灌注桩和预应力锚索加旋喷止水帷幕

灌注桩和预应力锚索加旋喷桩在深基坑工程中的应用

随着社会经济的发展和建筑工程技术的突飞猛进，建筑工程也向着高、大、深方向发展，基坑围护的形式也越来越多，但基坑围护的设计和施工必须要确保基坑、支护结构和主体结构基础的安全，使得邻近建筑物、道路、地下管线等不被损坏，并且能降低成本、缩短工期。下面以一工程实例说明一种深基坑支护施工。 1． 工程概况

凯旋会工程位于广州市明月一路，由广州凯旋房地发展有限公司开发，广东省第四建筑工程公司承建。本工程三层地下室，在地面±0.00 后方分为独立的三幢：A幢6层、B幢52层、C幢49层，总建筑面积为103761㎡，基坑开挖面积为82.3m×(92.3m+94.8m)/2；基坑深-11.8 m ，局部电梯井深-12.6m。该工程基坑边线东12m 为25层的华美达酒店，西1.5m为道路及33层的愉景轩大厦，南15m濒临珠江，北9m道路和富成花园，具体如图（1）总平面所示。 2． 场地土质、水文情况 根据广东省工程勘察院提供的工程土质勘察资料表明，该场地地下水静止水位在-1.07~-1.9m，属于第四系海陆冲积的砂性土层，含多层孔隙水，透水性好，且濒临珠江，补给丰富。水质对混凝土结构无腐蚀性。场地的土层和物理力学性能如表1所示。 表1工程场地的土层及其物理力学性能 层号 1 2 3-1 3-2 土层名称 杂填土 淤泥质土 3 状 态 浅褐色、由泥质物、砂砖块组成 灰黑色10~20灰细砂及少量腐植物 灰白色多为中砂 灰色~棕红色 10 14.6 25 8.4 5 9.6 10 40 厚度(m) 密度(ρ)(g/㎝) 凝聚力（C）（KPa） 磨擦角φ(度) 1.8~5..9 0.9~6.0 1.85 1.65 1.9 1.95 砂性土、粉质粘土 2.4~8 粉性粘土 1~5.6 由于基坑四周邻近道路和建筑物，故基坑的变形会对周围环境造成很大的影响，加上场地内的地质情况复杂，地下水丰富，所以要确保基坑的安全，设计和施工是一个至关重要的环节。 3． 基坑施工方案 该工程地下室基坑底的标高为-11.8m（相对于地面）。由于考虑到场地内的地质条件差而复杂、地下水量大、补给源丰富，支护结构采用了Φ800mm间距为800mm灌注桩加两道预应力锚索和在灌注桩间加Φ400的旋喷桩止水施工方案。如具体如图（2）所示。灌注桩为C25水下混凝土，桩直通钢筋笼为12φ22钢筋φ8@150螺旋箍；桩长约14.5~16m (由地面算起，北、南、西侧桩长16m，东侧为14.5m，要求桩端入中微风化层1m)。在地面以下－2m、－7.5m处各设一道锚索，两桩一锚，第一排锚索直径为Φ150mm，长26m，预应力采用（4φj15）1860级的高强低松驰的钢铰线，入射角30℃，施工时张拉至400KN锁第 1 页 共 3 页 定。第二排锚索直径Φ170mm，预应力采用（7φj15）1860级的高强低松驰的钢铰线，进入中微风化层5m，长度约18m，入射角30℃，施工时张拉至800KN锁定。具体如图（3）所示。 4． 施工工艺

（1）施工顺序：场地平整 → 支护桩导墙施工→ 灌注桩施工 → 旋喷桩施工 →支护桩压顶梁施工→ 机械挖土至-2.5m → 第一道腰梁施工 → 第一道锚索施工 → 机械挖土至-7.5m → 第二道腰梁施工 → 第二道锚索施工 → 机械挖土至基坑底。

（2）灌注桩施工：根据场地的情况，把基坑支护分为四个施工段，每个施工段先安排桩机对标为奇数的桩进行施工一段后，再安排桩机回到前段进行偶数桩施工。为了保证桩间的没有间隙，施工时要严格控制桩的垂直度，并要作好桩入岩中微风化深度验岩工作。

（3）旋喷桩施工：旋喷桩施工是采用单管施工，采用425#普通硅酸水泥纯水泥浆，水灰比为1：1.3，渗3%的水玻璃，压力为约10MPa，Φ400mm，桩端入强风化层约为1m 。

（4）锚索施工：运用地质钻孔机按图设计要求的入射角及深度成孔、清孔（遇到较厚的沙层成孔困难时，可考虑采用钢套管护壁）；钢铰线每隔2m左右设对中支架。第一排应力锚索用M20的水泥浆注浆，第二排采用M25水泥浆注浆，拆除注浆管后，再封堵孔口加压注浆，注浆压力在0.5~0.8Mpa 。 （5）张拉锁定：预应力锚索在注浆完14天后就可以进行张拉，分5级张拉至设计值并锁定。 （6）基坑开挖：基坑分为三层开挖，一层到-2.5m，二层到-7.5，三层至底层。基坑周边及坑底应设置截水、排水沟及集水井，避免地面水排入基坑。 5． 基坑的开挖监测

随着基坑的不断开挖，基坑的许多围护系数会产生变化，为了能及时反应出这种变化情况，指导开挖的正常进行，遇到异常情况能及时采取措施，必须进行基坑的进行密切的监测工作。本工程的基坑的监测工作布置如下：

（1） 本工程在支护桩的压项梁和施工场地附近埋设24个沉降点，监测基坑土方开挖进程中，基坑及周

围环境的沉降变化情况。

（2） 本工程在支护桩顶部设置了17个水平监测点，监测支护桩的水平位移情况。 （3） 基坑支护桩上分别每边两条测斜管，监测基坑开挖过程中基坑边的侧向变位情况。

（4） 在基坑的四边各埋设一条测水位管，以便监测在基坑工程施工进程中外围地下水位的变化。 6． 施工中遇到问题

本工程在施工过程中可以说都能够按计划进行施工，只是在第二道锚索施工时，在基坑西南角约长30m的位置在用钢套管配合成孔施工时，由于该段砂层较厚而深的原因，施工中还出现涌水涌沙情况，而造成该处的水平、沉降、倾斜值达到了设计警戒值，但根据基坑监测工作及时反映基坑的变化情况，停止该段的锚索施工，在该段基坑的外侧采用梅花型相距80㎝的加压灌浆法对砂层进行加固凝结补救措施。进行注浆加固后，就能顺利的进行锚索的施工时。该段基坑的水平、沉降、倾斜值也趋向稳定了。 7． 小结

凯旋会基坑的围护工程在经历一年多都没有出现异常，保证了基础施工顺利进行，说明其的成功性。其主要有以下的优点：

（1） 工程造价较低。在目前类似这样深和宽的围护工程要约1000元每平方而本工程中才约480元每平

方，产生较好的经济效益。

（2） 易施工。冲孔桩和旋喷桩、锚索张拉的施工流程控制简单、容易控制，较好保证施工质量。

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（3） 能为以后的施工提供很好的施工条件。由于没有内撑的阻挡，为以后的基础施工就能全面的展开，

以后的施工不遗留很多的施工尾巴做到一次完工提供了保障。 （4） 施工难度小、方便，施工速度快。

笔者认为灌注桩和预应力锚索加旋喷桩止水帷幕基坑围护施工方案可适用于地质较为复杂和地质差的基坑，可为工程创造很好的经济效益。

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