合作業(yè)的期限與造價(jià)投資標(biāo)準(zhǔn)?？梢?yàn)閳?chǎng)地的環(huán)節(jié)，限制了錨桿裝置的長(zhǎng)度，同時(shí)，錨桿必須穿越臨近的CFG樁部位，因此，對(duì)錨桿作業(yè)的角度把控，提出了非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

詳細(xì)分析之后，選用上部應(yīng)用土釘墻，同時(shí)下部應(yīng)用樁錨的結(jié)合方法，同時(shí)，在樁間布設(shè)旋噴樁的止水，坑里再加設(shè)疏干井設(shè)備，實(shí)施降水作業(yè)。

南部方向的支護(hù)樁，和臨近的一號(hào)樓、二號(hào)樓樁，做好水平的間距布設(shè)，東南方向的支護(hù)樁，和三號(hào)樓的水平的間距也同樣操作，給錨桿的穿越作業(yè)，打好基礎(chǔ)。

由于一號(hào)樓、二號(hào)樓，其復(fù)合的地基北部方向的7m位置以內(nèi)，和南部方向的復(fù)合地基樁，于東西側(cè)的位置處存在0.7m的區(qū)別值。采用增加長(zhǎng)度的錨桿設(shè)施，曾加長(zhǎng)度至220mm，管控錨桿的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將橫穿一號(hào)樓、二號(hào)樓的錨桿，其設(shè)計(jì)的長(zhǎng)把控為該樓的樁，使用方形布設(shè)，同時(shí)還沒有出現(xiàn)偏差的相交位置。

2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

2.2.1錨桿橫穿CFG樁的剖面

使用上方土釘墻的方式，結(jié)合下方樁錨的支護(hù)方式。支護(hù)部分的變形，以及內(nèi)力的測(cè)算，樁身的最大位置移動(dòng)是37.8mm，樁的頂部最大的位置移動(dòng)是12.9mm，樁身的正彎矩，最大為879.7kN·m。

將圓弧的滑動(dòng)條，實(shí)施總體的移動(dòng)，其抗滑的安全標(biāo)準(zhǔn)為1.39，滿足建筑基坑的支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，支護(hù)的向下部位，抗隆起的安全標(biāo)準(zhǔn)是1.907;深度為39.600m，抗隆起的安全標(biāo)準(zhǔn)值17.933，皆符合基坑的支護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.2.2樁錨兩級(jí)邊的剖面

南部方向的車輛坡道場(chǎng)地，其槽底的高度是-11.600m，和地下3層與地下4層，構(gòu)成的差值是4.1以及6.3m的高低層。一級(jí)的邊坡，其樁身的最大位置移動(dòng)是12.6mm，樁的頂部位置，最大移動(dòng)程度是10.0mm，樁身的最大正彎矩，取值是339.7kN·m;二級(jí)的邊坡，其樁身的最大位置移動(dòng)值是13.2mm，樁的頂部位置，最大的移動(dòng)值是3.4mm，樁身的最大正彎矩，數(shù)值為200.2kN·m。

3. 基坑的支護(hù)作業(yè)

3.1支護(hù)樁的作業(yè)實(shí)施

利用長(zhǎng)螺進(jìn)行成孔作業(yè)，砼作業(yè)之后，插筋制樁的工藝。為了讓錨桿可以從原有的CFG樁中，順利的橫穿，南部方向的支護(hù)樁和緊鄰的一號(hào)樓、二號(hào)樓，其CFG樁采用水平，并且距離相同的方式布設(shè)，東南方向的支護(hù)樁，和三號(hào)樓的CFG樁，同樣使用水平，并且距離相同的方式布設(shè)，作業(yè)實(shí)施放線階段，應(yīng)該把控好樁位的誤差[4]。采用已有的基準(zhǔn)位置，以及基坑的支護(hù)作業(yè)的相關(guān)圖紙，找到各樁的中部，操作區(qū)域可用全站儀，核對(duì)預(yù)先的標(biāo)記，把樁位找對(duì)，之后，鉆桿要確保90°，開啟設(shè)備后，開始鉆孔操作，作業(yè)到預(yù)計(jì)處，進(jìn)行混凝土的壓灌作業(yè)，同時(shí)需要將鉆桿上拉，再將鋼筋籠放入。

