深基坑復合土釘墻支護設計與施工

蘇偉兵 劉文明

（1.河南省豫西建設有限公司，河南 義馬472300；2.義馬廣宇設計公司，河南 義馬472300）

1 工程概況

新建工程位于義馬市銀杏路以北、高速引線以西，連銀小區之內。建筑物占地面積約3200 平方米，地上33 層，地下2 層。 基礎埋深為-14.18 米，為筏板基礎。場地北高南低，高差約6.5 米。本工程在勘察期間鉆孔深度范圍部分勘查孔見地下水，為丘陵中雨季常分布有上層滯水，該層水分布無規律，埋深1.7～2.6 米，施工時可采取一定的排水措施，不考慮降水。

2 支護方案分析

根據工程情況進行分析： 若采取常規的放坡開挖， 由于基坑深，緊鄰建筑物及道路，基坑的穩定安全性將難以保障，且放坡后上口開挖線將超出施工紅線， 同時按此方案存在土方回填量較大的問題，不適合本工程施工，結合本工程的實際情況，本基坑支護采取土釘墻+預應力土層錨桿噴錨支護。 根據主體設計思想，邊坡主要采用土釘墻作為基坑的支護形式，土釘(錨桿)沿深度方向布置9 排，采用梅花型布置；錨孔內采用二次壓漿的注漿方式，待漿體達到強度后，錨頭壓設16 號槽鋼作為腰梁，人工鎖定。

3 施工難點

工程基坑深約14.18m，屬深基坑，基坑支護方式和支護結構應科學、經濟、嚴防坍塌、流砂，確保邊坡安全，并有效限制邊坡位移。 工程地質條件較為復雜， 場地自然地面下約5m 以上有近期回填粘土層，土質條件特別差，有上層滯水引起局部含水量較大，施工難度大。

4 復合土釘墻支護施工

4.1 土釘墻施工

1）根據設計圖紙，確定基坑開挖邊線，用木樁和白灰作出開挖線標記。

2）分九次開挖，每次挖至土釘(錨桿)標高下60～70 厘米左右。 邊開挖邊支護，分層開挖，分層支護，挖完亦支護完。 土方開挖必須和支護施工密切配合，前一層土釘完成注漿1 天以上方可進行下一層邊坡面的開挖。 開挖時鏟頭不得撞擊網壁和釘頭，開挖進程和土釘墻施工形成循環作業。

3）要求坡面修理平整，確保噴射砼質量。

4）錨筋設計長度包括彎鉤長度，彎鉤長為20cm；彎鉤處采用冷彎，與錨筋成90°；錨筋沿長度方向每隔2m 用6.5 鋼筋焊一個三角形托架，使土釘居于錨孔中心；放線定孔位，人工洛陽鏟成孔至設計深度。

5）將Φ6.5 鋼筋拉直，鋼筋網片按照設計之間距綁扎。 土釘成孔后，端部用中Φ16 螺紋聯系筋、井字加強筋焊接壓在鋼筋網上，使鋼筋網片、土釘連成整體。 土釘與加強筋、聯系筋之間均焊接聯接，焊縫長度符合規范要求。鋼筋網編扎接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規范要求，在不能滿足規范要求的，必須用電焊焊接牢固。

6）土方開挖、修坡之后，鋼筋網編焊完成后，進行混凝土噴射，一次噴射總厚度≥100mm，石子粒徑5～10mm，最大粒徑＜12mm，專用噴射混凝土，速凝劑摻入量不小于5%。 噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前，將搭接處泥土等雜質清除，確保噴射砼搭接良好，保證噴射砼質量，不發生滲漏水現象。

在面層噴射砼達到一定強度時才能注漿。 對于土釘注漿，注漿前將注漿管插入土釘底部，從土釘底部注漿，邊注漿邊拔注漿管，再到口部壓力灌漿。 水泥漿按照設計拌制，攪拌充分，并用細篩網過濾，然后通過擠壓泵注漿。

4.2 錨桿施工

1）施工工藝。 錨孔主要穿越河道淤泥粘土層及粉細沙地層，在該類土層中可使用干作業成孔工藝，由于成孔深度不大，可采用人工洛陽鏟(加大直徑)成孔：挖土機鋪設人工成孔施工作業面一放線定位一校正位置及角度一掏孔至設計深度一插送鋼筋一壓灌水泥漿一養護一加工腰梁一裝錨具一張拉一鎖定。

