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摘要：本文对某高层建筑超大基坑施工过程中支护技术进行了分析，主要探讨了深基坑浅层采用土体自然放坡、复合土钉墙，深层采用钻 孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的支护形式。通过这两层基坑支护施工技术的优化，达到良好的应用效果，满足设计和施工要求及有效控制了基坑变形。
关键词：高层建筑；深基坑；支护；土钉培
1工程概况
该大楼项目工程深基坑开挖深度14.450m，局部挖土深度达20.90m，±O.000相当于绝对标高4.650m，塔楼开挖深度16.450m，塔楼积水井开挖深度19.450m采用浅层土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的支护形式。钻孔灌注桩直径800mm，采用C30混凝土；桩外侧采用￠850工法桩止水；旋喷锚桩直径500mm，锚桩内插钢绞线坑内不设钢筋混凝土支撑及栈桥。
根据本工程的场地特点，该深基坑支护采用了桩锚体系，施工速度快；考虑到场地东、西、北侧均为道路，南侧为河流，沉桩时土体易发生侧向挤出和向上降起，使得超静孔隙水压力迅速升高，并可能引起邻近桩的上抬，成桩产生不利影响，桩基没有采用预应力管桩而采用钻孔灌注桩。
2 工程施工的重点
该工程地处市区主干道旁边，地理位置特殊，场地南侧为河流，河流宽度约为15m，实测河流水位标高1.175m，两侧河岸均已砌筑石质驳坎。场地周边埋设有大量市政主管网，环境复杂，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首先要解决的重点问题，在基坑设计方面，应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。
3水文地质条件
地表水来自大气降水，地下水类型主要为孔隙潜水。潜水主要赋存于第四季松散沉积物中，其补给受大气降水及地表水位影响地下水稳定水位埋深在1800～2.300m，高程介于1.500～2.O00m潜水主要赋存于浅层粉土粉砂中，潜水位置随季节变化有所升降，一般年变幅为0.500～1.500m，历史上潜水最高水位埋深为0.500m，高程为3.500m。地地形较为平坦，地貌单一，勘探孔所揭露的地面下131.500m深度范围内的地基士均属沉积类型，主要南黏性土、粉性土、砂性土组成，一般具有成层分布特点。根据工程详细地质勘查报告，按土的成因、结构及物理力学性质差异町划分为以下主要层次：①素填土；②砂质黏土，粉质黏土；⑧粉砂；④粉质黏土；⑤ 细砂；⑥粉质黏土，粉砂。
4深基坑支护技术
4.1施工顺序
施工场地平整后进行测量放线，然后开始三轴搅拌桩和套打加固搅拌桩施工，再施工：围护灌注桩和高压旋喷桩，进行降水和土方开挖，同时进行土钉墙、腰梁和预应力钢绞线锚杆桩施工。
4.2 ￠850mm三轴搅拌桩施工
采用P·042.5级水泥，水泥掺入量20%，水灰比1.6。控制钻具下沉及提升速度，一般下沉速度≤lm/min、提升速度≤2m/min；桩体施工必须保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不可避免，则应补强并标明位置施工冷缝应另补2根旋喷搅拌桩，确保止水效果；钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%。水泥掺量≥20%，水比为1.5～2.0。现场取样制作试块，进行无侧限抗压强度试验，要求强度≥1.0Mpa。
4.3钻孔灌注桩施工
桩径为800mm，采用C30混凝土，桩内主筋沿桩身均匀布嚣，并尽量减少钢筋接头，桩内主筋搭接采用焊接，焊接长度lOd，混凝土充盈系数应≥1.05且≤1.2，桩的主筋保护层厚度为40mm。
4.4 土钉墙施工
（1）钻孔定位误差<50mm，孔斜误差30。土钉施工采用二次注浆工艺，注浆压力≤2倍上覆压力土钉与钢筋网片焊接牢固，焊接长度≥30mm，且土钉不露出喷层。土钉孔径120～150mm，机械成孔。应进行现场抗拔承载力试验，根据基坑围护设计，第1遭土钉抗拔承载力设汁值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第2道土钉抗拔承载力设计值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第3道土钉抗拔承载力设计值80kN，长12m，试验点随机抽取3根。
