某商住楼工程基坑支护方案与施工技术

　　1工程概况

　　某商住楼工程主体为7栋28层框剪结构，设两层整体地下室，基坑开挖面积43500㎡，开挖深度为9.6~10.6m,建设场地东南侧为拆迁后待建空地，东北侧距基坑最近约4米有一栋6层民宅，南侧距离约50米为湖里试验小学，西侧为枋湖西路，北侧为枋湖市场。地下室外墙结构南侧距建筑红线约8.2m,东侧约7.2m,西侧约7.7m,北侧约10m.

　　本工程边坡侧壁安全等级为一级，重要性系r=1.1.

　　2场地地质及水文条件

　　场地为旧拆迁场地，地形平坦。地下室底板标高为黄海高程5.85-4.75m;场地东侧1-1断面红线内土方已降低1米。

　　土层力学指标见表1:

　　

　　地下水类型主要为潜水，主要接受大气降水、局部地表水下渗及侧向含水层补给，地下水埋深1.7~2.85m,地下水位年变化幅度为2m左右。

　　3支护结构方案

　　根据场地现有条件和地质情况，本工程支护结构采用喷锚支护体系和桩锚支护体系结合，基坑支护安全使用期限为一年。

　　（1）东北侧6层民房位置设计采用D=1000@1800人工挖孔灌注桩+3道锚索。

　　（2）西南侧地下室车道处设计采用D=900@2000人工挖孔灌注桩+2道锚索。

　　（3）南侧、北侧全部及东侧、西侧一部分采用6层钢筋锚杆的喷锚支护，其中第四道钢筋锚杆采用预应力钢绞线锚索。

　　（4）基坑监测预警指标：支护结构最大水平位移接近40mm或水平位移连续3天不小于2mm/d,且不能收敛；邻近建筑位移接近30mm,桩钢筋应力达70%钢筋强度设计值，锚索拉力达70%锚索拉力设计值；地面沉降差达30mm;地面水平裂缝宽度大于10mm;土体深层水平位移接近40mm;基坑边坡底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象。

　　4施工步骤及主要技术措施

　　4.1人工挖孔灌注桩施工

　　由于支护桩间距太小采用跳挖，控制井圈中心线与设计轴线的偏差在规范允许的范围内。遇到局部或厚度不大的流塑性淤泥，出现流泥涌砂是地，采取减少模板支护高度（300~500mm）。分段制作钢筋笼，其接头采用焊接。浇筑桩身砼时，使用串筒，串筒末端离砼浇灌面不大于2m,分段振捣。灌注砼时，做到孔底无积水及沉渣，渗水量过大（影响砼浇注质量时），采用水下灌注砼。

　　4.2土方开挖施工

　　开挖前应做好施工专项安全方案及论证，确保安全。基坑土方采用分层开挖，每层挖至土钉或锚索标高下50cm内，严禁超深、超长开挖土方，开挖后及时进行支护施工；上排土钉或锚索注浆体及喷射砼面层达到设计强度70%后，才开挖下层土方和下排土钉或锚索施工。支护桩砼强度达到100%及桩项冠梁砼强度达到80%后才进行土方开挖。

　　土方开挖顺序及速度应根据监测结果及时调整。围护应按动态设计信息化施工原则执行，发现问题及时通知设计单位。

　　4.3冠梁、腰梁、基坑边坡肋梁施工

　　冠梁施工前先按设计要求截面清理桩头、桩侧，围护桩嵌入梁内深度按70mm;冠梁、腰梁模板安装时冠梁腰梁钢筋已绑扎完毕并验收合格，梁内锚索套管经检查埋设符合要求方可安装模板；冠梁、腰梁施工具体要求符合《砼结构工程施工验收规范》GB50204-2002（2011版）；基坑边坡肋梁采用在边坡内开槽，按设计要求绑扎肋梁钢筋，经验收符合要求，用喷射砼进行施工。

