倪曉榮 單寶學 任培杰 李哲琳 裴相斌

(中國新興建設開發(fā)有限責任公司，北京 100039)

0 引言

樁錨支護是目前深基坑支護體系中應用較為普遍的一種形式，通過設置錨桿，可以有效的控制邊坡位移和確保基坑安全，其施工簡便，造價合理，尤其是在土質相對較硬的內陸地區(qū)，應用越來越廣泛。但近年來在城市深基坑施工中，由于市區(qū)建筑密集，新建工程和周邊既有建筑物地下室相鄰往往較近，使得新建工程相鄰建筑物側邊坡往往呈有限范圍邊坡狀態(tài)，即邊坡寬度為有限寬度，在有限范圍邊坡狀態(tài)下，基坑支護體系無法按照常規(guī)方法進行設計，尤其是采用樁錨支護設計方案時，錨桿受周邊已有建(構)筑物地下室影響長度受到限制，錨桿基本位于滑裂面范圍以內，從而極大地影響錨桿承載力，而需采取有限范圍邊坡支護方案。

針對有限范圍邊坡，通常采用組合式基坑支護形式，比如雙排樁支護體系、單排樁聯(lián)合多排預應力短錨桿支護體系等。但對邊坡位移有特殊要求的深基坑，支護體系除應確?；影踩€(wěn)定外，還應采取其他措施控制支護結構變形。

1 工程概況

本工程位于北京市朝陽區(qū)建華路，基坑東西方向長約92 m，南北向寬約46 m，基坑開挖深度9.05 m～11.1 m，地下2層。

勘察最大勘探深度(20.00 m)范圍內的地層，劃分為人工堆積層和第四紀沉積層兩大類，并按地層巖性及工程特性劃分為 6 個大層，分述如下：

表層為人工堆積之一般厚度為1.20 m～1.80 m的粉質黏土素填土、黏質粉土素填土①層。

人工堆積層以下為第四紀沉積之粉質黏土②層，砂質粉土③層，細砂④層,圓礫⑤層，重粉質黏土⑥層。

地下水實測穩(wěn)定地下水水位標高為23.36 m～23.71 m(埋深為16.20 m～16.50 m)，地下水類型為層間水。

地層物理力學性質參數見表1。

表1 地層物理力學性質參數表

本工程南側緊鄰一在建建筑，基坑開挖邊線距南側建筑地下室外墻皮約13.0 m，根據現場實際條件，該側邊坡為有限范圍邊坡。另外，新建建筑該部位地下結構為下沉廣場，地下外墻呈懸臂式狀態(tài)，故即使基坑肥槽回填后，該側邊坡支護體系仍然呈受力狀態(tài)，為永久性支護體系。根據上述特點，該側基坑支護設計時，因錨桿長度受南側建筑限制，不能采用常規(guī)樁錨支護設計，即單排樁加錨桿支護方案，而需采用組合式支護設計體系，另基坑支護體系除需保證基坑安全外，還需控制支護體系位移，不能因支護體系變形過大而給地下室外墻造成壓力，產生質量事故。綜合以上分析，施工時采用雙排樁聯(lián)合多排預應力短錨桿進行支護。

2 設計參數

本工程基坑南坡開挖深度11.0 m，地下結構外墻距離樁內皮為300 mm，支護設計為雙排樁加三排預應力短錨桿。具體設計參數如下。

2.1 排樁設計參數

雙排樁樁長17.5 m，樁徑1 000 mm，樁間距為1.6 m，前后排樁中心距為3.0 m，樁身混凝土強度為C25。雙排樁樁頂均位于地面下1.5 m，樁頂上部采取磚砌擋土墻支護。

雙排樁鋼筋籠設計參數如下：

2.2 錨桿設計參數

本支護段共設計三排預應力短錨桿，錨桿長度均為9.0 m，前部3.0 m為自由段，后部6.0 m為錨固段，設計鎖定值為90 kN，錨桿主筋為兩根7φ5(1 860)鋼絞線。錨桿豎向間距為2.0 m/3.0 m/3.0 m，橫向間距設置為一樁一錨。為防止錨桿鋼梁影響后續(xù)結構外墻施工，鋼梁采用單根36b槽鋼。