（2）土钉墙施工期间的土方开挖形式为掏槽，施工每道土钉时，掏槽开挖至该道土钉标高下20cm，最下道土钉必须在掏槽状态下进行。上一道土钉注浆完成并养护≥48h后，方可进行下一道土钉的开挖。
（3）喷层浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆，纯水浆采用P·042.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45水泥砂浆采用1：2～1：3的配合比，为提高纯水泥浆或水泥砂浆的早期强度，强度等级为C20，可掺入适量早强剂。
4.5基坑加固
基坑内局部较密集，如塔楼电梯井部位，为此设计采用高压旋喷桩土体加固方法，采用P·042.5级水泥，水泥掺数量20%，水灰比0.7；旋喷桩理论桩径800mm，搭接200mm，喷浆压力15～20Mpa。
4.6旋喷锚杆桩施工
（1）直径500mm斜向锚杆桩采用P·042.5级水泥，水泥掺数量20%，水灰比0.7；旋喷搅拌的压力应为15-20Mpa。扩大头旋喷搅拌的进退次数比桩身增加2次，以保证扩大头的直径。
（2）锚杆桩内插钢绞线，应进入旋喷桩底，待旋喷桩养护5d后施加张拉力锁定。直径500mm旒喷桩每根钢绞线的锁定拉力为90kN。
（3）加筋水泥土桩锚施工按照分段、分层开挖，分层厚度必须与施工工况相结合，且≤3000mm下层土方开挖时，上层的斜锚桩必须有5d以上的养护时间并已张拉锁定。钻孔定位误差50mm，孔斜误差<30。锚桩桩径偏差≤2cm，并严格按照设计桩长施工。
（4）腰梁采用I16与钢板焊接而成，腰梁对焊连接时，2根工字钢之问的连接焊缝间距≤2mm。垫板采用150mm x 180mm x 20mm钢板，采用QVMI5-2锚具。钢绞线插入定位误差≤30mm，底部标离误差20cm。
（5）每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留1.0m以便张拉。锚头用冷挤压法与锚盘进行固定。旋喷搅拌桩及压顶梁强度达到7O%后方可进行张托锁定。
（6）采用高压油泵和lOOt穿心千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载（按每根钢绞线90kN确定）预张拉一次，再以50%，100%的锁定荷载分级张拉，然后超张拉至l10%锁定荷载，在超张负荷载下保持5min，观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。若达不到要求，应在旁边补桩。
5土方开挖及优化
土方开挖面积30000m2，总土方量约45万m3，基坑开挖深度最深处达 20.090m，按照“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，将基坑分成几个区。待支护达到设计龄期与强度，且降水达到要求后方可开挖土方开挖步骤如下。
（1）开挖表层杂填土，并做好坑外地面道面和卸士护坡及排水沟。
（2）放坡土体分层、分段开挖，挖土与护坡面层施工密切配合土方开挖至圈梁标高时开槽开挖圈梁位置土体，施工圈梁，施工第1排锚杆桩。
（3）待圈粱达到设计强度的80%时按照图纸中要求进行锚杆桩拉力锁定，再分层、分块施工下一道锚杆桩至基坑底。基坑北面靠世纪大道一侧应将基坑保留时间控制到最小值以减小基坑变形，减少时空效应的影响，同时需准备一定的型钢和钢板作为基坑变形控制需要。
（4）分层挖除基坑边保留土体至设计标高30cm以上，改为人工挖除，基坑见底后迅速浇筑底板垫层至围护墙边。
6结束语
综上所述，针对超大深基坑项目，提出了浅层采用土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的围护形式，最大限度地利用现有场地。同时，采用桩锚体系，与传统的钢管水平支撑或钢筋混凝土水平支撑相比，能提供较大的工作面，极大地缩短工期和成本。
参考文献：
