地道工程深基坑錨拉式排樁支護技術方案分析

【摘要】本文重點針對地道工程深基坑支護施工方案中的錨拉式排樁支護體系展開全面分析和研究，有效結合株洲市北環路C段（新華東路～東環北路）新建工程項目地道建設施工實際情況展開分析和研究，對錨拉式排樁支護體系施工技術要點進行全面闡述，提出本次工程的施工難點和應對策略，提高錨拉式支護體系技術的應用效果，增強地道深基坑開挖的結構穩定性。

【關鍵詞】深基坑;支護;應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

當前隨著我國城市化建設發展速度不斷加快，城市內部的基礎設施建設日益完善，在城市市政工程建設施工過程中，對既有道路進行平改立的情況在所難免，因下穿地道深基坑施工對既有道路地基及其他建筑基礎結構擾動，經常會出現既有道路地基不均勻沉降問題，影響基坑及周圍建筑結構的安全性和穩定性。為了有效保證地道的建設兼顧周邊既有道路、結構物的安全穩定，在進行地道深基坑開挖前，需對施工區域的水文、地質條件狀況進行全面勘查和分析，對周圍建筑構成情況進行全面了解，依據工程實際情況，制定出科學完善的工程地道深基坑開挖支護施工方案，而錨拉式排樁支護體系作為深基坑其中一種支護方式，能夠有效保證建設施工過程中的安全性和穩定性，適應范圍非常廣泛。

1、工程概況

本地道工程位于株洲盆地中東部，地道全長300米，其中下穿既有新華東路主道暗埋段長120m，雙向6車道，單向地道工程建筑限界為0.25m（安全帶）+0.5m（路緣帶）+3.5m+3.75m×2（機動車道）+0.5m（路緣帶）+0.25m（安全帶）=12.5m，凈高5.0m。采用明挖法進行地道工程開挖，最大挖深約11米，本地道工程以既有新華東路主道左右兩側人行道外邊5米為界，分一期、二期分段施工，待既有道路兩側一期地道主體結構完成受力、管線遷改完成后，進行二期既有道路范圍的深基坑開挖，本文以二期基坑施工為例進行簡述。

2、錨拉式排樁支護技術介紹

由于下穿既有城市主干道，再加上周邊房屋、商鋪較多、地下管線沿城市主干道敷設，受場地制約、巖土性質及工程特點影響，無法采用經濟節約的放坡開挖及簡易支護，宜采取錨拉式排樁支護。錨拉式排樁體系受力明確，工程實踐相對成熟，排樁平面布置形式采用相隔一定間距的疏排樁布置形式，當基坑需要截水時，可采用排樁與攪拌樁或高壓噴射注漿體相互搭配的組合形式，通過對錨桿施加一定的預應力，可使其產生的水平變形較小，通過調整錨桿的位置和層數可使支護樁內力分布較均勻，并且在基坑內形成無障礙空間，便于土方開挖運輸和后期主體結構施工。本工程二期基坑平面尺寸為130m×30m，綜合地道周邊環境、工程地質條件、水文地質條件等，基坑開挖前先支后挖，采用直徑1.2m間距2m的鉆孔灌注樁，樁身采用C25水下混凝土澆筑，錨桿鋼筋分兩層布置，間距2米，采用3根公稱直徑32mm的HRB400鋼筋，錨固體直徑15cm二次壓力注M30標號水泥砂漿，待排樁成型后分層開挖，第一次分層開挖至第一層錨桿下部時，進行錨桿鉆孔、注漿施工，錨桿預加力為300KN，錨桿端頭通過C30砼封錨于腰梁處，與排樁形成整體支護，具體見圖1所示。

3、錨拉式排樁支護施工技術應用策略

作為國內基坑工程中應用最多的支護結構形式之一，除受地下管線、地下結構物、地下水位或承壓水頭等影響外，其余深基坑支護中均應用廣泛。此外對相鄰地域的地下空間使用和開發有要求的地區，采用可回收錨桿，可減少錨桿長期留在地下隱患。錨拉式排樁支護體系主要施工工藝流程包括：排樁的成孔、清孔、澆筑 鉆孔、清孔、錨桿安裝、孔道注漿 腰梁施工、錨桿張拉 掛鋼筋網、噴射混凝土等步驟。

在錨拉式排樁支護體系施工中常見的施工技術難點及應對策略如下：

3.1 支護樁施工技術難點及應對策略

本工程樁型采用混凝土灌注樁，根據排樁所穿過土層性質、地下水條件及基坑周邊環境要求選擇沖擊、旋挖、人工挖孔等不同方式成孔，應采取間隔成樁的施工順序，在混凝土終凝后，再進行相鄰樁的成孔施工。成孔過程中遇到溶洞等不良地質時應優先采取拋填片石、水泥、混凝土等措施處理，出現流砂、涌泥、塌孔、縮徑等異常情況時，應暫停成孔并及時采取措施處理。在支護樁施工前測量的準確性、嚴謹性至關重要，必須確保支護樁不占用主體結構空間，同時避免支護樁與主體結構間隙過大，增加開挖、回填量，支護樁與主體結構邊界間距一般10cm～20cm為宜，支護樁成孔、清淤、澆筑參照《建筑樁基技術規范》JGJ94行業標準實施。