　　4.4钢筋锚杆施工

　　（1）成孔：钢筋锚杆采用螺旋钻机成孔。在钻孔过程中，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻、塌孔、掉块、涌砂和缩颈等各种质量通病出现，发生孔内事故尽快处理。钻孔完成后及时安设锚杆并灌浆，为保证注浆质量，注浆管随锚杆绑扎。

　　（2）钢筋锚杆制作与安装。加工土钉锚杆，每2米设Φ6.5对中架，三个对中架沿锚杆四周成120度布设。安装锚杆前，先认真检查锚杆的质量，插入钻孔的锚杆要求顺直，并应除锈，确保土钉锚杆制作符合要求。安装时防止杆体扭压、弯曲，杆体放入角度应与钻孔角度一致。随杆应绑扎注浆管。锚杆安装后应及时注浆，不得随意敲击、悬挂重物等。插入锚杆时应将灌浆管与锚杆同时放至钻孔底部，锚杆插入孔内长度不得小于设计规定的95%.

　　（3）锚杆注浆。土钉锚杆注浆采用搅拌均匀的水泥净浆，水灰比0.4-0.5;注浆时应做好孔口闭浆。注浆前应先清孔，将孔内残积及松动的废土清除干净，注浆管应插至距孔底250~500.水泥浆自孔底向外灌注，随着水泥浆的灌入，应逐步地注浆管向外拔出直至孔口，拔管过程中应保证管口始终埋在浆体内。孔口冒浆后方可停止注浆，注浆完毕24小时后补浆。

　　4.5预应力锚索施工

　　锚索的施工顺序为：定位、成孔、锚索制作、锚索就位、注浆、张拉和锁定。

　　（1）定位：钻孔前用挖掘机修整好钻机操作平台，平台开挖是必须控制标高，才能确保钻机就位准确，钻机就位后底座要垫平，钻孔的角度位置应满足设计要求。

　　（2）成孔：锚索成孔采用YB-100型地质钻机成孔，直径150mm,成孔深度比设计深度长30cm,成孔结束后进行清渣，待孔口返出的泥浆不含砂粒时，清孔方可结束。成孔过程中如出现涌水涌砂情况时采用原位注浆（掺水玻璃），及时进行封堵。钻孔时如遇岩石，孔深以入岩深度不小于2m作为控制。

　　（3）锚索制作。锚索采用三束7Φ5钢绞线制作而成，钢绞线强度指标为1860MPa,钢绞线用定位支架隔离隔开，定位支架采用塑料成品支架。锚杆中间预留一次及二次注浆管，一次注浆软管随锚索绑扎，其端部与锚杆端部间距200mm,二次注浆管随锚索固定，其端部距锚杆端部500mm,采用Φ20硬质PVC管，注浆接口采用Φ20钢管，管口套丝。

　　二次注浆管在锚索自由段长度内不开孔，仅在锚固段长度内开孔。二次注浆管最上端为3m长直径20mm钢管，钢管不开孔，3m钢管以下为直径20mm硬质PVC塑料管，塑料管沿四周钻3-5mm圆孔，孔距300-500,钻孔采用胶带纸密封，密封完毕采用22#铁丝和锚杆绑扎（见图一）。

　　（4）锚索就位：在加工场地加工成型的锚索应在成孔后立即置入孔内就位，以免已成孔塌孔后无法置入。

　　（5）锚索注浆。锚索注浆分两次进行，第一次为常压注浆，在锚杆置入孔内到达设计深度后进行，先进行清水灌注洗孔，然后进行注浆，注浆压力为0.5MPa.一次注浆胶管在锚杆制作阶段即和锚杆采用胶带绑扎在一起，一次注浆胶管边注边往外拔，注浆完毕拔出孔外，一次注浆水泥用量约10-15Kg/m.第二次注浆在第一次注浆结束后24~48h进行，注浆压力2.5MPa-5.0MPa,注浆浆液水灰比0.45-0.55,锚索总注浆水泥用量按大于65Kg/m控制。施工时根据流量计读数检查，及时对比，发现注浆量异常及时报告并暂停施工。

