桩锚支护结构在深基坑施工中的应用
文章结合某深基坑工程，介绍了桩锚支护结构的实践应用，论述了工程的施工技术以及质量控制措施，对于类似工程具有较强的现实指导意义，可为相关技术人员参考所用。
标签 深基坑工程；桩锚支护结构；施工技术
1 工程基本情况
杭州某高层建筑，其地下室为三层，地面为31层，总的建筑面积为59832m2。工程的基坑深度为14.7m，基坑东侧边线离路边线约为9米；西侧为一供电房，离基坑边线约为10m；基坑南侧边线距离路边线约为7m；北侧离已经建成的某大厦（18层）约为15米，距离较近的是一9层建筑，距离约为11米。
各土(岩)层：（1）人工填土层；（2-1）淤泥、淤泥质土层；（2-2）中粗砂层；（3）粉质粘土层；（4-1）强风化泥质粉砂岩层；（4-2）中风化泥质粉砂岩层；（4-3）中风化泥质粉砂岩层。
勘察期间，测得地下水水位埋深1.00～1.70m。
根据安全、科学、经济、合理的原则，综合分析后最终决定，本工程采用钻孔桩加两道锚杆（局部采用两道内撑）相结合的支护体系（见图1）。
图1 支护结构剖面图
2 施工工艺及施工质量控制
2.1 前期准备
在围护结构施工前，应查明场地范围内的地下管线的位置、埋深、管线材质以及基础形式，并汇同业主、监理、设计及有关管线权属部门共同协商、研究地下管线的迁改、加固和悬吊方案，保证管线的安全和正常使用。由于紧邻本基坑南面为居民楼，在基坑开挖前必须摸清其基础形式，采取必要的加固措施予以保护，防止基坑开挖造成已有建筑物损坏。
2.2 钻孔
锚索钻孔过程中应对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证。钻孔用水应使用清水，不得使用膨润土循环泥浆护壁。锚固段钻孔内不得积有沉渣、粘土等，孔壁必须顺直不得坍塌和松动。钻孔深度应超过锚杆设计长度0.5～1.0m，防止土屑不能完全冲洗出而影响锚杆的有效锚固长度。
2.3 预应力锚索施工
2.3.1 钻孔结构：钻孔按设计要求以Φ150mm口径钻至终孔，钻孔角度、孔深按设计要求。
2.3.2 腰梁施工施工方法参照压顶冠梁进行。
2.3.3 锚索钻孔应满足下列要求:锚孔水平、垂直方向孔距误差不大于50mm钻孔角度允许偏差为3º；锚孔深不小于设计深度。
2.4 锚索制安（回收式锚杆另按有关要求）
钢绞线使用前应除油污，除锈，并严格按设计尺寸下料。钢绞线应平直排列，沿杆体轴线方向每隔1.5m设置一个隔离对中架，桿体的保护层不小于2.0cm，钢绞线(包括注浆管)应捆扎牢固。杆体自由段用塑料管包裹，与锚固段相交处的塑料管口密封并用铅丝绑紧。锚索安放时应保证对中支架的位置，以确保锚索体在孔内居中，并要保证杆体安装至孔底位置。
2.5 注浆
注浆材料采用32.5R普通硅酸盐水泥，结石体要求具有良好的抗裂能力。注浆采用二次注浆工艺，第一次自孔底上行进行注浆，注浆压力为0.5MPa；第二次注浆须等第一次注浆浆液初凝后终凝前进行，注浆压力为1.5MPa。浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆。注浆量不得小于计算量，其充盈系数不小于1.1。
锚索的灌浆应严格控制浆体的水灰比，把握灌浆的质量。锚索的张拉应待锚固体强度达到设计强度的75％以上方可进行。
2.6 张拉与锁定
