简济峰
广西路桥集团建筑工程有限公司
摘要：近年来，在国内外经济高速发展的推动下，全国各地的城市建设进行的如火如荼，一座座高楼拔地而起，建筑基坑正在向深、大方向不断发展，而另一方面，由于城市用地的日趋紧张，基坑周边多数存在既有建构筑物、市政道路等，周边环境条件对基坑变形要求较为严格，对深基坑支护提出了较高的要求。如何选择一种经济合理、安全可靠的支护形式，显得尤为重要，其可能成为整个项目成败的关键。本文以某桩锚支护深基坑为例，详细阐述桩锚支护技术在深基坑支护工程中的运用，以供同类工程参考。
关键词：深基坑工程；预应力锚索；支护结构；变形监测
我国经济迅猛发展，城市人口越来越多，城市土地价格也在不断攀升。基坑工程也因为位于市区核心，场地有限，而基坑又深又大，工期紧张，对基坑支护的施工技术要求也越来越高，此时桩锚支护成为基坑支护设计时的首选。桩锚支护是由排桩和预应力锚索组成，两者共同承受基坑外土体的下滑力，以保证基坑整体性、稳定性及安全性。
1工程概况
1.1工程简介
该项目地下3层，地上1#塔楼26层，建筑总高度110.40m；2#塔楼22层，建筑总高度99.60m。1#、2#塔楼地上部分通过五层裙房连接，形成双塔结构体系；另外，还建有高度1为70~90m公寓与办公楼四座。该项目基坑东西长约270m，南北宽约145m，开挖深度15.3m，局部电梯等基坑开挖深度达到19m，重要性等级为1级。
1.2工程地质及水文地质概况
根据地勘报告可知，支护范围内主要是杂填土、粉土、粉质粘土及粉砂；场地地下水位约地表下6.0m。
2基坑支护方案
该工程支护方案如下：在上部5.4m深度范围支护：为1:1自然土坡，平台宽度5m；或为1:0.46坡度的土钉墙，土钉矩形布置，间距1.5m*1.5m；下部10.2m范围支护：灌注桩加两道或三道连续连续梁并用锚索锚固，灌注桩1、2桩径为800mm，桩间距为1.5m；灌注桩3桩径为900mm，桩间距为1.5m；连续梁截面为500mm*1000m；锚索采用4（5）s15.2钢绞线，间距为1.5m或3.0m，入射角度15度。
2.1护壁桩施工
施工准备→钻机进场通道及钻机作业平台处理→桩孔放线定位→泥浆池施工→泥浆制备（护壁桩钢筋笼制作）→钻机入场就位→钻机开孔及钢护筒安装→注泥浆→继续钻进、排渣、成孔→清孔→吊放钢筋笼→检查尘渣厚度至达到要求→插入混凝土浇注导管→水下浇注混凝土→完成混凝土浇注后拔出导管→截桩头→绑扎冠梁钢筋骨架→浇注冠梁混凝土。
该项目的墙壁支撑桩通过旋转孔钻出。设备使用SWDM22山河智能旋挖钻机。钻孔时，添加了高质量高效的泥浆。在钻孔过程中，随着钻机的搅拌，可能会在孔壁上形成泥浆，以确保将灌注桩形成孔。如果孔壁不塌陷，则有效地防止了由孔壁塌陷引起的土壤沉积。
2.2预应力锚索施工
锚索钻孔直径150mm，采用YXZ-70潜孔钻机钻进。开钻前孔位和角度严格测量，实际孔位和设计孔位误差控制在±5cm以内。钻至设计深度后，采用高压风清孔。
锚索安装前，核对锚索编号与孔号是否一致。安装时注浆管一并随锚索放至孔底，随后应向外拔出0.2m左右，确保注浆管畅通。
锚索注浆采用水泥砂浆，水灰比0.4~0.5，强度等级为M30，注浆压力0.3~0.5MPa，确保砂浆灌注饱满密实。
锚索张拉采用YCW150型千斤顶，预张拉采用YDC240Q型千斤顶，油泵采用ZB4-500型。张拉前将钢绞线、腰梁清理干净，再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板。先对单根钢绞线按一定次序进行预张拉，预张拉力控制在20kN（锁定力的10%~15%）。预张拉完成后，将锚索张拉至设计值并锁定。
3基坑监测及其分析