2）錨桿成孔、桿體制作。 (1)錨桿施工根據設計傾角進行調整定準孔位后方可成孔，錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。 (2)錨桿孔深不小于設計長度，不宜大于設計長度的1%。(3)錨桿桿體制作前對進場材料進行復檢。合格后方可使用，桿體制作應在現場平坦、堅實地面進行。(4)根據設計桿體長度下料，下料尺寸誤差不大于10cm。下好的錨桿桿體順直排列，沿桿體軸線方向每2.00m 設置一個隔離架。 非錨固段套軟塑料管，兩端用鉛絲扎緊并密封。 (5)桿體安放前，把注漿管。 (6)塑料管)插入隔離架中心孔距孔底3O～50cm，然后下入桿體，中途遇阻時，可適當調整提動桿體再重新下入。 如處理無效時，應將桿體提出孔外，重新清孔。

3）注漿。 (1)注漿是錨桿施工的一道重要工序，直接決定錨桿的質量，本次錨桿施工進行二次常壓注漿，直至注滿錨孔，孔口返出水泥漿為止。(2)注漿材料選用水灰比為0.40～0.50 的純水泥漿，用P032.5# 水泥加水攪拌而成，施工前必須對進場材料進行原材試驗，合格后方可使用。 選用BW-250 注漿泵進行注漿。(3)漿液要攪拌均勻且攪拌時間不小于2 分鐘，漿液隨用隨攪，不得有灰水離析現象，漿液應在初凝前用完，嚴防石塊、雜物混入漿液。 (4)注漿作業開始和中途停止較長時間，再作業時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。 (5)指定專人作好錨桿施工的詳細記錄。

4）腰梁設置、錨桿鎖定。(1)為保證護坡面平整度，預應力錨桿施工的錨頭部位采用挖槽埋設的方式，即在坡面上挖設溝槽，將腰梁(16#槽鋼)埋入槽內，槽鋼上按錨桿間距留出小孔，使鋼筋從小孔穿出。 待面層錨噴結束后將露在外面的錨頭割掉，從而使整個面層保持良好的平整度。本工序施工時，既要保證腰梁的作用性能不變，又要保證在挖設溝槽時面層土方不坍塌， 所以在實際施工時采用了面層噴淋水泥漿，預防面層土體散落，同時分段挖設，及時埋梁的一系列辦法，有效地解決了暗埋腰梁的問題。 (2)錨桿養護時間大致為3 天，但不少于3天。錨固體養護期間不得受擾動。錨桿主筋端部焊接螺紋錨具，錨具為1 孔錨頭和10mm 厚鋼板。 待養護期達到要求后，采用人工扳手擰緊鎖定。

5 基坑監測

信息化施工是基坑支護的一個新特點，為了確保基坑安全，不影響周圍建筑物，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態變化，因此必須在支護施工過程中實施信息化施工。 并把獲得的信息通過修改設計反饋到施工工作中去，以指導施工。 本基坑按一級基坑要求，測量內容以位移和沉降為主，數據如下：

1）基坑邊坡的監測：沿基坑周邊布置水平位移觀測點和沉降觀測點，每隔20～30 米布置一點。 其中北側邊坡最大水平位移值為19mm，最大沉降值為5.4mm。東側邊坡最大水平位移值為13mm，最大沉降值為4mm。 位移及沉降量在土釘墻施工完成3 天便趨于穩定。

2）基坑西側中段獨立土體的監測：由于基坑北側中段回填土層厚度大，局部超過3.5m，且含水量較大，在2013 年4 月28 日晚基坑土方下挖后，于29 日晨發現該段邊坡上方土體出現一道長約16m，寬約2～6mm 的裂縫。 緊急處理后，經過連續三天的觀測，發現該處裂縫已不再擴大，趨于穩定。

6 結語

復合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強度及穩定性問題，施工周期短，與挖土同時進行，很少占獨立工期，且成本低。 根據基坑監測數據分析，由預應力錨桿結合土釘墻應用的復合型土釘支護在此工程中的位移變形較小，為坑內施工提供了安全的保障，是一種成功的基坑圍護體系。

［1］GB50739-2011 復合土釘墻基坑支護技術規范[S].

［2］CECS96：97 建筑土釘支護技術規范[S].

［3］建筑施工手冊[M].中國建筑工業出版社，2005.