樁錨支護在CFG樁復合地基深基坑工程中的應用

蔡忠強

摘要：北京某基坑開挖深度11.80～18.10m，東南方向是已經開始作業的1～3號住宅建筑，全部使用水泥粉煤灰碎石樁，復合形式的地基。其中，一號樓、二號樓的北部大搞7m的位置以內，是方形的布樁，南北部分的場地，水泥粉煤灰碎石樁，在東西側方向，總體偏差了0.7m。由于工期緊張，在確保基坑，以及附近的建筑設施安全的條件下，使用上方土釘墻方式結合下方樁錨的支護方式。支護樁使用和緊鄰的CFG樁，相互水平，其距離相同的布置方法，同時，采用加大錨固的直徑長度，切實的減短了錨桿的長，把錨桿的規劃長度，把控為一號樓、二號樓水泥粉煤灰碎石樁的出現位置偏差的地點。為進一步優化作業的精度，作業實施區域使用坐標布置樁位，以及錨桿控制位置，同時經全站儀設備，在錨桿的四周實施拉線作業，達到糾正錨桿作業角度的目的。當下，該項目的回填作業已經結束，監測結果表明，基坑及緊鄰的既有建筑沉降及變形滿足規范要求。

關鍵詞：深基坑支護預應力錨桿沉降變形

中圖分類號：TV52 文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2022）06（a）-0000-00

伴隨著我們國家的經濟進展、人口數目的遞增、城市化的進度提升，城市的土地也變得愈來愈稀缺，因此，許多大型的深基坑項目不斷的開發，基坑支護可分為擋土墻、土釘墻、重力水泥土墻。在支護的結構里，樁與墻的結構應用，很適合把控支護部位的變形現象，是深鉆技術里，普遍應用的關鍵結構方式。支撐方式以及錨固方式，是給樁墻的支撐部位，提供約束效果的措施。結合支撐樁部分、墻部分、內支撐部分的支撐系統，其強度十分優越，測算也相對成熟，相關的作業實施經驗很多，適用于作業實施區域土質不佳的情況，或者深基坑項目中。可是，內部的支撐部位，其引發的土質開挖，以及主體部位的作業實施難度，造價會提升。基坑空地作為支撐結構，有支撐樁、墻體和錨桿，對優化作業實施成效施與作業的質量有所幫助，符合作業的工時，以及造價的標準。可是錨桿裝置不適合使用在還沒處理的軟土土質、貧瘠土質里。因鉆孔和注漿導致地面沉降較大，受周圍環境影響較大。

1. 工程概況

1.1擬建基坑概況

該項目地處昌平區，基坑的深是11.80～18.10m，底部的高度變化很大。東南方向是已經實施作業的1～3號住宅項目區域，地下1層，地上14以及15層，其基礎是筏板，采用CFG樁工藝。一號樓、二號樓的CFG樁，北部的方向，大概7m位置以內，是方形的布樁形式，樁間的距離是1.6m，南北方向場地的CFG樁，位于東西側的位置上，總體偏差了0.7m。三號樓的CFG樁，是使用方形的布設布置，樁間的距離是1.6m。

1.2工程地質及水文地質條件

依據相關的地質勘測審資料，深度在45m之內，一共劃分為10層土質：（1）層是填土;（2）層為新近的沉積土部分;（3）層至（8）層，都是第四系積土部分（（3）層為重粉質的黏土部分，（4）層為粉質的黏土部分、重粉質的黏土部分，（5）層為粉細的砂礫部分，（6）層為重粉質的黏土部分，（7）層為重粉質的黏土部分，（8）層為粉細的砂礫部分）;（9）層為重粉質的黏土;（10）層為細中的砂礫部分。

參考相關的地質勘測結果，區域里的地下水，分布的狀況具體見表1。

2. 基坑支護設計

2.1支護方案的設計選擇

參考項目的土地情況、水質的條件，需要在確保基坑，及周圍的建筑結構是安全穩定的情況下，采用支護樁，并結合內支撐的技術方式，基坑的作業實施工期最少需要240天[1]，實施主體部分的作業階段，由于需要分層的將內支撐結構拆下，因此會延長作業時間，最少需要60條，導致耽誤該項目的正常交付。使用樁錨的技術，能夠降低支護部分與土方作業，以及主體部分的交叉作業，可以優化施工作業的成效，以及項目的總體作業質量，符合作業的期限與造價投資標準。可因為場地的環節，限制了錨桿裝置的長度，同時，錨桿必須穿越臨近的CFG樁部位，因此，對錨桿作業的角度把控，提出了非常嚴格的標準[2]。

