工程深基坑边坡支护施工技术的分析
关键词：深基坑,边坡支护,技术措施
1 引言
基坑及其支护工程已经成为一个涉及结构工程的复杂岩土工程问题。尤其是为周边管线、构筑物和建筑物密集地区的环境保护提供了有效的地下施工空间和安全保证。如何把基坑工程对周边环境的影响控制在允许的范围内，已成为基坑工程设计和施工的主要研究内容，而该部分工作正逐步由原先的强度控制转向为强度与变形双标准控制。基坑开挖会引发周边土体或者建筑物的变形，这是一个复杂的时间空间问题，而这一影响的深度和广度主要取决于基坑的规模。
2 工程概况
本工程属于框架剪力墙及剪力墙结构，工程规模为商住楼两栋：地上30层，面积70116m：;地下1层，面积7022m：，两栋商住楼的地下室连成一体。建筑总高为94.6m。本工程的土方实际开挖深度为5～7.3m，土方工程量约42000m 。根据结构安全性、岩土地质分布情况，结合工程造价、旋工工期综合考虑，委托有资质的设计单位设计并组织相关的专家进行支护方案论证，最后确定对安全等级为一级的基坑支护采用排桩+预应力锚索支护，而二级基坑支护采用土钉墙支护。局部支护结构平面图如图1所示。本文主要针对排桩+预应力锚索支护体系的施工进行分析。
3 排桩+预应力锚索的施工
排桩+预应力锚索支护体系的施工按《建筑基坑支护技术规程》(.1GJ120—99)和现行的施工规范进行，采用打入式锚索，施工段平面长度约120m。本工程排桩+预应力锚索支护体系的施工方法：测量放线—施工准备—静压预应力管桩—开挖形成锚杆施工工作面—钻孔—安放锚杆杆体—注浆—冠梁施工—预应力锚索张拉—基坑土方开挖—桩问挂网喷射混凝土。具体的施工图纸资料如图2所示：
(1)根据设计要求：排桩采用预应力混凝土管桩，桩型为PHC500—100一AB型，抗裂弯矩12lkN·m。管桩转身混凝土强度为C80，施工时严格按照设计桩长配桩，严禁桩身出现接头。由于排桩施工离周边建筑物较近，考虑到排桩施工的挤土效应将对周边建筑物产生不可预计的变形，则在施工时采取先用钻机引孔(直径400)，再压管桩，且均采用边桩器压桩。
(2)根据锚杆钻孔施工要求，作业面的开挖宽度应能满足钻机作业需求，约5m。且应组织好钻孔所需护壁泥浆的排浆、循环使用需求。由于钻机所需施工面离自然地面有犬约2m的深度，为防止体塌方，对开挖后的边坡及时地进行挂网喷浆施工。
(3)锚杆间距布置：按边坡支扩图纸设计的锚杆间距和排距定点，钻孔直径为130，并按设计要求定出锚杆的具体位置和打入角度。木工程的锚杆间距设置按水平间距取4.0m。打入角度与水平夹角为30°打入角度与水平夹角为30°向下斜打入土层。
(4)成孔：钻孔设备可根据土层条件选择专门锚杆钻机或地赝钻机。按支护图纸设计的锚杆间距和排距布孔，在作业面上按设计要求定出孔位和角度，调整好钻孔机械进行成孔作业，并清理干净孔中的松土和杂物。在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度。孔深应超过锚杆设计长度0.5～1.0m。若发现孔壁坍塌，应重新钻孔、清孔，直至能顺利送入锚杆为止。
(5)锚杆的制安：按设计图纸的直径和长度制作锚杆，锚杆采用15.24的钢绞线，强度设计值为1320MPa。锚杆白底端0.5m起每隔1.5m做一道导正架。钻孔终孔后及时进行替浆和清孔，然后立即一起插入锚杆和注浆管。锚杆打入土时，根据已定好的位置，用人手扶好钢筋，对准打入位置及调较好角度，然后缓缓压入孔中，安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯。锚筋插入孔内深度不小于设计长度的95%，也不得超深，以免外露长度不足。锚杆安装时，应清除锚杆上的杂物，确保杆身的清洁。
