雙排鋼管樁結合復合土釘墻基坑支護施工技術

楊海琴

(山西一建集團有限公司，山西太原 030000)

隨著國家經濟快速發展，城市建設規模逐漸擴大，高層建筑日益增多，本文針對基坑開挖深度較深，距已有建筑物較近，基坑無法正常放坡的情況，介紹一種施工方便、成本較低的基坑支護施工方法。

1 概況

東億傳媒產業園項目主樓，框架結構，地上11層，地下1層，開挖深度約為7.5 m，屬于深基坑工程，主樓北側建筑頂點與已建14號樓距離約7.0 m，南側與已建1號樓距離約9.8 m，如采用小比例放坡后施工土釘墻，土釘成孔將受原有建筑基礎影響，采用雙排鋼管樁結合復合土釘墻基坑支護施工技術，此段邊坡可垂直開挖，土釘成孔不會破壞原有建筑基礎，又能滿足基坑開挖要求，施工方便，成本較低。

2 設計情況

1)鋼管樁技術參數見表1。

鋼管為φ115×3 mm焊接鋼管，每排33根，帽梁計算長度25 m，梁頂為自然地坪。

表1 鋼管樁技術參數表

2)預應力錨桿設計見表2。

因坡頂有建筑物，為限制邊坡位移量，于距地面2.7 m和4.2 m部位施加兩道預應力錨桿，參數如表2所示。

表2 預應力錨桿設計表

3)土釘墻設計見表3。

土釘共3排，排距為1.5 m，水平間隔1.5 m，梅花形布置，注漿水灰比0.5，土釘墻面層噴100 mm厚C20細石混凝土。

表3 土釘墻設計表

3 施工工藝及操作要點

3.1 雙排鋼管樁施工

1)施工工藝:鋼管樁定位→鋼管樁成孔→放入鋼管→注漿→補漿、養護。

2)操作要點:a.成孔。雙排鋼管樁排距、間距需按設計要求定出孔位并作出標記和編號，其中排距1 000 mm，間距750 mm。鋼管樁成孔采用鉆機成孔，成孔過程中應保證樁孔垂直，孔深需滿足要求，孔深允許偏差100 mm。b.鋼管樁制作。鋼管樁長12 m，由鋼管焊接而成，除考慮豎向接頭位置錯開外，焊接部位外幫焊鋼筋加強。每隔500 mm用電焊機加工出對稱的兩個直徑約為10 mm的孔洞，作為滲漿孔。鋼管置入孔中前，應使鋼管處于鉆孔的中心部位，保護層的構造應不妨礙注漿時的漿液自由流動。c.樁體注漿見圖1。注漿采用普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45～0.5，注漿時嚴格按配比攪漿。注漿時注漿壓力為0.4 MPa～0.6 MPa，采用底部注漿方式注漿填孔，注漿同時將導管勻速緩慢撤出，保證孔中氣體能全部逸出。如注漿下滲，要進行二次、三次補漿直到注滿，根據氣溫養護2 d～3 d。

3.2 帽梁施工

1)施工工藝:帽梁挖土→帽梁鋼筋綁扎→帽梁澆筑、養護。

2)操作要點:

a.帽梁挖土見圖2。帽梁在自然地坪以下，人工挖出，帽梁寬度應超出鋼管樁50 mm～100 mm，帽梁長度根據現場條件兩端均應超出鋼管樁范圍1 m～2 m，深度350 mm，帽梁應包裹所有樁頭。

b.鋼筋綁扎。帽梁主筋橫向設置C14@200 mm，縱向為分布筋C14@250 mm，底部保護層50 mm。

c.混凝土澆筑。帽梁混凝土機械振搗，覆蓋薄膜并灑水養護5 d～7 d后，方可將基坑一側土方挖除。

3.3 預應力錨桿施工

1)施工工藝:基坑挖土→錨桿成孔→桿體制作、安放→注漿→桿體養護→綁扎土釘墻鋼筋網→加墊塊→噴射混凝土→土釘墻養護→安裝鋼腰梁、錨具→錨桿張拉鎖定。

圖1 鋼管樁注漿

圖2 帽梁挖土

2)操作要點:

