建筑深基坑桩锚支护施工技术

陈伟

广东万成建设集团有限公司

摘要：桩锚支护是把护坡和土层锚杆结合起来的一种支护方式，在一些施工场地狭窄、环境复杂的大型深基坑工程中得到广泛的应用。本文结合工程实例，重点介绍了长螺旋压灌混凝土灌注桩和预应力锚索的桩锚支护结构基坑围护系统，并对施工过程中所遇的难点提出处理措施，为深基坑工程的设计和施工提供重要参考。

关键词：深基坑；桩锚支护体系；长螺旋；预应力锚索；处理措施

引言

桩锚支护作为一种支护方法，是通过土层锚杆与周围土之间的摩擦阻力，使土压力发生抵抗桩后并保持整个支护结构的稳定性。该支撑系统主要由挡土桩、土层锚杆、腰梁、锁梁四部分组成。基坑地下水位高，支撑桩后也有水泥墙。它们相互联系，相互影响和互动，形成一个有机的整体。特别是在复杂工程场地和对工期的需求以及严格的基坑工程是十分有益的。而由于受力合理，支护结构的造价较低，因此它被广泛地用于基坑支护。本文就对深基坑桩锚支护体系的施工技术进行实例分析。

1.深基坑支护概述

深基坑支撑有多种形式。根据其工作机构及挡土墙形式，分为水土桩墙、排桩、桩墙、土钉墙及喷锚支架、反拱墙类型、边坡开挖类型。根据基坑施工的相关知识和自己在基坑施工方面的经验。由于目前城市土地价格非常昂贵，建筑间距很小，基坑支护深度很深（大多超过10米深），一旦发生基坑事故将会给周围环境和建筑带来巨大的威胁，对社会稳定和住房状况带来负面影响。随着城市建设日益变化，为了适应城市的发展和建设，必须发展地下利用功能。在城市地下商业建设、城市地下行政办公建设、城市地下文化教育展览建设、城市地下体育娱乐体育建筑、城市地下综合体中，城市地下开发建设与基坑支撑不可分割。

2.工程概况

某住宅建筑项目包括2个13层的地面住宅建筑和一个2层的地下停车场，占地面积为29562平方米，总建筑面积为57363平方米，地下车库面积为24697平方米；工程基坑分为两类：一类为凹深基坑，一类为方形独立浅基坑，一类为凹深基坑开挖深度11.35米，11.65米，基坑面积17077平方米，方形独立浅基坑开挖深度6.8米，基坑面积2600平方米。

按照设计图纸，该工程的支撑结构是桩锚固结构，支撑桩采用长螺旋钻孔灌注桩，桩径分别为600mm和800mm，桩间距分别为1.2m和1.3m，桩边距离基筏为1.2m，根据基坑深度，6.8m基坑设计桩长为9.8m，设一层锚索；11.35m基坑设计桩长12.45m，带三层锚索；11.65m基坑设计桩长12.75m，带三层锚索，1根锚索，间距1.2米和1.3米，桩间喷射细石混凝土作为二次支撑，内置钢板网，混凝土强度等级为C20。预应力锚索为150毫米，其孔直径为150毫米，锚孔灌浆材料是纯粹的水泥浆，水灰比是0.6~0.8，利用 P.O42.5常规硅酸盐的注浆材料，M20的注浆材料。

3.施工难点及处理措施

（1）这个项目量大、工作需求紧密。由于本项目是一个住宅、商业综合体，是普通人的拆迁安置房，因此，政府需要快速使用，收紧工期。但是，该工程基坑处于560米，预应力锚索的数目是450根。所以，这是工程中保证现浇桩和预应力锚索质量的关键。

（2）基坑旁边有永久性建筑物，缺少图纸，基本形式不清楚，对基坑的变形非常敏感，需要保证基坑的变形较少。

（3）本项目位于市中心，周围有老房子、商品房、自来水等公共设施，对基坑沉降、变形反应敏感，考虑到这一地质和环境条件，必须做好基坑支护施工。

（4）地质勘探点位于建筑位置上，没有外扩而又明确的，仅根据接近的勘探点进行基坑支护设计。

4.主要施工方法

桩锚深基坑支护工程施工过程为：线路挡桩施工现浇桩施工混凝土锚索顶梁施工。

4.1长螺旋钻孔灌注桩施工

超流混凝土压力灌注：钻孔至设计标高后，第一站10~20S，然后缓慢改进钻机，打开混凝土泵至孔内压力浇筑混凝土，钻孔时压力浇筑混凝土，并总是确保管中具有高度的砼。在泵送和泵送混凝土时，应严格控制钻杆的改进率。正常情况下，增加钻头应控制在每分钟3.5米左右，以确保钻孔速度和混凝土浇筑速率的协调。在抽收之前，对钻杆中的混凝土高度有高出地面要求。混凝土灌注高度要求高出桩顶部的高0.5 m。

钢筋笼的安全：首先使用手动钢笼，最后将振动器放置在钢笼的上口。振动器为圆形，振动器下部设置3～5个圆形套筒，用来振捣钢筋套住，在施工过程中，用水准仪确定了标高。例如，为了确保钢筋笼的保护层厚度，在下放时，由于沉积力太大，应及时拔出钢筋笼，再次下放。