詳細分析之后，選用上部應用土釘墻，同時下部應用樁錨的結合方法，同時，在樁間布設旋噴樁的止水，坑里再加設疏干井設備，實施降水作業。

南部方向的支護樁，和臨近的一號樓、二號樓樁，做好水平的間距布設，東南方向的支護樁，和三號樓的水平的間距也同樣操作，給錨桿的穿越作業，打好基礎。

由于一號樓、二號樓，其復合的地基北部方向的7m位置以內，和南部方向的復合地基樁，于東西側的位置處存在0.7m的區別值。采用增加長度的錨桿設施，曾加長度至220mm，管控錨桿的設計標準，將橫穿一號樓、二號樓的錨桿，其設計的長把控為該樓的樁，使用方形布設，同時還沒有出現偏差的相交位置。

2.2支護結構設計計算

2.2.1錨桿橫穿CFG樁的剖面

使用上方土釘墻的方式，結合下方樁錨的支護方式。支護部分的變形，以及內力的測算，樁身的最大位置移動是37.8mm，樁的頂部最大的位置移動是12.9mm，樁身的正彎矩，最大為879.7kN·m。

將圓弧的滑動條，實施總體的移動，其抗滑的安全標準為1.39，滿足建筑基坑的支護標準，支護的向下部位，抗隆起的安全標準是1.907;深度為39.600m，抗隆起的安全標準值17.933，皆符合基坑的支護作業標準[3]。

2.2.2樁錨兩級邊的剖面

南部方向的車輛坡道場地，其槽底的高度是-11.600m，和地下3層與地下4層，構成的差值是4.1以及6.3m的高低層。一級的邊坡，其樁身的最大位置移動是12.6mm，樁的頂部位置，最大移動程度是10.0mm，樁身的最大正彎矩，取值是339.7kN·m;二級的邊坡，其樁身的最大位置移動值是13.2mm，樁的頂部位置，最大的移動值是3.4mm，樁身的最大正彎矩，數值為200.2kN·m。

3. 基坑的支護作業

3.1支護樁的作業實施

利用長螺進行成孔作業，砼作業之后，插筋制樁的工藝。為了讓錨桿可以從原有的CFG樁中，順利的橫穿，南部方向的支護樁和緊鄰的一號樓、二號樓，其CFG樁采用水平，并且距離相同的方式布設，東南方向的支護樁，和三號樓的CFG樁，同樣使用水平，并且距離相同的方式布設，作業實施放線階段，應該把控好樁位的誤差[4]。采用已有的基準位置，以及基坑的支護作業的相關圖紙，找到各樁的中部，操作區域可用全站儀，核對預先的標記，把樁位找對，之后，鉆桿要確保90°，開啟設備后，開始鉆孔操作，作業到預計處，進行混凝土的壓灌作業，同時需要將鉆桿上拉，再將鋼筋籠放入。

鋼筋籠采用加勁箍成的方式，可以確保鋼筋的作業區域和角度，都相對的精準，混凝土的坍落數值，需要保持為180～220mm左右[5]。需要保持不間斷的灌注混凝土，同時，把控混凝土的凝固時間，在凝固之前實施完畢灌注的作業，超灌的厚度需要大于0.5m。

相關檢測部門需要為89根護坡樁，實施低應變動力的檢查作業，抽檢的數量，是護坡樁總體數量的五分之一。檢查的結果是，89根護坡樁全部是I類樁。

3.2錨桿施工

該項目的預應力錨桿作業，要橫穿緊鄰的原有復合地基部位，三號樓的部分場地，其錨桿需要穿過一整排的CFG樁。其樁與樁的距離，需要把控為1.6m，錨桿的規劃長為24m，角度的偏差應該把控為不超過1.9°。作業實施階段，將鉆機設備定位無誤，把控角度的差距，是可以順利進行錨桿橫穿地基的主要一步。使用作圖法，結合原有的基準位置，以及基坑的支護部位，相關的作業實施圖紙，明確各錨桿的樁邊，其坐標位置和反向的延長位置，全部的精準坐標數據，作業實施采用全站儀設備，把樁邊的點與錨桿的控制位置全部布設好，同時，在錨桿的控制位置，進行拉線作業，構成錨桿的延長投影，讓錨桿的鉆機，其鉆頭的部位，和延長投影的位置相互重疊，這樣可以實現把控錨桿水平角度，降低誤差的現象[6]。