a.錨桿成孔。成孔前按要求修整邊坡，使其坡度及平整度滿足要求，成孔前定位標注孔位，錨桿采用機械成孔，孔徑120 mm，傾斜角度15°，孔深必須滿足設計要求。

b.桿體制作、安放(見圖3)。嚴格根據設計尺寸下料，桿體長度=錨桿設計長度+1.2 m預留段。隔離架應沿桿體軸線方向間距2.0 m設置一個，隔離架與鋼絞線需用22號綁絲綁扎牢固;并在錨固段外的鋼絞線上套φ20塑料軟管，套入前用防水膠布纏裹鋼絞線尾端，避免損壞軟管，軟管兩端密封嚴密并用綁絲綁緊。將注漿管及排氣管插入隔離架中心孔至桿端300 mm～500 mm處;桿端用編織袋扎緊。

c.注漿。注漿材料采用普通硅酸鹽水泥加凈水攪拌而成，水灰比0.45～0.50。漿液采用砂漿攪拌機隨用隨攪，攪拌時間不少于2 min，必須確保漿液攪拌均勻，且不得出現灰水離析現象，漿液應在初凝前用完。注漿時注漿管與桿體一同插至孔底，采用常壓注漿。注漿開始2 min～3 min后，注漿管隨注漿隨緩慢往出抽，直至孔口返出水泥漿停止注漿;稍停歇10 min～15 min后應及時進行補漿，補漿時注漿管盡量插入錨孔，保證全孔注滿。

d.桿體養護。錨桿錨固體養護期間不得拉拽、碰撞等擾動，養護時間視施工期間大氣氣溫而定，常溫下不少于7 d。

e.土釘墻鋼筋網施工。土釘墻鋼筋為雙向 A6.5@250 mm，宜居中設噴射混凝土層中，局部鋼筋網用墊塊墊起，網片與坡面間隙不宜小于40 mm，并且保證噴射混凝土時鋼筋網不晃動，網片之間搭接長度大于300 mm。

f.噴射混凝土。噴射混凝土總厚度100 mm，分兩次進行，每層噴射厚度為40 mm～50 mm，混凝土強度等級不低于C20，現場拌制用料比例要準確，拌合均勻，隨拌隨用，并按規定制作試塊。

g.土釘墻養護。噴水或覆蓋養護，養護時間為2 d～3 d，墻面混凝土強度達到設計強度的70%之后，可以安放鋼梁。

h.安裝鋼梁、錨具見圖4。鋼梁為18號槽鋼，根據錨桿位置在槽鋼上成孔(穿鋼絞線)，錨具由單孔錨頭、鎖片及承壓鋼板等組成，需保證錨桿桿體與承壓板垂直，錨桿軸向受力。

圖3 桿體制作

圖4 安裝鋼腰梁及錨具

i.錨桿張拉、鎖定。錨桿張拉前由專業檢測驗收試驗，合格后方可進行張拉、鎖定，張拉前錨桿注漿漿體強度大于15.0 MPa，每段鋼梁長度范圍內應自中間向兩邊張拉。正式張拉前需取20%設計張拉荷載對其預張拉，使其各部位緊密接觸，鋼絞線完全順直。正式張拉時，應逐級加荷張拉至設計荷載100%～110%后再卸載，并按設計鎖定力值進行鎖定，鎖定后48 h內，若發現預應力損失大于錨桿拉力設計值10%時，須進行補償張拉。張拉、鎖定施工經驗收合格至少保持48 h后，方可切除外露鋼絞線，切口位置距外錨具距離應大于100 mm。

4 實施效果

東億傳媒主樓項目基坑開挖、支護方案施工前通過了當地相關專家論證，基坑開挖開始于2013年4月4日，4月23日驗槽完成，2013年12月28日肥槽土方回填完成，經歷當地50年不遇的罕見大雨，基坑支護完好無滲漏，無明顯變形，基坑經定期監測水平位移、垂直位移均未超過規范規定值。