無腰梁錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工

龔小東

中天西北建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 陜西 西安 710065

在深基坑施工中，傳統(tǒng)錨拉支護(hù)結(jié)構(gòu)需要設(shè)置多道腰梁，在無肥槽基坑施工中，受到場(chǎng)地條件及土方開挖施工質(zhì)量的影響，支護(hù)結(jié)構(gòu)腰梁占用地庫外墻位置的情形時(shí)有發(fā)生，影響地庫外墻施工。同時(shí)，腰梁施工需采用大量型鋼，施工復(fù)雜且不經(jīng)濟(jì)。采用無腰梁錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)可有效解決基坑有限空間的施工難題，且施工便捷、節(jié)約工期、經(jīng)濟(jì)性好，能有效保障基坑安全，具有較好的應(yīng)用價(jià)值[1]。

1 工程概況

擬建場(chǎng)地位于西安市繁華街區(qū)，基坑深度13.0 m、15.0 m，局部18.6 m（坑中坑）。基坑北側(cè)為相鄰項(xiàng)目基坑，基坑深度約15.1 m，與此次支護(hù)的基坑深度相當(dāng)。基坑?xùn)|側(cè)為項(xiàng)目一期地下車庫，車庫埋深由南往北為5.0～5.9 m。基坑南側(cè)紅線外擬搭設(shè)臨建。基坑西側(cè)靠近市政道路。地面標(biāo)高在379.95～380.88 m之間，場(chǎng)地較平坦，略有起伏。

2 工程地質(zhì)水文條件

本場(chǎng)地基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)土層依次為：①填土、②黃土狀土（粉質(zhì)黏土）、③黃土狀土（粉質(zhì)黏土）、④細(xì)砂（局部夾粉質(zhì)黏土④1薄層或透鏡體）、⑤中粗砂、⑥粉質(zhì)黏土（局部夾粉土薄層或透鏡體）、⑦中砂。

地下水穩(wěn)定水位埋深為14.50～15.70 m，相應(yīng)的水位標(biāo)高為364.45～365.88 m，為地表潛水。

3 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

土層計(jì)算參數(shù)見表1。

表1 土層計(jì)算參數(shù)

設(shè)計(jì)荷載：基坑頂部2 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，2 m范圍外限載15 kPa；相鄰小區(qū)道路荷載按25 kPa考慮，主干道及施工道路荷載按照35 kPa考慮，相鄰建筑物荷載每層按15 kPa考慮。基坑側(cè)壁安全等級(jí)按一級(jí)設(shè)計(jì)，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)為1.1。

根據(jù)場(chǎng)地條件，采用分段支護(hù)措施，如表2所示。

表2 支護(hù)結(jié)構(gòu)分段設(shè)計(jì)概況

支護(hù)結(jié)構(gòu)平面如圖1所示，支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面如圖2所示。

圖1 支護(hù)結(jié)構(gòu)平面

圖2 支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面

因場(chǎng)地條件所限，該基坑采用無肥槽施工，支護(hù)樁采用鉆孔灌注樁，樁徑700 mm，采用無腰梁錨索鎖定支護(hù)樁[2]。錨索鎖定與錨頭構(gòu)造如圖3所示。

4 主要施工工藝及措施

4.1 支護(hù)樁及錨索施工

1）先進(jìn)行支護(hù)樁施工，支護(hù)樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行土方開挖，土方開挖至錨索以下0.5 m處進(jìn)行錨索施工，錨索采用旋噴自帶鋼絞線施工工藝，張拉錨索時(shí)樁身強(qiáng)度需達(dá)到15 MPa以上。