4.2预应力锚索施工

预应力锚索是指锚固在岩体中加固边坡的锚索。锚索通过岩体弱结构面的孔锚入岩体，连接滑体与稳定岩层，改变边坡边坡岩体的应力状态，提高边坡不稳定岩体的完整性和强度。施工过程：锚孔测量和放置钻机进行钻孔锚孔清洗锚索系统，安装锚灌浆腰梁，使锚索张紧、锁紧、锚固。

锚索成孔施工：在混凝土灌注桩和冠梁施工完成后7天，混凝土强度达到70%，对第一层土方进行开挖，是第一层锚索工作表面的重点，土方开挖以岛型开挖，沿基坑周圈由6米宽组成，挖合完后由挖机的操作表面平稳，以确保钻机的定位精度。钻机的位置对中，以35°为导向，对钻孔要实现“准、平、稳”的需求；然后要重复提插孔中钻杆，用水冲孔中的沉渣直到出清水，然后接起来钻杆；钻进深度需要比设计深度增大0.5m到1.0m，不能返出残渣沉积，以确保锚索深度的达到设计需求。

锚索的灌浆：锚索安装完成，经验收合格后，立即进行灌浆，灌浆分为两次的灌浆，具体的内容包括：（1）首次选浆。按照设计图纸，将锚索放在孔中，为了方便出浆，选浆管口隔100毫米到150毫米。选浆材料的水灰比为0.6到0.8的纯水泥浆，其水泥使用 P.O42.5普通硅酸盐。在采用前浆管前，要检测出不断裂的堵塞，接口上要处理牢固，避免压力增加时裂化浆。在灌浆时，随着浆体的缓慢速度的拔出注浆管注入了缓慢的匀速拔出。等孔中泥浆与杂质都溢出孔口，并与灌浆液相似，也就是所谓的第1次灌浆。（2）二次灌浆。在首次灌浆终止后2小时进行二次灌浆，其应该严格遵循操作规范，确保浆体的灌满。在15 MPa的浆锚固段中，需要进行张拉。

桩间土喷护：按照设计图纸的要求，在钢板网挂定后，可以对桩间土喷射进行桩间土喷射，混凝土使用现场搅拌、强度需求 C20，水泥与砂石的重量比1：4，采用32.5级矿渣硅酸盐的微粒，其砂细度模数比2.5高，且含有泥量控制在5%～7%，且石子颗粒尺寸不能大于15 mm，否则很难喷嘴完成。在待钢板网固定完毕后，喷嘴要分级依次，喷嘴要自上而下，从里到外，逐次增加，总喷射厚度为50 mm。

 腰梁制作及张拉锚索：腰梁采用220b热轧槽钢进行拼接。锚索灌浆施工后，经过维护15天（水泥强度达到以上水泥强度的75%以上），张力施工必须满足以下要求：①保持垫、锚与锚轴垂直，预设顶轴与锚轴重合，②在安装前校准千斤顶和压力表，检查高压油泵；③张力编程，考虑锚索相互作用，张力为设计载荷的0.1~0.2倍，确保锚索接触，消除隐蔽变形。拉伸载荷等级将逐步加载。由于伸长率的变化，油泵上的压力表指针无法卸载到设计锁定载荷并锁定。

5.施工中所遇难点及处理措施

5.1灌注桩钢筋笼不满足设计要求

本工程支护桩结构为长螺旋压混凝土现浇桩，在施工中，由于其房的基本复杂，在自然的地面中，在四米以内是各种填土，钢筋混凝土，砖基础，预制管桩，导致桩成完整孔，钢笼不能满足设计要求。设计变更后，用不适合设计图纸的桩边加固钢笼，桩侧加120b沟槽钢，每边加3根锚索。当锚索成孔遇压力时，钻杆难以钻进时，采用钻杆带套管施工。

5.2局部灌注桩没有贯彻

因为老房基础是预制管桩，它的基础埋设非常深，地下水率高，不能完全消除基础，在施工的时候，部分桩水平在原来的基础上，造成了6根灌注桩不能施工。通过设计单位验算变动，在没有工程桩的桩位上，使用2根20 b槽钢合抱焊接为方桩，2层预应力锚索，依赖于锚索的固力。

5.3电梯井，集水坑处支护桩不符合要求

在支撑设计阶段，工程设计图纸没有设计，也没有明确依赖于建筑收集坑和基坑旁的电梯井位置，在电梯井流量和收集坑施工期间，由于它的深度很深，在开挖后，会出现流砂和局部桩未满足设计需求。钢管桩按集料井和电梯井深度单位加固，采用长6m，间距500mm，钢管采用159*6型，距集料井和电梯井开挖两侧各2米，钢管桩采用螺杆空压机、SL500B钻机配合工艺。桩施工完成后，使用钢筋混凝土浇筑，将钢管连接在一起，并发挥挡水的作用。

6.结语

综上所述，采用桩锚支护结构使基坑支护方便、可靠，是保证基坑周围环境的安全有效的措施之一。在基坑支护施工过程中，专业分包施工严格管理，现场质量监督到位，施工设计成功，对所有支撑人员桩和预应力锚索的施工内容，并通过专业基坑监测单元的日常监测数据进行反馈，可见基坑及周围建筑物变形，使整个基坑支护结构安全可靠，满足施工需要。

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