中建五局第三建設有限公司，湖南 長沙 410000

目前國內市場上大部分住宅、公建建筑等多為一層地下室，基坑開挖深度多為5～9m。開發(fā)商在建設過程中對土地的利用非常極限化，因此基坑支護常常設計為內支撐支護，在基坑開挖的過程中多為垂直開挖，且開發(fā)商對工期要求緊迫，最終導致支護可能未達到最終強度時就進行土方開挖，進而產生嚴重的基坑安全隱患。此種施工做法最后可能導致需要爆破拆除內支撐，具有一定危險性且不環(huán)保，可見傳統(tǒng)的內支撐支護已不滿足當下快節(jié)奏的施工工期要求和環(huán)保要求。文章依托中新天津生態(tài)城50#地塊中學項目，對復雜軟土地基深基坑自穩(wěn)無對撐斜-直交替預應力支護樁體系的應用進行了詳細介紹，進而為類似的基坑項目進行此支護施工技術的應用提供參考。

1 工程概況

50#中學項目位于天津市中新天津生態(tài)城，項目包括5棟教學樓、1棟宿舍樓、1層整體地下室，基坑開挖面積為2.3萬m2，基坑最大深度為6.4m。該場地屬海積低平原地貌，為海相與陸相交互沉積地層，地形整體平坦。

2 支護設計概況

該場地開挖范圍內為素填土+淤泥質黏土，開挖最大深度為6.4m，基坑西側綠線距離地庫結構外邊為3m，同時考慮該工程施工工期緊、周邊用地緊張等特點，該項目采用了復雜軟土地基深基坑自穩(wěn)無對撐斜-直交替預應力支護樁體系。

（1）開挖范圍土質為1.5m厚素填土+6.5m厚淤泥質黏土，開挖深度為5.75m，按1∶1放坡，深度為1.0m，支護樁所需支護深度為4.75m。

（2）采用375mm×500mm，長13m的預應力方樁，混凝土強度為C80，間距700mm一直一斜打入，傾斜角度為20°，錨固段長度為8.25m。

（3）冠梁尺寸為1200mm×600mm，混凝土強度為C35。

（4）坡面掛φ4@250mm鋼筋網(wǎng)片，噴射C20混凝土對邊坡進行穩(wěn)固。

（5）土方開挖到基坑底部后，立即澆筑C20混凝土墊層延伸至支護樁部位，形成固底邊梁頂實支護結構。

3 施工工藝流程及操作要點

（1）預制樁的存放和運輸。①預制樁進場前需按照場地做好硬化，同時在四周做好排水工作；預制樁進場后應放置在墊木上，各層預制樁用墊木全部分開放置。②預制樁疊放高度不宜超過3層，以免壓壞下層預制樁。③預制樁強度應在預制廠養(yǎng)護達到設計強度的100%后才可運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。

（2）壓樁施工準備。①開工前清除施工工作面上的障礙物。由于施工斜樁，開工前必須對設備的施工工作面進行機械整平，以保證平整度。②測量人員根據(jù)建設單位給定的基準點布置平面控制網(wǎng)（點）和高程控制網(wǎng)（點）。

（3）壓樁施工。①場地平整。運用推土機對現(xiàn)場進行平整，平整完畢后測量人員測出平整后場地標高。②樁機進場。靜力壓樁機進場后，進行設備的安裝和調試，設備調試完畢后將設備移動到支護樁施工起點處就位，并復核樁架的垂直度。③樁位定點。第一，根據(jù)斜樁打入深度、場地標高、打入角度畫圖計算出斜樁的打入位置并標注在平面圖中，參照楊波等[1]對預應力高強混凝土矩形支護樁在基坑工程中的應用做法。第二，在CAD圖紙上標注直樁與斜樁坐標點的過程中，對斜樁與工程樁沖突部位進行直、斜樁位置互換調整。第三，將圖紙上標注直樁與斜樁的坐標點導入GPS中并放置到現(xiàn)場，放置過程中用小木樁或鋼筋棍對點進行標記。之后運用白灰以標記點為中心畫出樁的外圍輪廓線，以方便矩形樁的就位和施工。第四，運用角鋼制作比矩形樁外輪廓略大的定位模具，在樁就位時將定位角鋼模具放置在樁外輪廓線部位，避免樁下壓過程中發(fā)生偏移。④壓裝機具調整。設備就位后對壓樁機門架的垂直度進行調整，使壓樁門架保持垂直，進而減小施工誤差。⑤吊裝及角度調整。吊樁施工時，應對施工人員提前進行安全技術交底，使其在施工過程中嚴格遵守安全技術操作規(guī)程，施工前應對鋼絲繩進行檢查，預防因鋼絲繩損壞而導致樁在吊裝過程中脫落或破斷。插樁前調整樁機門架，使之與樁壓入方向成一直線，施工斜樁時需將門架的角度調整到與圖紙要求的角度一致后再進行施工。⑥送樁器送樁。第一，進行壓樁施工，測量人員對壓入的樁進行標高測量。第二，壓樁施工應連續(xù)，如壓樁過程中碰到無法下壓的情況應及時進行反饋，待出具解決方案后再施工。

