淺析H型鋼板樁+預應力錨桿在深基坑中的應用

王運東

（黑龍江龍華巖土工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

1 工程概況

某工程位于哈爾濱市南崗區，占地面積6977.10m2，基坑深度-11.5米，從降低造價、縮短工期角度綜合考慮，進行支護形式設計：采用H型鋼樁+錨桿支護,H型鋼樁350×175×11，樁長 15m，樁間距為 0.7m，樁頂標高在-1.0m，，設三層錨桿，位置及長度分別為：錨桿位置-3.0m，長度17.0m、錨桿位置在-6.0m，長度17.0m，錨桿位置-9.0m，長度17.0m，樁間插入木板防止樁間土脫落，本區域巖土特性為粘性土。

2 支護結構體系所必須的邊界條件及優化

基坑邊荷載支護體系考慮地面荷載為20kN/m2.；支護使用時間暫按90天。屬臨時性支護；提供地質報告為計算依據，各別值參照基坑支護手冊查找；增加嵌固深度，保證樁的抗傾覆達到規范要求；設置支撐減少樁頂上部位移，保證坑下基礎施工不受影響。

3 計算方法

因本基坑屬一級基坑，從計算參數的選擇及計算過程中，根據以往的工程經驗，采用位移法有限元，單元最大長度為0.1m。因為計算中有大量矩陣運算。

共3層支點，支點計算數據如下：

?

共計算4個工況，各支點在各個工況中的支點力如下(單位為kN)：

?

全部工況下各支點的最大軸力如下 (單位為kN)：

1 188.99

2 156.21

3 153.25

各工況的最大內力位移如下：

?

4 H型鋼樁施工方法

4.1 定位放線

按施工圖首先確定基坑開挖邊線，用白灰撒線確定基坑范圍，然后在白灰線上按間距700mm，確定H型鋼樁位置，并定白灰點。

4.2 H型鋼樁運輸堆放

施工前，按事先確定好的施工順序將半成品樁運輸至指定位置，應以打拔樁機以最短時間完成一次打樁確定最佳堆放位置，以堆放中心到支護位置距離10～20m為宜。

4.3 松孔

由于擬建場地土質比較堅硬，所以采用長螺旋鉆機松孔配合鋼板樁施工，鉆機按照白灰點依次施工，鉆孔深度為7.0m。

4.4 打樁

用液壓振動打樁機將12m長鋼樁自行吊起按施放好的樁位進行振動壓入，壓入樁的垂直度控制在1%L范圍內，且保持樁上表面在同一標高內，并與地面平齊。

4.5 接樁

打完12m鋼板樁時進行接樁工作，接樁長度為3m，接樁采用電焊滿焊兩側加背板的方法，并且考慮到冬季溫度低，為了不影響接樁后樁的強度，采用噴燈加熱的方法，在接鋼前，把鋼板加熱到20-30℃為宜。

4.6 樁間土用木板擋，在樁與樁之間用25厚度的木板擋砂，防止樁間流砂。

4.7 拔樁

工程達到±0時進行拔樁，邊拔樁邊回填，拔樁采用間隔式拔法，以避免大面積破壞原狀土，如沒有條件就直接回填不拔鋼樁。

5 錨桿施工方法和技術措施

5.1 施工操作要求

5.1.1 鉆孔

技術人員先定位，操作人員錨桿機調整角度按角度15鉆孔，鉆孔邊鉆邊清土，鉆到設計深度。

5.1.2 鋼絞線制作與安放

按設計長度下料，每隔2m，放定位支架，自由段處用塑料布裹好，安放保證鋼絞線居中，保護層不小25mm。

5.1.3 水泥漿制備

攪漿前現場技術員進行交底，具體過程如下：

加水至規定高度啟動攪漿機→水泥按規定數量加入→攪拌3-5min，如有要求加外水劑的按要求加入外加劑，攪漿時在攪漿罐上和放漿口處必須安設14-18目篩過濾，貯漿池的水泥漿需不停的攪動，防止沉淀硬化等。

5.1.4 注漿

后臺攪漿投料時，由專人監督其投放數量和外加劑數量和攪拌時間。

漿液放入貯漿池后，由專人看管其攪漿，備料，注漿時泥漿泵及補漿壓力由專人負責，其它人不得任意操作。注漿壓力在1-3mpa貯漿池內漿液不能超過水泥初凝時間否則不得使用，水灰比0.5，技術員嚴格檢測，不得任意更改其水灰比。

第一次注漿把孔口堵嚴在防漿流失，第二次補漿時間用水泥袋堵孔。

5.1.5 補漿

采用與注漿相同比重的水泥裝進行補漿，由技術人員控制水泥漿比重，補漿應在水泥漿初凝前完成。

5.1.6 安放槽鋼

槽鋼梁2[20b保持在同一水平面，有特種情況特殊處理。

5.1.7 張拉

工程錨桿灌漿后不少于 7天，錨桿漿體達到規定張拉強度75%方可進行錨桿試驗。錨桿試驗采用工程用錨桿進行錨桿抗拔試驗，錨桿抗拔驗收試驗依照國家規范要求進行。

5.2 技術措施

5.2.1 根據地質情況和現場的實際情況，在鉆孔時如遇障礙無法鉆進要進行調整，在調整過程中要保持原有的錨固端不變（在鄰樁加一個）或下返500mm，再打一個，上槽鋼時加一個小梁，最后上下搭接，如有以上情況應及時匯報處理，經甲方同意方可施工。

5.2.2 鋼筋制作要嚴格按設計要求和施工規范施工。

5.2.3 注漿、補漿環節配合密切，注漿泵要聽前臺人員指揮，以保證環節順利進行。

5.2.4 鉆孔傾斜不宜過大，保持15度。掌握進尺。

5.2.5 放鋼筋時，扶直平穩，不行碰撞孔壁，保持居中，保證鋼筋保護層不小于25mm。

5.2.6 每個成孔應檢查成孔質量并填寫施工記錄。

5.2.7 由于鉆孔返土較大，為以后上梁方便，應把孔口1m內的殘土清理干凈。

[1]中華人民共和國行業標準，建筑基坑支護技術規程（JBJ120-99）1999.

[2]程良奎，李象范.巖土錨固、土釘、噴射混凝土[M].中國建筑工業出版社，2008.

[3]李海光等.新型支擋結構設計與工程實例[M].人民交通出版社，2004.