[1]朱永清，复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J]，施工技术，2011（7）
[2]王銮学，王文玲，纽爱涛某17m深基坑工程综合支护技术[J]施工技术，2011（7）
关键词：高层建筑；深基坑；支护；土钉培
1工程概况
该大楼项目工程深基坑开挖深度14.450m，局部挖土深度达20.90m，±O.000相当于绝对标高4.650m，塔楼开挖深度16.450m，塔楼积水井开挖深度19.450m采用浅层土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的支护形式。钻孔灌注桩直径800mm，采用C30混凝土；桩外侧采用￠850工法桩止水；旋喷锚桩直径500mm，锚桩内插钢绞线坑内不设钢筋混凝土支撑及栈桥。
根据本工程的场地特点，该深基坑支护采用了桩锚体系，施工速度快；考虑到场地东、西、北侧均为道路，南侧为河流，沉桩时土体易发生侧向挤出和向上降起，使得超静孔隙水压力迅速升高，并可能引起邻近桩的上抬，成桩产生不利影响，桩基没有采用预应力管桩而采用钻孔灌注桩。
2 工程施工的重点
该工程地处市区主干道旁边，地理位置特殊，场地南侧为河流，河流宽度约为15m，实测河流水位标高1.175m，两侧河岸均已砌筑石质驳坎。场地周边埋设有大量市政主管网，环境复杂，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首先要解决的重点问题，在基坑设计方面，应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。
3水文地质条件
地表水来自大气降水，地下水类型主要为孔隙潜水。潜水主要赋存于第四季松散沉积物中，其补给受大气降水及地表水位影响地下水稳定水位埋深在1800～2.300m，高程介于1.500～2.O00m潜水主要赋存于浅层粉土粉砂中，潜水位置随季节变化有所升降，一般年变幅为0.500～1.500m，历史上潜水最高水位埋深为0.500m，高程为3.500m。地地形较为平坦，地貌单一，勘探孔所揭露的地面下131.500m深度范围内的地基士均属沉积类型，主要南黏性土、粉性土、砂性土组成，一般具有成层分布特点。根据工程详细地质勘查报告，按土的成因、结构及物理力学性质差异町划分为以下主要层次：①素填土；②砂质黏土，粉质黏土；⑧粉砂；④粉质黏土；⑤ 细砂；⑥粉质黏土，粉砂。
4深基坑支护技术
4.1施工顺序
施工场地平整后进行测量放线，然后开始三轴搅拌桩和套打加固搅拌桩施工，再施工：围护灌注桩和高压旋喷桩，进行降水和土方开挖，同时进行土钉墙、腰梁和预应力钢绞线锚杆桩施工。
4.2 ￠850mm三轴搅拌桩施工
采用P·042.5级水泥，水泥掺入量20%，水灰比1.6。控制钻具下沉及提升速度，一般下沉速度≤lm/min、提升速度≤2m/min；桩体施工必须保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不可避免，则应补强并标明位置施工冷缝应另补2根旋喷搅拌桩，确保止水效果；钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%。水泥掺量≥20%，水比为1.5～2.0。现场取样制作试块，进行无侧限抗压强度试验，要求强度≥1.0Mpa。
4.3钻孔灌注桩施工
桩径为800mm，采用C30混凝土，桩内主筋沿桩身均匀布嚣，并尽量减少钢筋接头，桩内主筋搭接采用焊接，焊接长度lOd，混凝土充盈系数应≥1.05且≤1.2，桩的主筋保护层厚度为40mm。
4.4 土钉墙施工
（1）钻孔定位误差<50mm，孔斜误差30。土钉施工采用二次注浆工艺，注浆压力≤2倍上覆压力土钉与钢筋网片焊接牢固，焊接长度≥30mm，且土钉不露出喷层。土钉孔径120～150mm，机械成孔。应进行现场抗拔承载力试验，根据基坑围护设计，第1遭土钉抗拔承载力设汁值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第2道土钉抗拔承载力设计值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第3道土钉抗拔承载力设计值80kN，长12m，试验点随机抽取3根。