　　（6）锚索张拉、锁定。锚索张拉锁在注浆体达90%以上强度后进行，锚具采用OVM系列锚具，用YC-100型穿芯式千斤顶、电动油泵加荷锁定，并用油压表的读数换算成张拉压力进行控制。锚索张拉力按锚索拉力设计值的0.5~0.65倍。

　　4.6喷射砼施工

　　喷射面钢筋网采用Φ8@200双向筋。钢筋网布设完毕，再布设喷射厚度标志筋及PVC泄水孔。锚杆坡面钢筋网应压在插筋锁紧装置下面，与坡面的间隙大于20mm,压筋应与土钉锚杆焊接成一体。

　　砼喷射采用1台风量不小于9m3/min空压机，砼按设计配合比严格配制（水泥、石子、砂重量比1∶2∶2）。细骨料采用干净的中粗沙，粗骨料采用粒径<15mm碎石，喷射砼水灰比0.4,采用干式喷射工艺。

　　作业开始时，先送风后开机，再给料。结束时，待砼料喷完后，再关风。喷射时，喷头处应与受喷面尽量保持垂直且相距0.6m~1.0m的距离。喷射应自下而上进行，喷头一般按螺旋式轨迹压半圈均匀缓慢地移动。应先绑扎钢筋进行初喷砼，厚度不小于40mm,以稳定坡面，防止松散土塌落，待锚杆施工完毕再补喷不足厚度，喷射时保持砼表面平整，无干斑或滑移流淌现象。喷射砼终凝2小时后应及时浇水养护，养护期不少于7天。

　　4.7地面及地下水泄、排措施

　　基坑四周顶部设截水沟阻止地表水流入坑内；坑内设排水沟和积水井，将地下水排入坑内排水沟内再由集水坑用水泵排出坑外。

　　4.8基坑支护结构监测

　　为确保基坑安全，应对地下室基坑进行坡顶水平位移、坡顶外地面沉降监测和周边环境监测。基坑监测采用委托有专业资质的单位进行仪器监测为主，施工单位日常人工巡视为辅。

　　5施工中遇到的问题及处理

　　（1）原设计支护桩采用冲孔灌注桩，因桩位靠近场地围墙，且桩身根据受力情况采用非对称配筋，钢筋笼吊放入桩孔内时不平衡容易扭曲，难以校正，经设计单位同意更改为人工挖孔桩。

　　（2）东侧支护桩南段有5根桩人工挖孔时遇岩石，原设计桩嵌固深度为5m,但桩底嵌固深2m左右时遇岩石，难以凿打至设计深度，且临近6层民房，不能采取爆破方式挖除。设计单位采取孔底植筋方式补强（见图二）。

　　

　　（3）基坑东北角的喷锚施工时，因此部位土层含水率较大。锚杆施工后检测发现第六排锚杆拔拉试验检测值为设计拉力值的70%,经与设计联系采用加密锚杆方式处理，原设计第一排锚杆间距为1500mm更改为750mm,第二至六排锚杆间距由1800mm改为900mm.经处理后监测未发现坡顶位移、土体深层侧向位移和地面沉降位移变形等异常现象。

　　6工程效果

　　整个施工过程中经历了多场暴雨和多次台风的考验，基坑整体支护工况完好。基坑支护结构共布设22个位移观测点，24沉降观测点，4个围护锚索、桩钢筋应力监测点。该工程进行水平位移监测35次、沉降监测33次，最大累计位移25mm,最大累计沉降量为18mm,锚索、桩钢筋应力值均小于设计值的70%,确保了地下室工程施工的顺利进行，达到了预期的目的和效果。

　　7结语

　　通过精心施工，严格的质量控制，使支护工程即满足了设计要求，又满足了施工安全的要求，尤其是确保了周围建筑物、道路及地下管网的安全使用，为深基坑设计及施工积累了成功的经验。

　　参考文献：
　　[1]建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）。
　　[2]建筑桩基技术规程（JGJ94-2008）。
　　[3]基坑土钉支护技术规程（CECS96∶97）。
　　[4]锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）。
　　[5]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。