陜西建工第七建設集團有限公司 寶雞 721000

1 工程概況

該工程位于西安市長安區(qū)長安路西側(cè)，建筑面積約10萬 m2，擬建建筑物為高層住宅樓和寫字樓各1 棟，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上32 層和25 層，裙樓3 層，地下車庫3 層，基坑開挖深度為18.5 m。

擬建場地內(nèi)地形較為平坦，屬黃土區(qū)域。基坑開挖揭露及基坑支護穩(wěn)固體形成時所遇的地層主要有第四系全新統(tǒng)人工填土，上更新統(tǒng)風積黃土、殘積古土壤及中更新統(tǒng)風積黃土、沖擊黏性土。

2 工程特點和技術(shù)難點

基坑東側(cè)緊鄰地鐵2號線某出口，地鐵出口基礎埋深約7.5 m，即地表下7.5 m深度范圍內(nèi)不得布設錨拉體系；西側(cè)南段緊鄰小學教學樓，為3 層已有建筑，獨立基礎，基礎埋深2.2 m，地基采用灰土墊層；西側(cè)北段為小學圍墻；南北兩側(cè)支護環(huán)境條件較為簡單。

3 技術(shù)措施

3.1 基坑支護設計方案[1,2]

基坑支護設計遵循安全、可行、經(jīng)濟、合理的原則，按場地環(huán)境條件分段采用不同的支護設計。支護平面布置見圖1。

1）Ⅰ-Ⅰ斷面：該段基坑開挖深度18.5 m，采用鉆孔灌注樁作排樁+預應力錨索聯(lián)合支護。鉆孔灌注樁有效樁長26.6 m（含虛樁0.5 m），樁徑為800 mm，基坑外一字形布設，樁間距1.5 m，樁體混凝土強度為C30。排樁樁頂標高現(xiàn)地表-0.00 m，排樁鋼筋籠主筋為22 根φ22 mm的HRB335鋼筋，螺旋箍筋為φ10 mm@100 mm，加勁筋為φ16 mm@2 000 mm，鋼筋保護層厚度為50 mm。樁頂設600 mm×800 mm冠梁，主筋為5 根φ16 mm的HRB335鋼筋，肢箍φ8 mm@150 mm，混凝土強度為C30。預應力錨索共4 道，分別設在-4.5 m、-8.0 m、-11.5 m、-15.0 m層，成孔孔徑150 mm，入射角15°，長度20 m，錨固段長度15 m，鋼絞線為3 束1×7標準型φ15.2 mm鋼絞線。軸向受拉承載力設計值350～400 kN，鎖定值220 kN。

圖1 基坑支護平面布置示意

2）Ⅱ-Ⅱ斷面：該段基坑開挖深度18.5 m，采用鉆孔灌注樁作排樁+預應力錨索聯(lián)合支護。鉆孔灌注樁的設計同Ⅰ-Ⅰ斷面。預應力錨索共3 道，分別設在-8.0 m、-11.5 m、-15.0 m層，成孔孔徑150 mm，入射角15°，長度20 m，錨固段長度15 m，鋼絞線為4 束1×7標準型φ15.2 mm鋼絞線。軸向受拉承載力設計值350～400 kN，鎖定值280 kN。

3）Ⅲ-Ⅲ斷面：該段基坑開挖深度18.5 m，采用鉆孔灌注樁作排樁+預應力錨索聯(lián)合支護。排樁鋼筋籠主筋為20 根φ22 mm的HRB335鋼筋，其他設計同Ⅰ-Ⅰ斷面，預應力錨索共4 道，分別設在-4.5 m、-8.0 m、-11.5 m、-15.0 m層，成孔孔徑150 mm，入射角15°，長度20 m，錨固段長度15 m，鋼絞線為4 束1×7標準型φ15.2 mm鋼絞線。軸向受拉承載力設計值400～450 kN，鎖定值280 kN。

4）Ⅳ-Ⅳ斷面：采用土釘+預應力錨桿支護。土釘孔徑120 mm，入射角15°，土釘水平方向間距1.5 m， 垂直間距為1.5 m，以梅花形布設，共設12 排。第1排土釘距離地表1.5 m，其中第4排、第6排及第8排為預應力錨桿，孔徑150 mm，入射角15°，長度12 m，錨固端為9 m，設計施加預應力為120 kN。土釘長度均為9 m，在地表下0.5 m處安插長1.0 m的掛網(wǎng)鋼筋。土釘采用φ25 mm的HRB335螺紋鋼筋，預應力錨桿采用1 根φ25 mm的HRB335螺紋鋼筋，腰梁材料為25b#槽鋼，加斜鋼墊與錨頭連接。

3.2 施工工藝及主要技術(shù)措施[3-5]