圖3 錨索鎖定與錨頭構(gòu)造

2）支護(hù)樁及錨索施工順序?yàn)椋褐ёo(hù)樁施工→冠梁部位開挖→冠梁施工→第1層土方開挖→第1層錨索施工→第1層雙向支座安裝、鎖定→第2層土方開挖→第2層錨索施工→第2層雙向支座安裝、鎖定→土方開挖→依次循環(huán)直至挖至坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3）首次鎖定時(shí)，對(duì)鎖定于同一雙向支座的鋼絞線應(yīng)對(duì)稱鎖定；單根鋼絞線鎖定力按其強(qiáng)度值的0.6倍施加。二次鎖定時(shí)，對(duì)安裝在相鄰2個(gè)雙向支座上與同一根錨索的鋼絞線進(jìn)行對(duì)稱鎖定，鎖定值取錨索軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值的0.85倍（圖4）。

圖4 雙向支座（無腰梁）鎖定

4.2 土釘墻施工

1）土方開挖應(yīng)與土釘施工緊密配合分段分層進(jìn)行，超挖深度不得大于0.5 m。

2）土釘可采用機(jī)械成孔，土釘孔采用32.5R水泥漿灌注，水灰比0.5，重力注漿。

3）面板采用厚80 mm的C20噴射混凝土，并根據(jù)圖紙要求設(shè)置排水孔。

4）土釘墻施工工序?yàn)椋和练介_挖→邊坡修整→土釘、錨桿成孔→土釘鋼筋制作及安放→孔內(nèi)注漿→補(bǔ)漿→面層鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)→設(shè)置排水孔→面層噴射混凝土→灑水養(yǎng)護(hù)。

4.3 排、泄水措施

基坑上口設(shè)置不少于1.0 m水平護(hù)頂，坑壁設(shè)置排水孔。

5 基坑變形監(jiān)測(cè)

5.1 監(jiān)測(cè)要求及監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

1）對(duì)基坑邊坡坡頂及降水影響范圍內(nèi)建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：基坑坡頂水平位移觀測(cè)，坡頂?shù)孛妗⑾噜徑ㄖ锍两涤^測(cè)。

2）沿基坑四周坡頂設(shè)置水平位移觀測(cè)點(diǎn)，相鄰觀測(cè)點(diǎn)間距不大于20 m。基坑周邊共設(shè)置位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)23個(gè)。

3）土方開挖期間每周觀測(cè)2次，支護(hù)施工完畢后至基坑回填期間每周至少觀測(cè)1次，位移速度快、位移量大時(shí)增加監(jiān)測(cè)頻次。

4）基坑坡頂水平位移控制值30 mm，預(yù)警值25 mm。基坑頂部沉降控制值20 mm，預(yù)警值為累計(jì)沉降值達(dá)15 mm、變形速度超過2 mm/d或建筑物整體傾斜速度連續(xù)3 d大于0.000 1H（H為建筑高度）。

5.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

基坑歷時(shí)11個(gè)月，采用DINI03型天寶電子水準(zhǔn)儀，OS-602G型拓普康全站儀進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，共觀測(cè)41期（次）。

根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目在施工期間，基坑各邊冠梁上觀測(cè)點(diǎn)的最大水平位移為21.47 mm，基坑邊坡坡頂?shù)淖畲蟪两盗繛?.39 mm，基坑各邊冠梁上的觀測(cè)點(diǎn)水平位移累積量及沉降量均小于報(bào)警值，未發(fā)生異常位移情況，基坑邊坡在觀測(cè)期間處于安全狀態(tài)。基坑?xùn)|側(cè)建筑物沉降量較小（最大沉降量3.89 mm，平均沉降量2.64 mm），且該建筑物差異沉降量不大，處于穩(wěn)定狀態(tài)。

6 結(jié)語

經(jīng)監(jiān)測(cè)，基坑最大水平位移為21.47 mm，基坑變形符合設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐表明，采用無腰梁錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基坑支護(hù)，可確保變形可控，能夠滿足施工需要。無腰梁錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)取消了多道型鋼腰梁，簡(jiǎn)化了施工工藝，縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效果顯著。在基坑狹小空間施工中，無腰梁錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)是一種新型支護(hù)形式，可在類似工程中借鑒使用。