（2）土钉墙施工期间的土方开挖形式为掏槽，施工每道土钉时，掏槽开挖至该道土钉标高下20cm，最下道土钉必须在掏槽状态下进行。上一道土钉注浆完成并养护≥48h后，方可进行下一道土钉的开挖。
（3）喷层浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆，纯水浆采用P·042.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45水泥砂浆采用1：2～1：3的配合比，为提高纯水泥浆或水泥砂浆的早期强度，强度等级为C20，可掺入适量早强剂。
4.5基坑加固
基坑内局部较密集，如塔楼电梯井部位，为此设计采用高压旋喷桩土体加固方法，采用P·042.5级水泥，水泥掺数量20%，水灰比0.7；旋喷桩理论桩径800mm，搭接200mm，喷浆压力15～20Mpa。
4.6旋喷锚杆桩施工
（1）直径500mm斜向锚杆桩采用P·042.5级水泥，水泥掺数量20%，水灰比0.7；旋喷搅拌的压力应为15-20Mpa。扩大头旋喷搅拌的进退次数比桩身增加2次，以保证扩大头的直径。
（2）锚杆桩内插钢绞线，应进入旋喷桩底，待旋喷桩养护5d后施加张拉力锁定。直径500mm旒喷桩每根钢绞线的锁定拉力为90kN。
（3）加筋水泥土桩锚施工按照分段、分层开挖，分层厚度必须与施工工况相结合，且≤3000mm下层土方开挖时，上层的斜锚桩必须有5d以上的养护时间并已张拉锁定。钻孔定位误差50mm，孔斜误差<30。锚桩桩径偏差≤2cm，并严格按照设计桩长施工。
（4）腰梁采用I16与钢板焊接而成，腰梁对焊连接时，2根工字钢之问的连接焊缝间距≤2mm。垫板采用150mm x 180mm x 20mm钢板，采用QVMI5-2锚具。钢绞线插入定位误差≤30mm，底部标离误差20cm。
（5）每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留1.0m以便张拉。锚头用冷挤压法与锚盘进行固定。旋喷搅拌桩及压顶梁强度达到7O%后方可进行张托锁定。
（6）采用高压油泵和lOOt穿心千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载（按每根钢绞线90kN确定）预张拉一次，再以50%，100%的锁定荷载分级张拉，然后超张拉至l10%锁定荷载，在超张负荷载下保持5min，观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。若达不到要求，应在旁边补桩。
5土方开挖及优化
土方开挖面积30000m2，总土方量约45万m3，基坑开挖深度最深处达 20.090m，按照“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，将基坑分成几个区。待支护达到设计龄期与强度，且降水达到要求后方可开挖土方开挖步骤如下。
（1）开挖表层杂填土，并做好坑外地面道面和卸士护坡及排水沟。
（2）放坡土体分层、分段开挖，挖土与护坡面层施工密切配合土方开挖至圈梁标高时开槽开挖圈梁位置土体，施工圈梁，施工第1排锚杆桩。
（3）待圈粱达到设计强度的80%时按照图纸中要求进行锚杆桩拉力锁定，再分层、分块施工下一道锚杆桩至基坑底。基坑北面靠世纪大道一侧应将基坑保留时间控制到最小值以减小基坑变形，减少时空效应的影响，同时需准备一定的型钢和钢板作为基坑变形控制需要。
（4）分层挖除基坑边保留土体至设计标高30cm以上，改为人工挖除，基坑见底后迅速浇筑底板垫层至围护墙边。
6结束语
综上所述，针对超大深基坑项目，提出了浅层采用土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的围护形式，最大限度地利用现有场地。同时，采用桩锚体系，与传统的钢管水平支撑或钢筋混凝土水平支撑相比，能提供较大的工作面，极大地缩短工期和成本。
参考文献：
[1]朱永清，复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J]，施工技术，2011（7）
[2]王銮学，王文玲，纽爱涛某17m深基坑工程综合支护技术[J]施工技术，2011（7）