深基坑支護方案優化

于凱 王宇瓚 顧元東 王曉鵬 黨祖朋

摘要：本工程基坑支護主要采用灌注樁加可回收錨索形式，錨梁為混凝土錨梁。本文主要從可回收錨索的優缺點、推廣使用現狀等方面對可回收錨索的應用現狀做了簡要介紹。針對本工程應用可回收錨索存在的問題進行了分析，并提出了優化方案。

關鍵詞：基坑支護;可回收錨索;應用現狀;方案優化

一、工程概況

國網河北電力（石家莊）調度通信生產用房工程位于石家莊市裕華區，基坑東西寬126.70m，南北長183.78m，坑底設計標高-12.100～13.000m。綜合考慮本基坑挖深、場地地質條件、周邊環境等情況，主要采用灌注樁加錨索的支護形式，除4-4剖面采用放坡支護外，其余剖面設計采用可回收錨索。錨索鉆孔后用高壓噴射水泥漿注漿、擴孔。鉆孔直徑180mm，錨固段擴孔直徑300～500mm，其中孔底3～5m范圍內直徑500mm。水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥水灰比0.8。

二、可回收錨索應用現狀

2.1 可回收錨索簡介

可回收錨索現市場上有三種類型，一是冶金研究院研發的“U型”可拆除錨索;二是從日本引入的“主、副工作索”可拆除式;三是“直列無極調壓式速卸”錨索。無論哪種類型可回收錨索，其關鍵技術在于“承載體裝置”，而承載體裝置均為廠家專利產品，使用時一需購買廠家的專利使用權，二需購買本廠家的“承載體裝置”。本設計說明第7.15條也明確：“可回收式預應力錨索施工過程中所涉及的相關專利技術，需取得相應專利所有人授權后方可采用。”

至于100%的回收也是相對的，視承載體裝置的安裝及質量而定;針對基坑工程的使用是有條件的，其工作面（肥槽）留置的寬窄，是決定其能否回收的先提條件，工作面過窄，回收設備及人員就無法就位操作，雖采用的是可回收工藝，也談不上回收！本工程設計就存在此問題。

2.2 可回收錨索優缺點

可回收錨索的優點

可回收錨索與普通不回收錨索相比，其最大的優點是：完成使用功能后，鋼絞線可拆除，匱避了紅線以外地下鋼絞線殘留的問題。

可回收錨索的缺點

1）可回收錨索為專利產品，具有壟斷經營權。

2）可回收錨索拆除對工作面有要求。

3）可回收錨索工序繁瑣，工期長，造價高，尤其是換撐、拆除的轉化周期長、費用高;本工程僅連撐、斜撐、斜撐基座、斜撐暗梁費用為134萬元。

4）對于可回收錨索的主要受力點為承載裝置，鋼絞線端部與承載體裝置的固定質量是錨索正常使用的重要因素，如果固定不牢靠，則整個錨索失效，后果不堪設想，所以在重要的工程中還是慎重使用。

2.3 可回收錨索推廣使用現狀

可回收錨索確實匱避了紅線以外鋼絞線的殘留，認為是避免了與鄰近地塊間的糾紛，但因其作為專利產品，具有壟斷經營權，同時工序繁瑣，工期長、造價高，推廣效果甚微。再者，可回收錨索主要應用在部分對出地紅線外有特殊要求的省份，例如浙江省《建筑基坑工程技術規程》（DB33/T1096-2014）條文說明3.0.7要求：未經相關管理部門同意，支護結構應控制在用地紅線范圍內。土釘墻、復合土釘墻、錨桿等容易出現超越用地紅線的情況，應用時應注意復核與用地紅線的關系;當采用可回收技術時，也應考慮支護結構使用期間的臨時超紅線以及回收率問題。河北省目前無此“出紅線外”的要求，據了解，石家莊市目前選用可回收錨索的項目也僅有本項目一例。

2.4 現今對殘留錨索的排除方法

常規錨索（桿）的殘留，確實對鄰近地塊后續地下工程施工帶來困難，但也不是不能解決，一般明挖法施工時不存在問題，挖到、看到的直接割除就行;對于暗挖法施工，現今國產的機械設備性能優越，能直接從地下將殘留的鋼絞線剪除，并不成為難題。

三、方案優化

3.1 本工程選用可回收錨索存在的問題

（1）本工程按設計圖周圈支護樁基本已完成，基坑西北角即1-1、5-5剖面支護樁距離外墻邊留設工作面僅有850mm，減去樁側噴護80-100mm，凈空間只有750mm右，再加上設計采用鋼筋混凝土錨梁，尺寸為500mm*550mm，錨具100mm，空間更加狹小，無法下人，對于拆除時使用的千斤頂即操作人員無作業空間。其它部位雖然工作面較大，但結構設計有外撐墻（扶壁柱），外撐墻厚800mm，凈寬3400mm，占用肥槽部分空間，造成錨索不可能全部拆除。

（2）連撐設置對地下室外墻防水帶來隱患

設計要求連撐一端與圍護樁頂牢，另一端主筋錨入地下室外墻35d;連撐鋼筋錨入地下室外墻會對地下室外墻防水帶來很大隱患，詳見下圖所示：

3.2 設計優化

鑒于以上分析，我單位多方咨詢，與建設單位、監理單位、設計單位充分溝通后，對原設計圖紙進行了如下變更：

①除西側第二道錨索可能對后期石家莊地鐵4號線施工有影響必須采用可回收錨索外，其余剖面全部變更為常規不回收錨索，施工工藝由高壓噴射水泥漿注漿、擴孔變更為機械成孔作業，鉆孔直徑200mm。普通錨索工藝成熟，作業人員經驗豐富，施工質量有保證，工期也能大大縮短，造價也會大大減少。

②混凝土錨梁變更為型鋼錨梁，規格為2根25b槽鋼背靠背安置，尺寸為250mm×220mm。型鋼錨梁節省了地下室外撐墻空間，解決了鋼筋混凝土錨梁齡期的限制，既能加快施工速度，又可以節省造價。而且待地下室結構施工完畢、土方回填后，型鋼錨梁可回收再利用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準.《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）

[2]中華人民共和國國家標準.《建筑基坑支護結構構造》（11SG814）

[3]中華人民共和國國家標準.《建筑深基坑工程施工安全技術規范》（JG311-2013）