浅谈深基坑锚拉排桩护壁施工

浅谈深基坑锚拉排桩护壁施工

葛梅君 1 孟令坤 2

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中建安装集团有限公司一公司

摘要：以莱西市莱西城投财富广场项目锚拉支护桩支护为例，介绍在深基坑工程中，采用排桩加预应力锚杆支撑支护，有效控制深基坑开挖支护结构变形及位移，从而保证周边建筑物安全及工程施工工期。

关键：深基坑、支护结构、锚索、排桩

1.排桩施工简介

随着经济的发展，城市用地逐渐紧张，越来越多的旧城区面临发展改造，高层建筑成为城市建设发展趋势。对于工程施工而言，将进行更多的深基坑施工。而深基坑支护的质量好坏直接影响工程的施工进度和对周围建筑物的保护程度。

锚杆与排桩相结合是深基坑支护的一种基坑护壁体系，利用锚杆与排桩相互协作以抵抗侧壁土体侧移，达到保护基坑侧壁不发生坍塌和侧移的目的，从而起到对基坑及相邻建筑物的保护作用。从技术经济上分析，由于采用排桩与锚杆组合进行深基坑护壁，不用放坡，大大节省施工用地。从施工工艺上看，先施工护壁桩，然后进行土方开挖，土方开挖间隙穿插进行锚索施工,缩短了基坑土体暴露时间，能有效保证施工安全及施工工期。

2 施工实例

2.1工程概况

青岛市莱西市莱西城投财富广场项目(设计-施工总承包)，基坑东西长约338米，南北宽约91米。基坑北侧为北京中路，距基坑边约37m；南侧为水渠，距基坑边距离约6m；西侧为青岛路，距离约38m；东侧为水渠，距基坑边约12m。基础埋深-14.3m。由于周边不具备放坡条件，只能采取直壁开挖方式。基坑支护方式采用灌注桩排桩围护墙加预应力锚索形成桩锚支护体系，桩顶设900mm×600mm的混凝土冠梁将排桩连接成整体。

2.2工程地质情况

本场区勘察深度范围内，地基土自上而下分为如下5层：1层杂填土厚度:0.50～1.00m,平均0.74m;2层粉质黏土厚度:1.00～2.00m,平均1.56m;3层全风化泥岩厚度:1.20～2.30m,平均1.73m；4层强风化泥岩厚度:13.80～14.70m,平均14.24m;5层中风化泥岩揭露厚度:11.10～16.60m,平均12.47m。场区地下水类型属于孔隙水-裂隙水，稳定水位埋深平均值为2.03m。

2.3支护结构简要说明

支护桩采用灌注桩排桩，支护桩嵌固深度4.00（3.00）米，桩径800mm，桩长18.3m，桩间距1.50米，桩身配筋主筋为HRB400，箍筋为HPB300，加强筋为HRB400，桩身混凝土标号为C30，桩主筋保护层厚度50mm。为了增加支护桩的整体刚度，桩顶设900×600mm的混凝土冠梁，冠梁混凝土强度C30，桩顶锚入冠梁50mm，主筋锚入冠梁长度550mm。支护桩设1-4层锚索，以2-2剖面为例，第一道锚索长17m，第二道锚索长16.5m，第三道锚索长17m，第四道锚索长15m，一桩一锚，间距1.5米，锚孔直径150mm，锚索倾角为20°(25°)，锚索采用3φ15.20mm钢铰线，锚孔注浆材料为纯水泥浆，水灰比0.5，注浆体强度不小于M20，采用二次压力注浆，第一次注浆压力0.5MPa左右，第二次注浆压力2.5MPa左右，横向设置2根25a槽钢作为腰梁。桩间土体采用挂网喷射混凝土保护，钢筋网为6.0@200mm×200mm钢筋网，面层厚度不小于80mm，钢筋与坡面的间隙应大于20mm，喷射混凝土强度等级为C20。