要想降低錨桿作業實施，對于原建筑的負面作用，可用套管跟緊鉆機對的方法，做好注漿的作業，水泥的水灰比，要保持為0.5，清孔作業結束后，將注漿的管子放入孔里，注漿的管口需要一直埋在液面之下，不可超過，應該把控漿體，保障注漿階段無誤。

拔下注漿的管子，將其放入桿體中，實施再次注漿，再次注漿管必須和桿體做好固定，固結體的強度，需要到達5MPa，然后再一次的進行高壓劈裂注漿。固結體的強度標準，需要滿足15MPa，用500kN級的千斤頂，做好張拉作業的鎖定。

98根預應力錨桿，其軸向的抗拉承載力符合設計的標準。1—1的剖面1-1-1-4號錨桿，錨桿長為24m，最大的位置移動數據是32.08mm，最大的回彈數據是5.91mm，最大的回彈概率是百分之18.4。

4 作業的監測環節

由于巖土項目具有復雜性，而且基坑項目十分關鍵，因此需要使用信息化的作業協助，對于基坑的支護結構，還有四周的建筑設施，做好相關的監測內容。作業實施環節，實施對監測的參數做好分析比對，可以明確，基坑的挖掘實施階段，支護與四周的建筑物體，實時的具體狀況，一旦出現監測指標異常，需要馬上找出原因并加以處理。

4.1基坑監測

基坑與四周區域的監測，涵蓋坡頂的水平位置移動情況，以及沉陷的問題、樁頂的水平位置移動情況，以及沉陷的問題、樁身其深層的水平位置偏差問題、錨桿其內力的問題、地下水位有無變化，緊鄰的建筑有沒有發生下陷或者變相的狀況。當下，本基坑項目的回填作業已經結束，總體環節的監測參數都沒有出現異樣。

從本基坑開始實施挖掘作業，到底板的澆筑完成。再到28天之后，基坑的沉降值沒有變化。項目總體的沉降觀測情況：最后的沉降數據是12.34mm，最大的數據是19.58mm，在基坑的北部方向，位于中間。

基坑項目中，正值的含義是其向內方向的移動數值，負值的含義是其向外方向的移動數值。因此，正值最大的數值為17mm，在東北方向;負值的數值為1.6mm，在南側與一號樓的附近處。

4.2四周的監測狀況

一號住宅建筑，直至三號住宅建筑，形變的監測利用整體下陷、歪斜還有下沉速率的參數進行計算，整齊的下陷為20mm，警報的臨界值為16mm;整體的歪斜參數為0.15%，警報的臨界值為0.1%，下沉的速率警報啟動標準是2.5mm/d。

1號住宅建筑到3號住宅建筑，其下沉的觀測，是自基坑項目實施挖掘，直到回填作業結束。建筑的總體沉降觀測時期之間：

一號住宅建筑的最后且最大的沉降數值是-3.00mm，最大的傾斜數值為0.04%;

二號住宅建筑的最后且最大的沉降數值是-6.88mm，最大的傾斜數值為0.019%;

三號住宅建筑的最后且最大的沉降數值是-15.56mm，最大的傾斜數值為0.052%，皆滿足《建筑基坑工程監測技術標準》《建筑地基基礎設計規范》的相關要求。

5結語

文中項目因為作業的時期緊張，為保障基坑的作業順利，還有臨近建筑設施的安全穩定，項目的作業方案不再使用一般的內支撐作業，而應利用上方土釘墻，下方樁錨的聯合支護技術。要點總結如下。

（1）設計工作的部分，支護樁使用和附近CFG樁，相互水平并且距離相等的布設做法，同時延長錨固體的直徑，降低了錨桿的長，把錨桿的設計長把控為樁還沒有出現偏差的地方。

（2）作業實施的部分，支護樁的作業定位無誤，并且把控錨桿的作業角度誤差，是確保錨桿可以順利橫穿復合地基的主要一步。項目采用支護樁，其坐標布置好樁位，錨桿作業利用原有的基準位置，以及基坑支護的相關作業實施圖紙，找到操作位置，反方向的延長位置，布置好樁邊的點，還有錨桿的控制位，同時在錨桿的控制位置，實施拉線作業，構成錨桿的延長投影，讓錨桿的鉆機，其鉆頭的位置和與延長投影，可以重疊，能夠把控錨桿的水平角度誤差。

為降低錨桿作業實施，對原有建筑的干擾，其注漿操作采用P·S·A42.5水泥物料，選擇二次的高壓劈裂注漿操作，并且做到實時補漿，把控注漿程序，確保注漿作業成效。

參考文獻

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