为确保支护结构的稳定与安全，确保基坑周边建筑物、道路的安全和正常使用，对该基坑进行现场监测。此次检测分析仅包含该项目的一期工程。监测主要内容有：支护结构顶部水平位移、深层土体水平位移、周边土体竖向位移、支撑轴力。
监测结果及分析如下：
3.1支护结构顶部水平位移
（1）随着施工的不断进行，支护结构顶部的水平位移也不断的增大，变化趋势为，前2个月水平位移增长比较缓慢，在第2月到第6个月，支护结构顶的位移增长最快，在6个月以后，支护结构顶的位移增长趋势变缓，直至趋于稳定，其中最大值为36.7mm；（2）由于空间作用，基坑中部的水平位移要大于基坑角部的水平位移；（3）在整个施工阶段，支护结构顶部水平位移均为超过报警值45mm。说明该基坑支护方案可靠合理。
3.2深层土体水平位移
深层土体水平位移是通过埋设在支护墙外侧土体中的测斜孔进行监测，主要了解随着基坑开挖深度的增加，支护结构不同深度水平位移变化情况。
（1）在埋深1m的位置，出现了深层土体水平位移的最大值，最大位移值为31.9mm；深层土体的水平位移的变化趋势为先减小，后增大，再减小的趋势，在埋深7m的位置，位移出现极致点，在埋深9~12m的位置，深层土体的水平位移，趋于稳定；（2）在整个施工阶段，深层土体水平位移未出现为超过报警值35mm，说明该基坑支护方案可靠合理。
3.3周边土体竖向位移
（1）随着施工的不断进行，周边土体的竖向位移也不断的增大，变化趋势为，前2个月水平位移增长比较缓慢，在第2月到第8个月，周边土体的竖向位移增长最快，在8个月以后，支护结构顶的位移增长趋势变缓，直至趋于稳定，其中最大值为21.3mm；由于南侧紧邻道路，且建筑物较多，使南侧的周边土体竖向位移值较大；（2）在整个施工阶段，周边土体的竖向位移均为超过报警值25mm。说明该基坑支护方案可靠合理。
3.4支撑轴力
此次水平轴力的监测，主要对支护结构中水平内支撑进行监测。
（1）随着施工的不断进行，支护结构的支撑轴力也不断的增大，变化趋势为先增长较快，随着施工的进行，增长速度减缓，直至趋于稳定。在第三个月支护结构的支撑轴力增长突变，这是由于出现自来水管破裂，周圈土体渗水的情况，在发现后，各方采取有效措施，但该出的支护结构的支撑轴力增长较为明显，最后，该轴力也趋于稳定；（2）在整个施工阶段，支护结构支撑轴力均为超过报警值设计轴力的60%。说明该基坑支护方案可靠合理。
4结论
本文以某深基坑桩锚支护的工程为基础，通过对现场监测数据的分析，得出如下结论：
（1）灌注桩与锚索相结合的桩锚支护体系在深基坑支护中能起到较好围护作用。该结构受力明确，施工方便，而且对周围环境影响较小。
（2）随着施工的进行，基坑越挖越深，支护结构顶部的水平位移也逐渐增大，呈现为开始增长较缓，后增长较快，最后趋于稳定的趋势，但是这种稳定在一定范围内是波动的。基坑周边建筑物的自重及地面堆载会对支护结构顶部的水平位移造成影响，使得支护结构顶部的水平位移增大。
（3）在基坑开挖工程中，深层土体的水平位移出现在埋深1m的位置。深层土体的水平位移的随深度变化趋势为先减小，后增大，再减小的趋势。在埋深7m的位置深层土体水平位移会再次变大，出现极致点。
（4）随着施工的不断进行，基坑越挖越深，周边土体的竖向位移也在不断的增大，变化趋势为，后增长较快，最后趋于稳定的趋势，但是这种稳定在一定范围内是波动的。基坑周边荷载对周边土体的竖向位移影响较大。
（5）在施工的过程中，桩锚支护体系中锚索主要是承受拉力的，随着基坑越挖越深，拉力也不断增大直至趋于稳定，但是这种稳定在一定范围内是波动的。基坑周边环境对锚索拉力影响较大。
参考文献
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