預應力錨索與鉆孔咬合樁結合在深基坑支護中的應用

■譚力良

（深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳 518172）

預應力錨索與鉆孔咬合樁結合在深基坑支護中的應用

■譚力良

（深圳市巖土綜合勘察設計有限公司 廣東深圳 518172）

預應力錨索與鉆孔咬合樁結合的樁錨支護形式既能有效解決強透水層復雜地質條件的深基坑工程，又能保證支護體系的穩定性要求。通過工程案例論述預應力錨索與鉆孔咬合樁結合的深基坑支護形式選型、技術要點，為其在深基坑支護工程應用提供經驗。

預應力錨索 鉆孔咬合樁深基坑支護

1 工程概況

擬建場地位于深圳市羅湖區，建筑物高度約100m，基坑周長約570m，開挖面積約18000m2，場地基坑開挖深度為14.5m。基坑等級根據基坑的規模、地質條件、周邊建筑物情況及破壞后果，參考深圳地區標準規范，基坑支護安全等級定為一級。

2 場地周邊環境及地質條件

2.1 工程地質地質條件復雜

從地表下依次為素填土層（厚0.6～3.4m）、有機質土層（厚0.4～3.0m）、沖洪積粘土層 （厚1.0～4.9m）、含卵石礫砂層 （厚0.20～2.50m）、殘積粘土層（層厚1.70～15.00m）及全風化～強風化混合巖。基坑影響范圍內填土層、有機質土層及卵石礫砂層層對基坑安全極為不利。地層中卵石礫砂層的具有較強的透水性，為保證基坑安全及周邊建（構）筑物的安全，有效的止水帷幕必不可少。

2.2 基坑周邊環境復雜

基坑西南側為市政道路，車流量均較大。東側為4～7層建筑物（中間間隔一條水泥路），其基礎形式為沉管灌注樁，北側為1～2層建筑物（中間間隔一條簡易水泥路），基礎形式不詳。基坑東南西側市政道路上均分布有各種地下管線，管線情況非常復雜，對基坑變形控制要求較高。

3 基坑支護形式選型

場地基坑開挖時基本無放坡空間，只能垂直開挖。基坑開挖深度14.5m，周邊環境復雜，對基坑變形控制要求較高。故在本場地內采用的支護方法主要有內支撐法、雙排樁和樁錨法。由于基坑開挖面積大，縱向跨度最小190m、橫向跨度最小100m，若采用內支撐，支撐長度較大，大大削弱支撐的剛度，不利于控制基坑變形。且采用內支撐形式對后續樁基礎施工及土方開挖都有較大影響，會大大加長施工工期。而雙排樁支護形式由于基坑較深，所需支護樁長度較大，大大增加了工程造價，且雙排樁結構對于控制基坑水平位移效果不是很理想。因此，無論從安全性方面，還是從工期及經濟性方面綜合考慮采用“排樁+錨索”的支護形式，既安全又經濟，且對后續施工無影響。

針對本場地的地質特點，支護樁可供選擇的有咬合樁、地下連續墻、旋挖樁（樁間旋噴）。從支護和止水的施工可行性方面來說，三種樁型都是可行的。但咬合樁和地下連續墻相比旋挖樁（樁間旋噴）而言，明顯成本偏高，而且施工工期較長，因此，在達到相同工程效果的前提下，成本相對較低的旋挖樁（樁間旋噴止水）是支護樁的首先。

綜上所述，基坑具體的支護形式采用“排樁+錨索”的支護，排樁采用直徑D1200旋挖樁 （樁間采用D1200三管高壓旋噴樁止水），樁間距2.0m，為控制基坑變形，布設3排預應力錨索。

4 基坑止水方案選型

根據場地的土層情況，水泥攪拌樁施工穿透含卵石礫砂層及下部的殘積土層較困難，且水泥攪拌樁在基坑下部易產生 “開叉”現象，止水效果不好，因此，排除了水泥攪拌。根據支護樁的樁型，咬合樁和樁間旋噴止水帷幕都是可行的，但咬合樁成本較高，且施工工期較長，因此，選用樁間旋噴止水帷幕，為確保旋噴效果，采用三管高壓旋噴樁作樁間止水帷幕。

5 關鍵施工工藝的技術要求

5.1 鉆孔樁施工技術要求

（1）旋挖樁施工除應保證設計的樁長、樁徑、混凝土強度等級外，施工允許偏差應符合規范要求。

（2）旋挖樁施工不得相鄰兩樁同時成孔，只有待相鄰樁澆注混凝土達到50%強度后方可成孔施工。

（3）成孔機械就位平整穩固，采用泥漿護壁法施工時，鉆孔前應埋設樁頂護筒。護筒直徑比鉆頭直徑大150mm，埋入土中深度根據土質確定，護筒中心與樁位中心的允許偏差為50mm。

（4）澆注混凝土應連續施工，應嚴格按照澆注水下混凝土的有關規定施工。

5.2 三管高壓旋噴樁施工技術要求

（1）三管旋噴，三管法使用的水壓力宜大于32MPa，水泥采用P. 0.42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥漿液流的壓力宜大于1MPa，氣流壓力宜取0.7MPa，提升速度可取0.1～0.2m/min。孔位偏差<100mm，垂直度偏差<1%。

（2）當噴射注漿管貫入土中時，噴嘴達到設計標高時，即可噴射注漿。提升噴射管時，由下而上噴射注漿，噴射管分別提升的搭接長度不得小于100mm，噴嘴提升速度10cm/min。

（3）高壓噴射注漿完畢，應迅速拔出噴射管，為防止漿液凝固收縮影響樁頂標高，必要時可在原孔位采用冒漿回灌或第二次注漿等措施。

（4）旋噴樁施工時，為把對周邊建筑物的影響降至最低，應隔孔施工，同時加強對周邊建筑物監測。

5.3 預應力錨索施工技術要求

（1）錨索鋼絞線采用強度為1860MPa的低松弛高強鋼絞線，預應力錨索下料長度允許誤差為50mm，進孔前除去油污、除銹并進行防腐處理。

（2）預應力錨索成孔宜采用套管跟管鉆進工藝。錨索成孔直徑不小于150mm，傾角20°，孔位允許偏差為水平方向100mm，垂直方向50mm，預應力錨索鉆孔傾斜度允許偏差為3%。

（3）錨索注漿液采用水泥凈漿，水泥采用P.O.42.5R普硅水泥，水灰比0.45～0.50，加適量早強劑，設計強度不小于M30。

（4）錨索注漿采用二次高壓注漿工藝：第一次注漿在套管內自孔底向外注漿，邊注漿邊拔套管，至孔口冒濃漿后完成；第二次注漿為高壓注漿，利用預留注漿管，待第一次注漿體初凝之后，進行壓力注漿，二次注漿時間應根據注漿工藝通過試驗確定。

（5）錨固體強度達到設計強度80%后方可進行張拉鎖定。每根錨索均應按設計拉力的1.1倍進行預張拉，錨索設計軸向拉力值及鎖定值詳見圖紙。張拉按相關規范要求進行。

6 結論

根據基坑監測報告顯示，基坑變形在施工期間是正常穩定的，本基坑的支護設計和施工是安全合理的。針對基坑平面較大且周邊區域狹窄，采用預應力錨索與鉆孔樁結合的基坑支護形式，既能滿足基坑安全穩定要求，又能節省造價。

[1]劉國彬，王衛東.基坑工程手冊 [M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[2]李軍豪.鉆孔咬合樁施工工藝及常見問題處理 [J].建筑技術開發，2012（3）.

U443.15+4[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-390-1