3.2錨桿施工技術難點及應對策略

錨桿施工前應按要求選定錨桿鋼筋，提前加工制作，錨桿接長采用雙面搭接焊，搭接長度不小于10d，定位架固定成型后運至現場后采取保護措施，防止銹蝕。鉆機鉆孔前應做好孔位放點測量，根據周邊土層分布及水位情況，本工程鉆孔使用回旋鉆機進行施工，孔徑大小為200mm，根據基坑開挖深度確定錨桿深度，鉆孔施工方向為水平向下15°方向，跳打間隔成孔。當鉆孔過程中遇到孔口涌水或塌陷難以成孔時，宜采用套管護壁成孔，成孔后立即清孔、安放錨桿，壓力注M30水泥砂漿，通過使用壓力泵將水泥砂漿直接注入到錨孔內部，所用水泥強度不能小于42.5MPa，注漿材料采用水泥砂漿。如果遇到洞穴等不能過度加壓，以0.1Mpa的工作壓力逐步進行注漿，注漿前注漿管應直接插入到孔洞底部5～10cm范圍之內，注漿后緩慢均勻拔出，充分保證漿液飽滿，如果孔洞沒有漿液溢出情況，則需及時補充水泥沙漿，采用二次高壓注漿工藝以彌補地下水流動對一次注漿造成的缺陷，錨桿注漿后，需及時進行封堵，注漿技術要點參照《注漿結束規程》（YS/T5211-2018）行業標準實施。

3.3腰梁施工、錨桿張拉技術難點及應對策略

腰梁作為傳遞支護結構與錨桿支點力的鋼筋混凝土梁，應與錨桿、支護樁連成整體，本工程開挖前澆筑的支護樁因無法預留插筋，需采用植筋的方式固定腰梁鋼筋，植筋鋼筋一般采用φ10mm～φ12mm，植筋深度不小于15d，植筋固化后應委托有資質的檢測單位進行抗拔力檢測，合格后進行腰梁鋼筋、混凝土施工。

當錨桿固結體及腰梁強度達到預定強度的75%且超過15Mpa后，進行錨桿的張拉鎖定，按設計的張拉值進行錨桿預張拉，在張拉值下的錨桿位移和壓力表壓力應保持穩定，錨桿鎖定還需考慮相鄰錨桿張拉鎖定引起的預應力損耗，當錨桿預應力損耗較大時，應再次進行鎖定，錨桿出現錨頭松懈、脫落、錨具不起作用等情況時，應及時更換或者修復后再次鎖定處理。

3.4掛網、噴漿技術要點及應對策略

因本工程地下水較少，支護樁外側未設置截水帷幕，為防止樁間土坍落及土體滲水，增加基坑壁整體穩定性，在基坑分層開挖，支護樁暴露后，采取在支護樁的坑內側掛網噴射混凝土面措施予以防護，使混凝土面層與支護樁可靠連接形成整體。鋼筋網采用φ8～φ10mm@200mm，鋼筋網用橫向拉筋與兩側支護樁連接，拉筋錨固在樁內的長度不宜小于100mm，鋼筋網片搭接長度不小于10d。噴射混凝土厚度不宜小于50mm，混凝土強度等級不宜低于C20，在正式開始噴射施工之前需要對機械設備、風水管路以及電線等進行全面檢查，埋設控制噴射厚度的鋼筋材料。

在噴射混凝土作業過程中，需要采取分段分片依次進行噴射施工，由下而上分段噴射。在混凝土噴射施工過程中，應保證低洼處盡可能噴射平整，噴射厚度不能過大，防止對混凝土的粘接力和凝聚力產生不良影響，同時噴射厚度也不能過薄，否則會影響到混凝土材料的回彈量。

混凝土面層噴射完成之后，需有效做好后期的養護處理工作，在混凝土噴射完成2h后進行噴水保濕養護，通常養護期一般7天。在混凝土養護期間，如發現混凝土表面出現脫落、裂紋問題，必須要及時分析其中產生的原因，同時采取針對性的處理措施如補噴等來加以解決。

結語：

綜上，在地道工程施工過程中，錨拉式排樁支護體系受力穩定，基坑監測顯示各項變形較小，支護作用明顯，為土方開挖及主體結構施工提供很大便利，提供良好的基坑作業條件，適用范圍較廣，有效提高基坑施工的安全性和穩定性。

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[4]深基坑支護技術指南;

[5]《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008.

作者簡介：

彭冰（1988.02.20），男，漢族，本科，工程師 ，湘潭人，研究方向：市政工程現場管理。