地下车库深基坑支护施工实例

【摘要】：为确保深基坑土方开挖、基础结构施工作业环境的安全，防止在基础施工过程中发生边坡坍塌等不良现象，利用排桩（钢管桩）、土钉锚杆和预应力锚索技术对杂填土、素填土及粉细砂等土层进行加固，为土方开挖、基础结构施工提供一个安全、可靠的作业环境。

【关键词】：地下车库 深基坑 支护 施工实例

中图分类号： TV551.4文献标识码：A

一、工程概况

大武口锦城花园一期工程（1－4#、12#楼及A地下室）位于宁夏回族自治区石嘴山市大武口区，由宁夏亘元房地产开发有限公司开发，东侧为朝阳西街、南侧为原住宅小区、西侧靠近解放西街、北侧为新月小区。

本工程为商住楼，总建筑面积为61284.41m2，结构为框架剪力墙结构。地下车库为地下一层，层高为3.9m，局部层高5.5m，车库总建筑面积约15300m2。本地区标高采用相对高程，采用黄海高程系换算本场区假定高程系，相对高程1118.0-1119.35m，相对高差1.35m，即基坑开挖深度自然地面以下-7.0m，场区位于银川平原北部黄河西岸的三级冲积阶地后缘。

二、岩土工程条件

1、地质条件

图1钻孔综合柱状图

2、地下水特征

实测地下水位埋深位于自然地表下-14.30m左右，地下水属孔隙潜水类型，地下水补给以沟渠及农田灌溉侧向径流渗透补给为主，其动态类型属黄河测不蒸发～径流型，水位年变化幅度在1.0m左右。

三、基坑支护方案简述

1、基坑开挖深度从自然地面算起至基底约7.0m；

2、该基坑安全等级为二级，基坑重要性系数取1.0，北侧、西侧采用1：0.5放坡挂网喷砼+土钉锚杆进行支护；东侧距砖混2层结构5.5m，采用钢管桩+预应力锚索组合支护方式；南侧为施工道路，场地有限，故也采用钢管桩+预应力锚索组合支护的方式。

图2挂网喷砼+土钉锚杆支护结构图

图3钢管桩+锚杆组合支护结构图

图4钢管桩域锚杆组合支护连接图

图5详图①

图6详图②

四、基坑支护结构施工

1、施工工艺流程

挂网喷砼+土钉锚杆支护施工：放线复检机械开挖基坑检查修整边坡检查 (平正度) 孔位校对检查成孔检查 (深度)锚杆钢筋置入 (周正)检查灌浆检查(配合比、灌入量、补浆) 焊接十字架绑扎挂网检查(整体的牢固性)喷射混凝土面层检查(配合比、试块、厚度、均匀性)。

钢管桩+预应力锚索组合支护施工：确定桩位线校正机械确定桩孔位钻孔埋设钢管清洗桩内插入注浆管投碎石边注浆边把管屏浆为止；成锚孔植入锚杆注浆绑扎钢板网喷射面层张拉、锁定试验、检查。

2、施工要点

（1）钢管桩施工

1）钢管桩的特点：重量轻、刚性好，装卸、运输、堆放方便，不宜损坏；承载力高；桩长宜于调节；排土量小，对邻近建筑物影响小；接头连接简单；工程质量可靠，施工速度快；

2）钢管桩的管材采用螺旋缝钢管（抗拉强度420Mpa、屈服强度235.2Mpa）；

3）钢管桩（孔径219、壁厚5mm的螺旋管）采用机械成孔，在距钢管底部1m处侧壁打2孔，成孔后置入钢管，管标高应误差不大于20cm，管内插入PEφ25-35塑料管，填注1-3碎石，注1:1水泥浆，边注边拔管，直到屏浆为止。

（2）预应力锚索施工

1）锚杆施工包括：钻孔、安放拉杆、注浆和张拉锚固；

2）锚杆孔采用螺旋钻孔干作业法成孔，孔距、孔深、倾斜度允许偏差分别为±100mm、±30mm、3%；

3）钻孔与安放拉杆分为两道工序，钻孔后再螺旋钻杆退出孔洞后再插入粗钢筋拉杆，为加快钻孔施工进度，可以采用平行作业法进行钻孔、插入粗钢筋拉杆和灌浆；

4）用螺旋钻杆进行钻孔，被钻孔削下来的土屑对孔壁产生压力和摩阻力，使土屑顺螺旋钻杆排出孔外；

5）螺旋，钻孔所用钻杆，每节长约2-6m，根据钻孔直径选择螺叶外径和螺距；

6）锚杆用拉杆采用粗钢筋，粗钢筋拉杆防腐蚀性能好，易于安装；

7）为了将拉杆安置在钻孔的中心，防止自有端产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁，同时增加拉杆与锚固体的握裹力，在拉杆表面设置定位器（用细钢筋制作，在粗钢筋拉杆轴心按1200夹角布置，间距一般为2-2.5m，定位器外径宜小于钻孔直径1cm）；