2.3 冠梁及連系梁設計參數

樁頂設計1 200 mm×800 mm混凝土冠梁，并在前后排樁間設置1 200 mm×800 mm連系梁，連系梁間距1.6 m，冠梁及連系梁混凝土標號均為C25。

該部位邊坡支護設計平面布置見圖1，支護設計剖面見圖2。

該剖面軟件圍護結構內力變形計算結果見圖3。

3 施工工藝及過程管理

3.1 施工工藝

排樁采用人工挖孔樁施工工藝，成樁時每挖一節(jié)樁孔，做一節(jié)護壁，護壁強度滿足要求后再開挖下節(jié)樁孔。開挖至設計深度檢查合格后灌注混凝土。

預應力錨桿采用土錨干成孔施工工藝，成孔完畢檢查合格后，下入鋼絞線，再進行注漿。

3.2 施工管理重點

雙排樁施工重點：

1)樁位確定：由于錨桿施工需通過前后兩排護坡樁樁間，如前后排護坡樁樁位偏差較大，錨桿施工將很困難。樁位放線時，應嚴格按設計位置放定前后排樁位，精確定位、反復校核，保證樁點的準確性。

2)成樁施工：成樁時應注意控制樁身垂直度，前后排樁均應跳樁施工，避免樁孔互相影響。鋼筋籠應居中安置，混凝土澆灌時注意控制混凝土質量及澆筑的連續(xù)性，避免樁身出現質量問題。

3)安全管理要求：每班作業(yè)前打開孔蓋，進行氣體檢測，通風后方可下孔作業(yè)；深度超過4 m時，要進行強制通風?？變扔腥俗鳂I(yè)時孔口要有人監(jiān)護，隨時與孔內人員保持聯(lián)系。施工前檢查所用工具、設備，確認完好后，再下井施工。

錨桿施工重點：

1)桿體加工要求。

鋼絞線加工時應保持表面清潔，無污物，桿體制作應在平坦、堅實的地面上進行，桿體應保持順直，不得發(fā)生明顯變形。桿體自由段鋼絞線套φ20塑料軟管，兩端用鉛絲扎緊、膠布密封。桿體加工完畢后將注漿管沿支架中心孔插入至桿體端部。

2)成孔質量要求。

錨桿孔位、孔徑、成孔角度等要嚴格按設計要求施工。

3)注漿要求。

錨桿采用孔底壓力注漿法，漿液通過注漿管從孔底注入，返出孔口后開始起拔注漿管，第一次注漿完成后繼續(xù)保持2次～3次補漿，保持孔內漿液飽滿。

4)養(yǎng)護及張拉。

錨桿至少保證7 d養(yǎng)護期，且錨桿養(yǎng)護期間不得受到任何擾動。滿足養(yǎng)護齡期后方可進行張拉鎖定，張拉時需按規(guī)范要求分級張拉。

4 支護效果分析

本工程基坑開挖到槽底后，邊坡安全穩(wěn)定，各項變形指標滿足設計要求。圖4是坡頂位移隨時間變形趨勢圖。

通過對邊坡監(jiān)測數據進行歸納分析，結果如下：

邊坡開始開挖后，坡頂位移逐漸增大，并在挖到槽底后達到最大位移7.8 mm，而后隨著基礎的施工和肥槽的回填，位移呈現部分反彈，最后趨于穩(wěn)定于5 mm，相比理論計算坡頂最大位移20 mm，實際監(jiān)測數據遠小于理論計算結果，同時滿足了結構設計對邊坡支護體系變形的要求。

根據坡頂位移觀測數據，可以認為雙排樁聯(lián)合多排短預應力錨桿能夠滿足本工程邊坡支護設計的要求，邊坡支護體系整體安全穩(wěn)定性較好，該方案取得了良好的支護效果。

5 結語

通過在本工程中的成功應用，可以認為雙排樁聯(lián)合多排預應力短錨桿支護方案能夠有效解決有限范圍邊坡支護的問題，具有一定的可行性與適用性。該方案不僅能夠解決邊坡整體安全穩(wěn)定性問題，而且有利于控制支護結構頂部位移，尤其是對支護結構位移有特殊要求的深基坑，具有更強的適用性，對同類工程具有較強的借鑒意義。