深基坑桩锚支护技术及施工工艺

1工程概况 1.1工程简况

某建筑工程东西距离约81.5m，南北宽约68.4m；主楼25层（其中：配套群楼5层），高98.0m，地下3层，总高度108m。占地面积约5000m2，总建筑面积68985m2，基坑深度13.5m。

1.2工程地质情况

勘察钻孔最大深度为50.0m，影响本工程的地质为：①杂填土（Qml4）：该层厚度1.3m～2.8m；②中砂（Qal+pl3）：该层厚度2.4m～4.9m；③粉土（Qal+pl3）：该层厚度0.3m～3.7m；④粗砂（Qal+pl3）：该层厚度7.1m～20.1m，由此可见本工程的地质以砂土地质为主。勘察深度内未见地下水，地下水位埋深大于60m。

2基坑支护方案的确立 2.1方案选型

结合本工程的实际地质条件和周边具体情况，基坑支护选型如下： 1）为确保建筑物安全，该两侧采用两道预应力锚杆+直径800mm护坡桩进行支护。

2）场地西侧、北侧周边场地较宽裕，有放坡场地，结合工程具体情况，该两侧采用上部4.2m按1∶0.3放坡土钉墙，下部采用两道预应力锚杆+直径800mm护坡桩进行支护。

3）基坑支护施工中，注意土方开挖面不能过大过深，必须按经批准的设计支护方案要求开挖一层支护一层，支护一层开挖一层，遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。

2.2基坑支护设计 （1）放坡土钉墙设计原理

1）本工程基坑西侧、北侧采用放坡土钉墙进行支护，土钉墙设计原理执行CECS96∶97基坑土钉支护技术规程。基坑重要性系数1.10；土的容重γ=19kN/m3，砂卵石容重γ=20kN/m3地面超载为常规取q=25kN/m2。

2）桩顶土钉墙采用1∶0.3放坡土钉墙进行支护，土钉孔径100mm，倾角10°～15°，土钉设计为一根主筋直径18mm钢筋，同时采用1根Φ14mm的横向加强筋连接于土钉之间。

（2）锚杆护坡桩设计原理

1）土压力计算采用库仑理论，根据主动土压力与被动土压力受力平衡计算嵌固深度，基坑设计等级一级，基坑重要性系数1.10。

2）护坡桩桩径800mm，桩距1.60m，连梁标高位于-4.200m（东侧、南侧为室外地坪），桩顶以上部分采用1∶0.3放坡土钉支护。设两道锚杆，位置在-5.2m，-9.5m，锚杆倾角为15°。

3桩锚支护技术的施工 3.1土钉墙支护施工

1）施工工艺流程为：挖土→成孔→土钉制作→土钉置入→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土→养护。

2）土钉成孔采用人工洛阳铲成孔，成孔后要进行清孔检查，孔位偏差、倾斜度、孔径均符合设计要求后立即插入土钉钢筋，底部注浆管应随土钉一同放入孔内，注浆管端部距孔底为250mm～500mm。注浆管应放在土钉正上方，用扎丝与土钉绑在一起，土钉应安放到位。

3）土钉钢筋注浆用砂浆，向下倾斜的锚孔采用底部注浆方式，注浆压力为0.4MPa～0.6MPa。在注浆同时将注浆导管从孔底以匀速缓慢撤出，且在注浆过程中注浆管口应始终埋在浆体中，以保证孔中气体能全部逸出，浆液以满孔为准。

3.2护坡桩施工

1）施工工艺流程如下：钻孔灌注桩桩机就位→成孔→第一次清孔→钢筋笼吊装→安装混凝土导管→第二次清孔→安装漏斗、隔水栓→灌注水下混凝土→拆除导管、漏斗。

2）导管埋入混凝土面的深度为2m～4m，在灌注过程中，导管应勤提勤拆，每隔15min将导管上下活动几次。在混凝土灌注过程中，要始终控制好导管内混凝土表面至泥浆面的高度，以灌注时孔内混凝土均匀缓慢上升、泥浆无剧烈翻滚为佳。

3）在灌注混凝土的施工中，确保混凝土浇筑的连续性。每盘混凝土时间间隔应不大于0.5h，若有一定的时间间隔，每隔10min在小范围内上下活动导管2次～3次，延长混凝土的初凝时间。

3.3预应力锚杆施工

1）该工程锚杆位于粉质粘土层及中砂、粗砂层中，采用普通锚杆机配备螺旋钻杆进行钻进成孔，锚杆钻进深度，应超过锚杆设计长度30cm～50cm。

2）本次锚杆杆件用抗拉强度为1860N/mm2的7Φ5预应力钢绞线加工而成，根据锚杆设计杆体长度用砂轮锯切断（设计杆体长度为锚杆长度+1.00m），根据锚杆所用根数每隔2.0m用火烧丝跟隔离架绑扎在一起，隔离架用1.5寸的硬塑料管加工而成，鋼铰线夹在缝隙里，非锚固段涂上黄油，套上φ20软塑料管，两端用胶带密封，杆体下端用胶带缠紧，以便入孔底。

3）杆体下放时，把注浆管（6″塑料管）插入隔离架中心孔，距孔底50cm～100cm，跟钢绞线一同沿钻孔中心线徐徐送入孔内。

4）灌浆是锚杆施工的一道关键工序，灌浆用纯水泥浆，本工程锚杆灌浆分两次进行，第一次先灌注锚固段，在灌注的水泥浆具备一定强度后，对锚固段进行张拉，然后再灌注非锚固段。

4安全质量注意事项

1）土方必须按设计方案规定分层开挖，既不得欠挖，也不得超挖。上一层未支护完，不得进行下一层土方的开挖。

2）基坑四周地表应修整并设置明沟排水，严防地表水向下渗流。应检查基坑周边的给水、排水管线，漏水处要修理好。

3）喷射混凝土作业人员应配备相应的防护用品。当在高处施工时，应搭设稳固的脚手架，配设防护设施。施工作业前，应对机械设备、管路、电器具等进行全面检查和试运转，符合要求后再正式运行。

4）钻机安装就位之后，应精心调平，确保施工中不发生倾斜、移位。施工之前，钻机应先试运转检查，以防止成孔或灌注中途发生故障。

5）在钻进过程中，要经常检查钻斗尺寸；施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，应立即通知相关部门及时处理。

6）锚杆杆体下放时，把注浆管（6″塑料管）插入隔离架中心孔，距孔底50cm～100cm，跟钢绞线一同沿钻孔中心线徐徐送入孔内，中途遇阻时，可适当提动杆体，调整方向再下放。

7）注浆材料采用水灰比为0.5左右的纯水泥浆，并在水泥浆中可根据情况加入3‰左右的三乙醇胺，以提高早期强度。试拉合格后，立即进行全面张拉锁定，以确保下一步施工顺利进行。

5结语

通过在本工程中的运用，证明了桩锚支护技术是可行的，很好地降低了造价，缩短了施工周期，确保了工程质量。同时，整个施工过程中未对周边环境造成明显影响，取得了良好的经济效益和社会效益，值得在今后类似深基坑工程施工中推广应用。

参考文献：

[1] 郭晓军.深基坑桩锚支护技术及施工工艺[J].城市建设理论研究，2012（20）