鋼筋籠采用加勁箍成的方式，可以確保鋼筋的作業(yè)區(qū)域和角度，都相對(duì)的精準(zhǔn)，混凝土的坍落數(shù)值，需要保持為180～220mm左右[5]。需要保持不間斷的灌注混凝土，同時(shí)，把控混凝土的凝固時(shí)間，在凝固之前實(shí)施完畢灌注的作業(yè)，超灌的厚度需要大于0.5m。

相關(guān)檢測(cè)部門需要為89根護(hù)坡樁，實(shí)施低應(yīng)變動(dòng)力的檢查作業(yè)，抽檢的數(shù)量，是護(hù)坡樁總體數(shù)量的五分之一。檢查的結(jié)果是，89根護(hù)坡樁全部是I類樁。

3.2錨桿施工

該項(xiàng)目的預(yù)應(yīng)力錨桿作業(yè)，要橫穿緊鄰的原有復(fù)合地基部位，三號(hào)樓的部分場(chǎng)地，其錨桿需要穿過一整排的CFG樁。其樁與樁的距離，需要把控為1.6m，錨桿的規(guī)劃長(zhǎng)為24m，角度的偏差應(yīng)該把控為不超過1.9°。作業(yè)實(shí)施階段，將鉆機(jī)設(shè)備定位無誤，把控角度的差距，是可以順利進(jìn)行錨桿橫穿地基的主要一步。使用作圖法，結(jié)合原有的基準(zhǔn)位置，以及基坑的支護(hù)部位，相關(guān)的作業(yè)實(shí)施圖紙，明確各錨桿的樁邊，其坐標(biāo)位置和反向的延長(zhǎng)位置，全部的精準(zhǔn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，作業(yè)實(shí)施采用全站儀設(shè)備，把樁邊的點(diǎn)與錨桿的控制位置全部布設(shè)好，同時(shí)，在錨桿的控制位置，進(jìn)行拉線作業(yè)，構(gòu)成錨桿的延長(zhǎng)投影，讓錨桿的鉆機(jī)，其鉆頭的部位，和延長(zhǎng)投影的位置相互重疊，這樣可以實(shí)現(xiàn)把控錨桿水平角度，降低誤差的現(xiàn)象[6]。

要想降低錨桿作業(yè)實(shí)施，對(duì)于原建筑的負(fù)面作用，可用套管跟緊鉆機(jī)對(duì)的方法，做好注漿的作業(yè)，水泥的水灰比，要保持為0.5，清孔作業(yè)結(jié)束后，將注漿的管子放入孔里，注漿的管口需要一直埋在液面之下，不可超過，應(yīng)該把控漿體，保障注漿階段無誤。

拔下注漿的管子，將其放入桿體中，實(shí)施再次注漿，再次注漿管必須和桿體做好固定，固結(jié)體的強(qiáng)度，需要到達(dá)5MPa，然后再一次的進(jìn)行高壓劈裂注漿。固結(jié)體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，需要滿足15MPa，用500kN級(jí)的千斤頂，做好張拉作業(yè)的鎖定。

98根預(yù)應(yīng)力錨桿，其軸向的抗拉承載力符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。1—1的剖面1-1-1-4號(hào)錨桿，錨桿長(zhǎng)為24m，最大的位置移動(dòng)數(shù)據(jù)是32.08mm，最大的回彈數(shù)據(jù)是5.91mm，最大的回彈概率是百分之18.4。

4 作業(yè)的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)

由于巖土項(xiàng)目具有復(fù)雜性，而且基坑項(xiàng)目十分關(guān)鍵，因此需要使用信息化的作業(yè)協(xié)助，對(duì)于基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)，還有四周的建筑設(shè)施，做好相關(guān)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。作業(yè)實(shí)施環(huán)節(jié)，實(shí)施對(duì)監(jiān)測(cè)的參數(shù)做好分析比對(duì)，可以明確，基坑的挖掘?qū)嵤╇A段，支護(hù)與四周的建筑物體，實(shí)時(shí)的具體狀況，一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)異常，需要馬上找出原因并加以處理。

4.1基坑監(jiān)測(cè)