基坑支护剖面2-2剖面见图1

图1 2-2剖面支护剖面图

2.3支护结构施工

2.3.1支护桩施工

护坡桩采用旋挖钻机施工，泥浆护壁，导管法水下灌注混凝土成桩。桩体混凝土浇筑标高高于设计桩顶标高，护坡桩施工结束后凿除桩顶浮浆且保证凿除后的桩顶混凝土强度达到设计要求。由于护坡桩桩径0.8m，桩间距1.50m，在钻孔施工时，为减少对邻桩的干扰，保证成桩质量，相邻桩混凝土达到设计强度的70%后，另一桩方可成孔施工，或采用跳桩施工的方法。

2.3.2桩顶冠梁施工

桩顶冠梁将支护桩连接成整体排架，使全体支护桩形成共同受力体系，以抵御外部土体侧向荷载。沿桩位开挖基槽并清理出桩顶预留主筋,基槽成型后绑扎钢筋，并将支护桩主筋锚入冠梁，最后支模浇筑混凝土。

2.3.3预应力锚索施工

预应力锚索采用压力灌浆微型桩施工工艺，为保证成孔质量，成孔时采用套管钻机施工

锚杆内注浆采用水泥浆，水灰比0.5-0.55，第一次注浆压力0.5MPa左右，第二次注浆压力2.5MPa左右,为了加快工期，达到提前进行锚索张拉的目的，可在水泥浆内掺入适量早强剂。

2.3.4土方开挖

在基坑开挖之前，需将场地内地下水位降低，使坑内土体通过排水固结达到一定强度，以提高坑内土体的水平抗力，减小基坑的变形量，增强基坑底部的局部稳定性。待地下水位降至基底标高 50 cm 以下方可进行土方开挖。在土方开挖前，应先完成灌注桩施工。土方开挖应分层开挖，每层土方开挖深度为锚索位置以下0.30米，严禁超挖，避免产生基坑壁坍塌事故，边开挖边支护，严禁基坑暴露时间过长避免产生基坑壁坍塌事故，每层土开挖至设计深度后在锚索强度达到要求、锚索锁定之前不得开挖下层土方。土方开挖时应注意保护施工完毕的支护结构。土方开挖施工流程：设备进场→场地平整→施工放线→护坡桩施工→土方开挖→锚杆施工后下步土方开挖→开挖至槽底→清槽收土→后续施工。

2.3.5基坑监测

为确保基坑及周边环境安全，保证施工安全和顺利开挖，在整个施工过程中进行全过程检测。根据以往深基坑开挖经验，采集基坑边坡及周边建筑物的变形信息，分析其变化趋势，评价基坑工程的稳定性、安全性，并及时反馈给基坑建设、设计、监理、施工单位，以便及时调整设计施工方案，对于深基坑的开挖及工程施工至关正要。

基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。监测项目主要针对基坑坡顶水平位移、基坑坡顶垂直位移、锚杆轴力监测、深层水平位移。

基坑工程仪器监测项目:坡顶水平位移;墙(坡)顶竖向位移;地下水位;墙后地表竖向位移;周围建(构)筑物变形、竖向位移、倾斜、水平位移、裂缝、周围地下管线变形^[1]。

当基坑监测数据异常时，分析其原因，必要时进行复测；当监测数据达到报警值时，在分析原因的同时，应预测其变化趋势，并加大监测频率，必要时跟踪监测。

3.施工体会

由于使用了护壁桩与锚杆组成的体系进行深基坑支护，在本工程中发挥了十分有效的作用。基坑支护施工过程中，经过地基基础施工带来的扰动考验，整个基坑水平位移及周边建筑沉降严格控制在规范允许范围之内，支护结构无破坏，这说明整个基坑支护加固方案是合理的、可行的。

采用本支护结构，节省了施工场地，减少了大量的土方开挖量，具有良好的经济效益。同时，该基坑位于市中心，周边的人流量比较大，同时建筑物较密集，稳固的支护降低了基坑对周边的影响，具有良好的社会效益。

参考文献：[1]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）