無腰梁錨索支護結構的施工

龔小東

中天西北建設投資集團有限公司 陜西 西安 710065

在深基坑施工中，傳統錨拉支護結構需要設置多道腰梁，在無肥槽基坑施工中，受到場地條件及土方開挖施工質量的影響，支護結構腰梁占用地庫外墻位置的情形時有發生，影響地庫外墻施工。同時，腰梁施工需采用大量型鋼，施工復雜且不經濟。采用無腰梁錨索支護結構可有效解決基坑有限空間的施工難題，且施工便捷、節約工期、經濟性好，能有效保障基坑安全，具有較好的應用價值[1]。

1 工程概況

擬建場地位于西安市繁華街區，基坑深度13.0 m、15.0 m，局部18.6 m（坑中坑）。基坑北側為相鄰項目基坑，基坑深度約15.1 m，與此次支護的基坑深度相當。基坑東側為項目一期地下車庫，車庫埋深由南往北為5.0～5.9 m。基坑南側紅線外擬搭設臨建。基坑西側靠近市政道路。地面標高在379.95～380.88 m之間，場地較平坦，略有起伏。

2 工程地質水文條件

本場地基坑支護影響范圍內土層依次為：①填土、②黃土狀土（粉質黏土）、③黃土狀土（粉質黏土）、④細砂（局部夾粉質黏土④1薄層或透鏡體）、⑤中粗砂、⑥粉質黏土（局部夾粉土薄層或透鏡體）、⑦中砂。

地下水穩定水位埋深為14.50～15.70 m，相應的水位標高為364.45～365.88 m，為地表潛水。

3 基坑支護設計方案

土層計算參數見表1。

表1 土層計算參數

設計荷載：基坑頂部2 m范圍內嚴禁堆載，2 m范圍外限載15 kPa；相鄰小區道路荷載按25 kPa考慮，主干道及施工道路荷載按照35 kPa考慮，相鄰建筑物荷載每層按15 kPa考慮。基坑側壁安全等級按一級設計，基坑側壁重要性系數為1.1。

根據場地條件，采用分段支護措施，如表2所示。

表2 支護結構分段設計概況

支護結構平面如圖1所示，支護結構剖面如圖2所示。

圖1 支護結構平面

圖2 支護結構剖面

因場地條件所限，該基坑采用無肥槽施工，支護樁采用鉆孔灌注樁，樁徑700 mm，采用無腰梁錨索鎖定支護樁[2]。錨索鎖定與錨頭構造如圖3所示。

4 主要施工工藝及措施

4.1 支護樁及錨索施工

1）先進行支護樁施工，支護樁強度達到設計要求后進行土方開挖，土方開挖至錨索以下0.5 m處進行錨索施工，錨索采用旋噴自帶鋼絞線施工工藝，張拉錨索時樁身強度需達到15 MPa以上。

圖3 錨索鎖定與錨頭構造

2）支護樁及錨索施工順序為：支護樁施工→冠梁部位開挖→冠梁施工→第1層土方開挖→第1層錨索施工→第1層雙向支座安裝、鎖定→第2層土方開挖→第2層錨索施工→第2層雙向支座安裝、鎖定→土方開挖→依次循環直至挖至坑底設計標高。

3）首次鎖定時，對鎖定于同一雙向支座的鋼絞線應對稱鎖定；單根鋼絞線鎖定力按其強度值的0.6倍施加。二次鎖定時，對安裝在相鄰2個雙向支座上與同一根錨索的鋼絞線進行對稱鎖定，鎖定值取錨索軸向拉力標準值的0.85倍（圖4）。

圖4 雙向支座（無腰梁）鎖定

4.2 土釘墻施工

1）土方開挖應與土釘施工緊密配合分段分層進行，超挖深度不得大于0.5 m。

2）土釘可采用機械成孔，土釘孔采用32.5R水泥漿灌注，水灰比0.5，重力注漿。

3）面板采用厚80 mm的C20噴射混凝土，并根據圖紙要求設置排水孔。

4）土釘墻施工工序為：土方開挖→邊坡修整→土釘、錨桿成孔→土釘鋼筋制作及安放→孔內注漿→補漿→面層鋼筋網鋪設→設置排水孔→面層噴射混凝土→灑水養護。

4.3 排、泄水措施

基坑上口設置不少于1.0 m水平護頂，坑壁設置排水孔。

5 基坑變形監測

5.1 監測要求及監測點布置

1）對基坑邊坡坡頂及降水影響范圍內建筑物進行變形監測。主要監測內容為：基坑坡頂水平位移觀測，坡頂地面、相鄰建筑物沉降觀測。

2）沿基坑四周坡頂設置水平位移觀測點，相鄰觀測點間距不大于20 m。基坑周邊共設置位移監測點23個。

3）土方開挖期間每周觀測2次，支護施工完畢后至基坑回填期間每周至少觀測1次，位移速度快、位移量大時增加監測頻次。

4）基坑坡頂水平位移控制值30 mm，預警值25 mm。基坑頂部沉降控制值20 mm，預警值為累計沉降值達15 mm、變形速度超過2 mm/d或建筑物整體傾斜速度連續3 d大于0.000 1H（H為建筑高度）。

5.2 監測結果分析

基坑歷時11個月，采用DINI03型天寶電子水準儀，OS-602G型拓普康全站儀進行持續觀測，共觀測41期（次）。

根據基坑監測數據，該項目在施工期間，基坑各邊冠梁上觀測點的最大水平位移為21.47 mm，基坑邊坡坡頂的最大沉降量為7.39 mm，基坑各邊冠梁上的觀測點水平位移累積量及沉降量均小于報警值，未發生異常位移情況，基坑邊坡在觀測期間處于安全狀態。基坑東側建筑物沉降量較小（最大沉降量3.89 mm，平均沉降量2.64 mm），且該建筑物差異沉降量不大，處于穩定狀態。

6 結語

經監測，基坑最大水平位移為21.47 mm，基坑變形符合設計要求。實踐表明，采用無腰梁錨索支護結構進行基坑支護，可確保變形可控，能夠滿足施工需要。無腰梁錨索支護結構取消了多道型鋼腰梁，簡化了施工工藝，縮短了工期，經濟效果顯著。在基坑狹小空間施工中，無腰梁錨索支護結構是一種新型支護形式，可在類似工程中借鑒使用。