3.2.1 鋼筋混凝土排樁

根據(jù)工程地質(zhì)及施工現(xiàn)場條件，鉆孔灌注樁選用旋挖鉆孔機旋挖成孔、混凝土澆筑成樁工藝。施工工藝流程為：場地平整→樁位放線、開挖漿池、漿溝→鉆機就位、孔位校正→鉆孔、泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣→清孔換漿→終孔驗收→下鋼筋籠和鋼導管→澆筑混凝土→成樁養(yǎng)護。分段制作鋼筋籠時，鉆孔灌注樁主筋的焊接接頭數(shù)在35d范圍內(nèi)不應超過該截面主筋數(shù)的50%，樁位誤差應≤100 mm。

3.2.2 預應力錨索

1）基坑開挖：鋼筋混凝土排樁體系施工完成且其混凝土齡期強度滿足規(guī)范要求后，基坑開挖結(jié)合預應力錨索施工采用分層開挖、分層錨固施工，分層厚度為4 m。

2）鉆孔及檢孔：錨索孔采用人工洛陽鏟與鉆機機械成孔相結(jié)合進行施工。施工前先測量放樣準確定出錨索孔位，并編號標識。鉆機就位后調(diào)整鉆桿與水平方向的夾角符合設計值，鉆孔過程中，應注意鉆孔速度。成孔后檢查孔深是否符合設計深度、有無縮孔現(xiàn)象。檢孔完成后，將孔口暫時封堵，以免雜物進入孔內(nèi)。

3）錨索的組成與安放：預應力錨索體由錨梁、自由段、錨固段3 部分組成。本錨索采用拉力分散型錨索，錨索制作和安裝按照如下流程進行：下料→除銹防腐→焊接導向錐→綁扎→入孔。鋼絞線下料長度為孔深加上預留長度；鋼絞線采用φ15.20 mm高強度低松弛無黏結(jié)預應力鋼絞線，呈同心圓環(huán)形布設，中心為灌漿管，錨索錨固段間距1～2 m設置隔離架和緊箍環(huán)，使錨索呈節(jié)狀，以增大錨索的抗拔力，鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0～1.5 m設置1 個架線環(huán)，使錨索能在孔中居中，保證錨索體保護層厚度不小于20 mm。自由段鋼絞線外套塑料管，套管前端口應做好隔漿措施，防止灌漿材料進入自由端。安裝錨索體前再次認真核對錨孔編號，確認無誤后，人工緩慢地將錨索體放入孔內(nèi)，用鋼尺量出孔外露出的鋼絞線長度，計算孔內(nèi)錨索長度（誤差控制在50 mm范圍內(nèi)），確保錨固長度。

4）注漿：錨固段使用水泥砂漿注漿，水泥砂漿強度≥30 MPa，水泥砂漿配合比為1∶1（質(zhì)量比），水灰比為0.38～0.45，注漿壓力為0.4 MPa，為防止水泥砂漿凝固收縮時錨固體與孔壁錨固力的損失，需摻入適量的膨脹劑，一次注漿不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補充注漿，直至注滿為止，同時做好注漿記錄。

5）錨頭制作：錨墩為2 根25b#槽鋼加斜鐵墊板結(jié)構(gòu)，外接OVM45-4錨具。

6）錨體張拉：當注漿體混凝土強度達到設計強度的70%后，可對錨索體進行張拉。張拉前錨墊板表面需清除干凈，錨具安裝應與錨墊板和千斤頂密切對中，并和錨索體軸線方向垂直，千斤頂軸線和錨索體軸線應在同一軸線上。在正式張拉前用10%或20%的設計拉力進行預張拉，以便錨索的各部位接觸緊密，索體完全順直。張拉分2 次進行，第1次張拉按五級張拉（即設計噸位的25%、50%、75%、100%、110%），前四級的穩(wěn)定時間為5 min，后一級的穩(wěn)定時間為15 min。第1次張拉后7 d再進行1 次補張拉，以便補償錨索的松弛和地基的徐變等因素造成的預應力損失。在張拉過程中應加強對周圍坡面和地表面的觀測，以免土體脹起。

3.2.3 土釘墻及錨桿

土釘墻或預應力錨桿施工與土方開挖交叉或平行施工，開挖與支護應分層進行，分層厚度≤2.5 m，分層長度不大于10 m。主要施工工藝為：平整坡面→安設土釘或錨桿（包括成孔、插鋼筋、注漿）→綁扎固定鋼筋網(wǎng)→噴射細石混凝土面層并進行養(yǎng)護→設置坡頂腳排水措施→驗收。

4 結(jié)語

本工程通過采用鉆孔灌注排樁、預應力錨索、土釘墻等施工技術(shù)，降低了工程造價，縮短了施工工期，保證了施工安全，為深基坑支護施工提供了參考。