基坑與四周區(qū)域的監(jiān)測(cè)，涵蓋坡頂?shù)乃轿恢靡苿?dòng)情況，以及沉陷的問題、樁頂?shù)乃轿恢靡苿?dòng)情況，以及沉陷的問題、樁身其深層的水平位置偏差問題、錨桿其內(nèi)力的問題、地下水位有無變化，緊鄰的建筑有沒有發(fā)生下陷或者變相的狀況。當(dāng)下，本基坑項(xiàng)目的回填作業(yè)已經(jīng)結(jié)束，總體環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)參數(shù)都沒有出現(xiàn)異樣。

從本基坑開始實(shí)施挖掘作業(yè)，到底板的澆筑完成。再到28天之后，基坑的沉降值沒有變化。項(xiàng)目總體的沉降觀測(cè)情況：最后的沉降數(shù)據(jù)是12.34mm，最大的數(shù)據(jù)是19.58mm，在基坑的北部方向，位于中間。

基坑項(xiàng)目中，正值的含義是其向內(nèi)方向的移動(dòng)數(shù)值，負(fù)值的含義是其向外方向的移動(dòng)數(shù)值。因此，正值最大的數(shù)值為17mm，在東北方向;負(fù)值的數(shù)值為1.6mm，在南側(cè)與一號(hào)樓的附近處。

4.2四周的監(jiān)測(cè)狀況

一號(hào)住宅建筑，直至三號(hào)住宅建筑，形變的監(jiān)測(cè)利用整體下陷、歪斜還有下沉速率的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，整齊的下陷為20mm，警報(bào)的臨界值為16mm;整體的歪斜參數(shù)為0.15%，警報(bào)的臨界值為0.1%，下沉的速率警報(bào)啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)是2.5mm/d。

1號(hào)住宅建筑到3號(hào)住宅建筑，其下沉的觀測(cè)，是自基坑項(xiàng)目實(shí)施挖掘，直到回填作業(yè)結(jié)束。建筑的總體沉降觀測(cè)時(shí)期之間：

一號(hào)住宅建筑的最后且最大的沉降數(shù)值是-3.00mm，最大的傾斜數(shù)值為0.04%;

二號(hào)住宅建筑的最后且最大的沉降數(shù)值是-6.88mm，最大的傾斜數(shù)值為0.019%;

三號(hào)住宅建筑的最后且最大的沉降數(shù)值是-15.56mm，最大的傾斜數(shù)值為0.052%，皆滿足《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求。

5結(jié)語

文中項(xiàng)目因?yàn)樽鳂I(yè)的時(shí)期緊張，為保障基坑的作業(yè)順利，還有臨近建筑設(shè)施的安全穩(wěn)定，項(xiàng)目的作業(yè)方案不再使用一般的內(nèi)支撐作業(yè)，而應(yīng)利用上方土釘墻，下方樁錨的聯(lián)合支護(hù)技術(shù)。要點(diǎn)總結(jié)如下。

（1）設(shè)計(jì)工作的部分，支護(hù)樁使用和附近CFG樁，相互水平并且距離相等的布設(shè)做法，同時(shí)延長(zhǎng)錨固體的直徑，降低了錨桿的長(zhǎng)，把錨桿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)把控為樁還沒有出現(xiàn)偏差的地方。

（2）作業(yè)實(shí)施的部分，支護(hù)樁的作業(yè)定位無誤，并且把控錨桿的作業(yè)角度誤差，是確保錨桿可以順利橫穿復(fù)合地基的主要一步。項(xiàng)目采用支護(hù)樁，其坐標(biāo)布置好樁位，錨桿作業(yè)利用原有的基準(zhǔn)位置，以及基坑支護(hù)的相關(guān)作業(yè)實(shí)施圖紙，找到操作位置，反方向的延長(zhǎng)位置，布置好樁邊的點(diǎn)，還有錨桿的控制位，同時(shí)在錨桿的控制位置，實(shí)施拉線作業(yè)，構(gòu)成錨桿的延長(zhǎng)投影，讓錨桿的鉆機(jī)，其鉆頭的位置和與延長(zhǎng)投影，可以重疊，能夠把控錨桿的水平角度誤差。

為降低錨桿作業(yè)實(shí)施，對(duì)原有建筑的干擾，其注漿操作采用P·S·A42.5水泥物料，選擇二次的高壓劈裂注漿操作，并且做到實(shí)時(shí)補(bǔ)漿，把控注漿程序，確保注漿作業(yè)成效。

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