8)压力灌浆是锚杆施工中的一个重要工序，灌浆的作用：形成锚固段，将锚杆锚固在土层中；防止粗钢筋拉杆腐蚀；充填土层中的空隙和裂缝；

9）采用压力注入灰砂比1：1、水灰比为0.5的水泥砂浆，注浆压力为0.3-0.5MPa，，流量为100L/min；

10）锚杆压力灌浆后，待锚固段的强度大于15MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉；

11）锚杆宜张拉至设计荷载的0.9-1.0倍后，在按设计要求锁定。锚杆张拉控制应力，不应超过拉杆强度标准值得75%。

12）锚杆试验：锚杆基本试验最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力的0.9倍；锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值得80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值；在最大试验荷载作用下，锚头位移相对稳定。

（3）土钉锚杆施工

1) 土钉孔采用洛阳铲人工成孔，每个洛阳铲由2-3人操作，造孔直径为80-150mm，造孔深度可达15m，孔距、孔径、孔深、倾角允许偏差分别为±100mm、±5mm、±30mm、±10；

2）土钉钢筋使用前进行调直、除锈、除油处理；

3）每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆；

4）土钉与水平夹角为100-150，孔径120mm，插入土钉钢筋前要进行清孔检查，土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于25mm；

5）采用压力注入不低于M10砂浆或1：1水泥浆，注浆压力为0.8-1.0MPa，水灰比为0.5。压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力3-5min；

6）对于向下倾角的土钉，注浆导管底端应插至距孔底250-500mm处，在注浆同时将导管匀速缓慢的撤出，注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出；

7）注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆注浆泵及其管路，为提高土钉抗拔能力，还可采用二次注浆工艺。

（4）其它

1）所有钢筋均采用焊接连接；

2）喷射混凝土终凝后2小时后，应根据现场条件连续喷水养护5-7天，并每批留置试块一组。锚杆、面层质量检测应根据《建筑基坑支护技术规范》有关规定；

3）喷射混凝土的配合比应通过实验确定，粗骨料最大粒径不宜大于10mm，水灰比不宜大于0.5，为保证喷射混凝土厚度均匀的达到设计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距保持在0.8-1.5m范围内，并使射流垂直于壁面。喷射混凝土的部位可从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋搭接长度范围以内先不喷混凝土，待与下层钢板网片搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水润湿。面层喷射混凝土终凝后2h采取养护措施，至少应养护7d，养护采用喷水覆盖浇水；

4）水是土钉支护结构最为敏感的问题，基坑四周地表应加以修整并构筑明沟排水，严防地表水在向下渗流。将喷射混凝土面层延伸到基坑周围地表构成喷射混凝土护顶，有效防止地表水渗入。

五、施工质量保证措施

1、所使用的原材料(钢筋、水泥，砂、砾等)的质量应符合有关规范规定标准和设计要求，并要具备出厂合格证及试验报告书，材料进场后还要按有关标准进行抽样送检。

2、混凝土面层外观检查应符合设计要求，无漏喷、离鼓现象。

3、在施工过程中必须要严格把好每一道工序，每道工序完成后，必须经各方验收合格后再进行下一道工序施工。

4、坚持技术交底，严格按施工图施工，如有技术变更，必须经设计人员同意后方可实施。

5、加强档案材料的管理，按技术档案建档规定填报审核、收集、会签，工程完毕归档。

六、安全文明施工

1、施工现场的临时设施、料场、设备、水电线路，要严格遵循有关规定及施工组织设计确定的施工平面图布置，搭设整齐。

2、本工程实行全封闭式管理，严禁闲杂人员进入工地。

3、指定车辆行驶路线，保证车辆进出道路畅通，合理布置现场。

4、施工人员进入施工现场必须正确配戴安全帽，严禁穿拖鞋、凉鞋、高跟鞋，严禁酒后进入现场，严禁打架斗殴，严禁在生活区乱窜。

5、现场设备按发包人指定位置放置，经常保持机身清洁，清理机械排出的污水要有排放措施，不得随地流淌。

6、混凝土运输、喷注过程中，要做到不洒、不漏、不剩，丢洒在路上的混凝土及时清理。

7、施工现场不准乱堆垃圾及废弃物， 材料分类堆放整齐。

8、易燃易爆及有毒材料设专库存放。

9、基坑开挖前应对基坑周边的供水、排水、煤气等管线进行调查，如有漏水段进行处理。

10、坡顶1.0m以外至一倍基坑深度范围内堆载不应超过40KN/m2。

11、土方开挖应分层开挖，每层土开挖深度为锚杆位置以下0.05米，严禁超挖，每层土开挖至设计深度后在锚杆及面层施工完毕之前不得进行下层土方开挖，土方开挖时应注意保护施工完毕的基坑支护结构不受到破坏。

12、基坑开挖过程中及基坑使用期间，基坑顶部附加荷载不得超过设计要求。

七、结束语

通过利用排桩（钢管）、土钉锚杆、预应力锚索技术对杂填土、素填土及粉细砂等土层进行加固，确保了基础施工作业环境的安全。在宁夏石嘴山市大武口锦城花园一期工程（1-4#楼、12#楼及A地下室）土方开挖、基础结构施工过程中，基坑壁均未出现任何裂缝、坍塌等不良现象且未出现任何质量、安全生产事故，为基础施工提供了一个安全、可靠的作业环境。

作者简介：陈绍建（1964.10-），男，江苏如皋人，毕业于江苏广播电视大学理工科机械类专业，大专学历，助理工程师。