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摘要:基坑稳定性是建筑工程项目成败的关键因素。文章以东莞市湖岸花园01、03地块深基坑支护工程实例为背景，详细阐述面对多变的地质条件下所采用土钉墙、排桩及锚索的复杂支护型式，在实际施工中取得了良好的应用效果，为区域内该类大型深基坑组合支护选型提供参考。
关键词：土钉墙；预应力锚索；排桩；组合支护
引言
现阶段土地利用结构愈发凸显紧凑型发展理念[1]。大量高层、超高层建筑的出现促使地下空间的开发利用越来越广泛。常见的深基坑支护方式有：土钉墙、排桩、连续墙等[2]，相应的施工工艺已经成熟。面对日益复杂的施工环境，单一支护方式无论从安全性还是经济型角度均不能满足项目建设要求。考虑基坑周边沉降及挡土、水等作用的复合基坑支护技术的应用研究也在持续开展[3]。文章以东莞市湖岸花园01、03地块深基坑支护工程实例为背景阐述了该项目采用的土钉墙、桩锚复合型式及各自的施工工艺要求等方面问题。
1 工程概况
湖岸花园（01、03号地块）项目位于东莞市松山湖南部金多港片区。项目规划有两层地下室，基坑面积57500㎡，周长1020m，开挖深度4.6~11.1m。本工程支护结构施工具有如下特点：（1）基坑开挖深度不一，局部深度为11.1m，为深基坑；（2）勘察数据显示，地下水位高且基坑竖向开挖范围内存在有厚度变化的淤泥层，地质条件差；（3）周边民房多为砖混及部分框架结构，对沉降较为敏感；（4）施工场地所在区域市政管护严格，支护空间相对狭窄。
综上，从不同剖面支护的安全性以及经济型角度考虑，选择土钉墙与搅拌桩、支护管桩、预应力锚索组成的桩锚体系为本项目的复合加固方案。
2 基坑支护设计
2.1 围护墙体系
本工程于基坑东北、西南向各部位沿着基坑边采用管桩支护，采用直径500PHC管桩（AB型，壁厚125mm），间距为1000mm，采用静压成桩工艺。
受淤泥层分布的影响，沿着支护管桩外围施工单排止水搅拌桩，搅拌桩采用直径550mm，间距为400mm，水泥掺入量为13%，水灰比0.5~0.55；采用P.O 42.5R普通硅酸盐水泥、四喷四搅施工工艺，设计桩身强度为0.8MPa。搅拌桩与管桩平面分布如下图1所示：
2.2 预应力锚索
沿着围护墙方向植入预应力锚索（单排），间距为1.0m，于排桩顶部锚固，剖面如图2所示。锚索成孔直径为150mm，倾角为35°，采用?15.2钢绞线，极限强度标准值为1860N/mm，采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥，浆液采用水灰比0.50~0.55的水泥浆，注浆体强度不低于20MPa，并加入适量速凝剂以防浆液被稀释或流失；采用二次灌浆工艺：第一次灌浆时，其灌注压力为0.5~0.7MPa，孔口压力为0.3~0.5MPa；第二次注浆在首次结束后2～6小时且水泥结石体强度达到5.0MPa后进行，第二次注浆体采用水灰比为0.6～0.8的水泥浆，灌注压力控制为2.5~5.0MPa。
2.3 土钉墙
其余坡面采用土钉墙支护，土钉孔直径为110mm，主筋为Ф22。锚杆长度为4~10m，间距为横向1.5m、纵向1.3m，第一排土钉位于坡顶以下0.4m；面层采用挂网喷砼防护，钢筋网双向设置，钢筋直径8.0mm，间距0.2m；砼强度为C20，水灰比0.45。如图3为土钉墙剖面示意图，图4为土钉头部大样图。
3 工程施工
3.1 围护墙施工
3.1.1 施工工序
（1）支护管桩