（4）冠梁施工。①土方開挖。測量人員放出土方開挖邊線進行土方一級放坡開挖，開挖到冠梁設計標高，開挖放坡系數(shù)為1∶1，開挖深度為1.6m（其中包括冠梁高度0.6m）。②放線測量。測量人員運用控制網(wǎng)放出冠梁的定位邊線。③鋼筋綁扎。項目專業(yè)工長根據(jù)圖紙對冠梁鋼筋進行下料并組織工人進行加工，冠梁鋼筋綁扎前，在梁底均勻放置混凝土墊塊。④模板安裝。采用13mm厚模板、40mm×90mm木枋、48mm×3.6mm鋼管扣件進行支模加固，螺桿加固間距需小于450mm。⑤澆筑混凝土?；炷翝仓闷嚤眠M行，澆筑混凝土的同時留設同條件及標養(yǎng)試塊。⑥拆模養(yǎng)護?；炷翉姸冗_到1.2MPa后，進行冠梁模板的拆除，拆除過程中應注意對成品的保護，拆除完畢后對其進行澆水養(yǎng)護14d。

（5）護坡施工。①第一級土方開挖及修坡。第一，基坑開挖前測量人員放出土方開挖邊線之后進行土方開挖工作，在開挖過后的邊坡采用人工進行修整，確保邊坡的立面角和壁面的平整度。第二，根據(jù)開挖深度和坡度控制線完成邊坡修面樣板，驗收后進行大面施工。②鋪設鋼筋網(wǎng)片。插入定位鋼筋頭，放置墊塊后鋪設單層雙向φ4@250mm鋼筋網(wǎng)片，參照楊文博等[2]的永臨結合類似工程做法。③噴射混凝土。射距宜在0.8～1.5m內從底部逐漸向上部噴射，先噴填鋼筋后方，再噴填鋼筋前方，噴射混凝土的厚度誤差不超過±5mm，噴射混凝土回彈率控制在15%以內。

（6）土方開挖。待冠梁強度達到設計強度后進行分層分步土方開挖工作。土方開挖到基坑底部后，立即澆筑墊層，形成固底邊梁頂實支護結構，進而減少支護的變形。

4 基坑變形監(jiān)測

基坑支護變形的理論依據(jù)參照王恩鈺等[3]對基坑傾斜樁支護的變形數(shù)值分析，從中可知斜直交替內斜傾斜樁支護可以很好地控制樁身變形，其樁身最大水平位移值為36.04mm，內斜樁與直樁相互交替布置，能形成一個穩(wěn)定的剛架，使斜樁直樁共同發(fā)揮支護作用。斜樁向坑內傾斜時，斜樁樁身受壓力，起到了一個斜撐的作用。被動區(qū)土體對樁底的端承力和作用與樁身的沿樁身摩擦力可以為支護結構提供水平向的支撐力，限制支護樁變形，且斜樁樁后留的一定質量的土體也會起到抗傾覆的作用，從而提升支護結構整體的抗變形能力。由Plaxis 3D有限元模型分析得出最終整合成變形曲線和深度的關系圖，如圖1所示。

圖1 斜直交替支護F身水平變形與坑外沉降變形曲線圖

通過對以上數(shù)據(jù)的查詢可知最大的樁頂水平位移為32mm，與理論依據(jù)中的最大樁頂水平位移36.04mm相符，從而證明了復雜軟土地基深基坑自穩(wěn)無對撐斜-直交替預應力支護樁體系的可行性。

5 結論

（1）該項目采用了復雜軟土地基深基坑自穩(wěn)無對撐斜-直交替預應力支護樁體系，現(xiàn)場的成功運用與理論依據(jù)相輔相成，說明在實際項目中運用此方案是可行的，對于此支護形式在其他基坑工程中的應用推廣具有一定的參考價值。

（2）此深基坑支護在保證基坑安全性的同時具有施工進度快、造價低、綠色環(huán)保無污染等顯著特點，基坑施工的便捷性和經濟性有了顯著的提高。

（3）預應力矩形樁支護在軟土地基條件下施工效益顯著，若碰到粉砂層會給預應力矩形樁的打入帶來一定困難，因此還需要進一步研究預應力矩形樁支護在其他土質中的運用。