压顶圈梁与腰梁强度达到设计强度在85%后方可进行锚索张拉。对于锚索张拉时，台座的承压面应平整并与锚索轴线方向垂直。锚索张拉前，应该对张拉设备进行标定。注浆后14天，锚固体强度大于15MPa时，方可进行张拉。锚索张拉应按顺序进行，并应考虑相邻锚索的影响。锚索在张拉之前，应取10%～20%的设计荷载对锚索先行张拉一次，使各部位接触紧固，杆体完全平直，保证张拉数据准确。考虑地层松驰、徐变等影响，在锁定过程中张拉荷载一般都有回缩，故应张拉至1.1～1.2 Nt(设计锁定荷载)，以保证锚索的预应力满足设计要求。
关于预应力支锚式排桩支护的施工其余注意事项可参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）及《岩土锚杆（索）技术规范》（CECS22：2005）。
2.7 做好防渗处理
基坑开挖施工前，基坑四周地面必须硬化，防止地表水渗入基坑，特别是不得在基坑边设置厕所、冲凉房等易漏水设施。基坑开挖过程及地下室施工期间应做好基坑内外的排水工作，基坑外侧宜设置截水沟，基坑内侧可根据基坑渗水情况，采取沿基坑侧设置排水盲沟，集水井等排水措施。如在雨季施工必须准备足够的抽水设备，基坑严禁泡水。
2.8 钻孔灌注桩施工
2.8.1 成孔
成孔时，孔口宜采用钢板护筒，护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm，护筒埋设深度不少于1.5m。浇注砼前，孔底500mm以内的泥浆比重应少于1.25，含砂率≤8%，粘度≤28S。应保证桩的垂直度，其垂直度偏差不大于1%。
2.8.2 钢筋笼的制作与安装
纵向主筋接头采用单面焊，其焊接长度为35d，但同一截面内纵筋接头面积不得超过50%；分段制作的钢筋笼，其接头应采用焊接。箍筋采用螺旋式，加强筋与纵筋采用逐点点焊，箍筋与纵筋为隔点点焊。钢筋笼外侧应采用有效措施，以保证桩的保护层厚度和钢筋笼位置对中。
2.8.3 混凝土浇灌
混凝土须具有良好的和易性，坍落度为180～220mm，水泥用量不少于360kg/m3。混凝土中含砂率为40～45%，选用中粗砂，碎石的最大粒径不大于40mm。灌注第一斗混凝土时，导管下端离孔底宜控制在300mm左右，且第一斗混凝用量应使投入后进入长度达80cm以上，在以后的灌注过程中，导管埋深不宜少于2m。保证混凝土浇注时的连续性。
2.9 桩顶冠梁施工
钻孔灌注桩施工完毕后，凿出桩头浮浆至设计桩顶标高；安装冠梁钢筋，支模，浇筑混凝土；冠梁施工必须按中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》进行。
3 加强监测
围护结构的设计和施工应遵循“动态设计与信息化施工”的原则。本场地地理位置复杂，地表的建筑物、地下管线及地铁区间隧道盾构井，同时地质条件又较差，在施工边程中，必须建立严格的监测网，对施工全过程的基坑安全及周边环境进行严密监测。关键位置、工况应加密测点布置，加大监测频率，及时作好监测结果的综合分析和风险预测，并将结果提供给业主、施工单位、监理单位、设计单位，根据监测反馈信息、地层岩性的变化及施工条件，及时调整设计和施工，以确保基坑、周围建筑和管线的安全，具体监测项目、频率及要求等见设计图纸。
4 总结
实践证明，本工程采用桩-锚支护方案施工，没有出现任何工程质量事故和安全事故，证明了该方案设计模式是结构安全的，此外直接节省工程造价800
多万元，取得了良好的社会经济效益。
参考文献：
[1]建筑基坑支护工程规程》（DBJ/T15-20-97）
[2]左秉旭,李兆斌.排桩锚杆联合支护结构在深基坑工程中的应用[J]. 中国地质灾害与防治学报,2008(3).