平整场地→桩位放线→桩机就位→桩机调整→吊桩定位→垂直检查→一次压桩→接桩焊接→二次压桩→达到设计标高→桩机移位→完成。
（2）搅拌桩
平整场地→桩位放线→桩机就位→首次钻进→喷浆搅拌→桩机抬升→重复钻进、搅拌（四搅四喷）→清洗→桩机移位→完成。
（3）预应力锚索
孔位放线→钻进成孔→锚索制作→安放→孔位注浆→二次注浆→腰梁施工→锚索张拉→验收完成。
3.1.2 施工方法概述
场地内需先进行支护管桩施工，现场采用静压成桩法，定位放线后进行吊桩及垂直度调整，保证初始及过程垂直度偏差小于0.3%，在压桩过程中视需要进行接桩焊接，收锤标准为设计标高；
管桩施工完成后进行搅拌桩施工，定位放线后进行桩轴垂直度调整，垂直度偏差控制在1.0%以内采用四搅四喷工艺，控制下沉与上提速率保证孔径偏差控制于4.0%以内。
围护墙施工完成后进行预应力锚索施工，现场清理桩壁杂土后钻进成孔，并采用清水清孔，由于初始钻进地层为淤泥质，需要使用钢套管钻进，并随时监控孔壁是否坍塌，及时采取护壁措施进行加固与修复，2次注浆并养护后进行张拉锁定。
3.2 土钉墙施工
3.2.1 施工工序
分层土方开挖→修坡→第一次喷砼（4cm）→钻孔定位→成孔、清孔→下土钉→注浆→绑扎和固定钢筋网→端部焊接→二次喷射混凝土面层（6cm）→面层养护。
3.2.2 施工方法概述
坡面采用土钉墙防护时，第一次喷砼后采用钻进成孔及一次注浆工艺，现场采用干成孔作业方法，倾角为20°。使用风机清孔后下放制作好的土钉（共5层）。土钉钢筋采用通长钢筋制作，直径为22mm，对中托架间距为1.5m。土钉安装后进行注浆，以素水泥浆作为固结材料。在土钉强度增长期完成坡面钢筋网绑扎及土钉焊接，最后完成坡面二次喷砼，并持续洒水养护至设计强度。
4 基坑监测
基坑土方开挖过程、土钉墙及预应力锚索施工过程中应重视基坑位移以及相邻建筑物基础沉降监测，以信息化数据评估基坑及周边建筑物安全状态。项目实施过过程中投入监测项目有：（1）坑外地面沉降监测；（2）支护结构顶部水平位移监测；（3）支护结构深部水平位移监测；（4）建筑物沉降监测；（5）潜水水位监测;（6）锚索应力监测。项目实施过程监控数据显示，以上监测项目变化值均在允许范围内。
5 施工注意事项
（1）场地内需先进行支护管桩施工，防止挤土效应影响工程施工质量；
（2）土方开挖应分层进行，分层厚度不得超过2.5m，防止一次卸载过大引起支护桩倾斜或移位而引发事故；
（3）预应力锚索张拉应采用间隔法，以降低相邻两根锚索间张拉造成的应力损失。
6 结论
（1）土钉墙、排桩（搅拌桩、管桩）及预应力锚索支护体系在本工程建设中充分发挥了作用，基坑各项监测指标合格；
（2）复合式支护体系可以在保障基坑安全的前提下降低单一支护形式面对复杂复杂地址条件下深基坑支护材料浪费；
（3）该类型支护方式经济、安全，在本区域工程中具有良好的应用价值。
7 参考文献
[1] 蔡庚洋,姚建华.城市地下空间开发利用的若干思考[J].地下空间与工程学报,2009,(6):1071-1075.
[2] 李晓芬.土钉墙与预应力锚索在深基坑中的复合支护技术[J].四川建材,2008(2):162~163.
[3] 陈琳琳.复合支护体系在深基坑开挖中应用分析[J].江西建材，2017(23):300.
论文作者:王晋荣
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
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