淯龍苑地下商場基坑支護施工技術

馬曉超

（河南省南陽市建設工程質量監督檢驗站 473000）

1 工程概況

淯龍苑地下商場工程位于南陽市梅溪河邊。該工程基坑開挖深度11.5 m，周圍環境比較復雜。車庫的北、西、南側3面共有6幢18層高層建筑，地下兩層埋深在地面下6 m，距基坑邊6～8 m，最近處只有5.3 m左右；基坑西側距邊坡6 m范圍內敷設有天然氣、電力、電信、消防等6條地下管線，部分管線在平面投影上已進入主體結構。地面以下3～4 m即是砂卵石層。地質報告描述卵石最大粒徑15cm，現場挖出的卵石最大粒徑可達40～50 cm。原施工單位施工到地面下3 m左右時因不能保證基坑安全而撤出，后由鄭州某基礎工程公司承接施工。當時坑底標高在地面下3 m左右；基坑東側護壁采用坡角為82。的土釘墻支護，南北兩側采用直立土釘墻支護；西側由于有管線和電力小室及電力管溝，所以邊坡直立開挖到地面下2 m左右，沒有做土釘墻，邊坡距結構外皮0.3 m左右，局部已侵入結構外皮線；西北角處因有兩道天然氣管線嚴重侵入基坑內部(在車庫主體結構上方)，故尚未開挖。繼續下挖地層基本全是砂卵石層。

2 工程地質與水文地質條件

2.1 工程地質條件

根據勘察報告描述，本場區的地質概況為：

(1)表層為1～1.6 m厚人工堆積的粉質粘土、粘質粉土填土層及卵石；

(2)二層為新近沉積的粘質粉土、砂質粉土層及細粉砂層,層厚 1.5～2m；

(3)三層第四系沉積圓礫、卵石層,粒徑3～6cm,層厚15～20m;

(4)四層為卵石層，最大粒徑15cm,層厚未探明；

2.2 水文地質條件

根據地質勘察報告，擬建場區地下水主要為潛水，水位常面在地表以下15.5 m左右。

3 基坑支護設計方案

考慮到施工現場條件(已開挖至3 m左右、初步達到砂卵石層這一情況)，為確?；娱_挖過程中基坑周圍建筑物及地下管線的安全，根據基坑支護設計計算，采用樁錨支護體系能夠很好地控制基坑側壁的變形。此外，因為南北側現有土釘墻的外框界定，結構外皮和現有土釘墻間距太小(一般為1 m，最近處僅有0.2 m)，因此護坡樁與結構外皮凈距只能留30 cm，保證不了工字鋼腰梁和錨桿錨頭需占用65 cm的要求，必須將錨桿位置調整到與地下結構層高相適應的標高，以滿足當地下結構施工到地下3層或地下2層、待頂板打完并回填后拆除錨桿，而不影響基坑安全的要求。

綜合上述因素，基坑支護采用如下設計方案：

(1)在北、東、南3側，上部采用現有土釘墻支護，下部樁錨支護，采用吊600樁徑，間距1.2 m。樁長：北側(包括部分東側)L=12.06 m，嵌固深度3.5 m；南側(包括部分東側)L=13.55 m，嵌固深度4.50 m；

(2)在基坑西側，要先進行人工開挖，暴露出現有地下管線，在電力管溝和西側管線之間施作樁錨護坡，帽梁設在電力管溝底板標高以下，以便對現有管線進行懸吊保護。護坡樁采用φ600樁徑，間距以現場管線間距插空打樁，樁長L=15.17 m，嵌固深度5.0 m。

(3)對樁錨支護體系設置2道錨桿：

1)第一道錨桿設置在樁頂帽梁處，不用工字鋼和錨頭，只需墊片和鎖頭即可，其占用尺寸僅為13 cm。這一尺寸要求，現場可以滿足；

2)第二道錨桿設置在主體結構地下3層頂板以上l m處，待地下3層頂板打好，且護坡樁與結構外皮之間回填密實以后，即可拆掉第二道錨桿，這時地下3層頂板相當于一道內支撐，支撐在護坡樁上。

4 支護結構的施工

4.1 護坡樁的施工

4.1.1 工藝的選擇

在砂卵石地層中施工鉆孔灌注樁，其難點是成孔困難，容易產生塌孔。用長螺旋鉆機雖能鉆進，但如果不護壁，則鉆桿提出后，鉆孔會隨時坍塌。若采用泥漿護壁反循環鉆機成孔，則施工速度慢，影響工期，而且現場臟亂、污染環境，人力物力投入過大，造成浪費。如果采用壓漿樁，由于砂卵石層中的孔隙較大，水泥漿將大量流失。為解決該施工難題，我們研究了一種新工藝——長螺旋干成孔粘土護壁灌注樁

成孔施工工藝。該工藝既省錢，又省力，并且速度快。

4.1.2 工藝流程

4.1.3 粘土護壁成孔工藝機理

粘土投入后，鉆桿旋轉帶動葉片旋轉，使粘土向側向擠壓，在孔壁形成泥壁，同時在鉆桿旋轉過程中，對小顆粒卵石形成擠壓，擠向孔壁從而使孔周密實，達到成孔目的。

4.2 錨桿的施工

在砂卵石層中施工錨桿，極易產生塌孔現象，很難成孔。為解決此施工難點，我們采用了套管跟進的施工工藝。

套管跟進是一種專門適用于砂卵石層的錨桿施工工藝，它克服了砂卵石層不易成孔的困難，用一種特制的錨桿鉆機進行施工。套管跟進錨桿施工工藝的主要步驟如下：

(1)鉆機移位，鉆桿對準錨桿孔位；

(2)按錨桿設計角度調整好鉆桿的角度后，鉆桿鉆進；

(3)鉆桿鉆進后，繼續跟進鉆桿外的套管，直至達到設計深度；

(4)退出鉆桿，保持套管不動；

(5)在套管內下鋼絞線、注漿管等；

(6)封堵套管，進行壓力注漿；