(6)锚孔注浆：采用二次注浆工艺，注浆管内端距孔底宜为50～100ram，二次注浆管的出浆口和端头应密封，确保一次注浆时浆液不进入二次注浆管内。注浆材料采用PO.3.25普通硅酸盐水泥，拌制成水泥净浆(水灰比为0.4～05)，加入适量早强剂，28d浆体的强度等级不低于12MPa(配合比由试验确定)。
(7)冠梁施工：冠梁施工的主要工艺是冠粱与预应力混凝土管桩的连接及钢绞线锚索在冠梁中的设置，保证锚索的水平角度及能在冠梁预留孔洞内自由滑动。
(8)预应力锚索应在注浆体及冠梁强度达到设计强度的90%以上方可进行张拉锁定。预应力筋正式张拉前，应取20%的设计图三张拉荷载，对其预张拉l～2次，使各部位接触紧密，钢绞线完全平直。正式张拉时，应张拉至预加力的105～110%，再按设计预加力值进行锁定。
(9)基坑土方开挖：在土方开挖前作出详细的施工设计，并对基坑开挖施工方法的可行性进行论证，对场地范围内的地下管线及电信、电缆等设施进行全面普查。施工全过程加强施工现场管理，采取措施防止因采用机械开挖碰撞而损坏工程桩、支护桩或扰动基底原状土。基坑周边设置安全防护栏。冠梁的混凝土强度达到设计强度的100%，预应力锚索张拉后方开始冠梁底以下的土方开挖。基坑土方采取分层分段均衡开挖，距坑壁、基底300mm采用人工开挖。在基坑的四周设置排水沟和集水井，在集水井内设抽水泵，遇有地下水渗出时，应将水引到集水井，用抽水泵将水排出基坑外。
(1O) 桩间挂网喷射混凝土：管桩桩问土采用挂网并喷射混凝土护壁以防止桩间土坍塌或流失，随土方开挖及时进行挂网和喷射混凝土。每个管桩桩间土从桩顶开始竖向每隔2m压入一根长为2m，直径为48mm的焊接钢管，钢筋网再与钢管焊接牢固，喷射混凝土是钢筋不得晃动。钢筋网格规格为φ8@200x200，铺设钢筋网片后清除钢筋上的污泥，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。
4 地表水与渗水处理措施
开工前应修好边坡上部的各种冲洗用水的下水道，以免边坡上部的水浸入边坡或流入边坡，边坡内适当位置设置集水井，及时把作业面的水导入井内、抽干。雨天要及时排除积水，减少基坑的浸泡时间。
(1)防渗水技术措施：及时有效处理渗水问题、放坡及喷锚支护是本工程的关键所在，针对局部土质不均，孔隙率及渗透性具有一定变化的特点，则在开挖过程中，局部地段可制作彩布进行临时封闭。
(2)当雨水或其它地面水量较多时，例如上、下水管破裂等，应首先查明水源，进行修复，截断改道或停止供水，同时在地面四周，距坡顶1.0～1.5m处设置排水沟，将雨水或其它地面水引至距离边坡处排水，在边坡的顶部地面喷射混凝土，防止坑边地面渗水。
(3)当坡底渗水(或涌水)严重时，应在坡底距离坡壁适当位置设置排水沟将水引流至水坑中抽排至地面，以保证坡底干燥，同时采用加密垂直锚管并进行高压注浆，以确保边坡稳定。
(4)当坡壁含水量较高，并出现渗水或涌水现象时，在喷护前，在锚管上方2O～4Ocm处设置长度为1.5～2.0m的引流管，以减少边壁水压和保持边坡干燥，以利于锚喷施工。
5 质量保证措施
(1)建立质量管理领导小组，由项目经理、技术员、质检员组成，认真执行质量管理制度，全面负责工程的质量管理，实行岗位责任制，使质量管理工作落实到班组。
(2)建立良好的质量保证体系，由项目经理、质检员、施工员、工班长组成系统的保证体系，并落实到人。
(3)加强技术管理，熟悉设计图纸，掌握设计意图和要求，做好技术交底工作。
(4)严格按照设计图纸、施工规范、施工工艺进行施工，使各工序的精度要求均得到满足。
(5)严格各关键环节施工质量的检查、复核制度。
(6)严格工序质量验收和分部分项工程质量验收制度，进行单项验收签证，杜绝漏洞，确保质量。
(7)仔细认真作好各项施工记录，正确分析、归纳、整理，一旦发现问题，及时反馈处理。
(8)按上述各分项工程的工序误差要求进行质量控制。
6 结语
在深基坑工程中应用预应力锚索边坡支护方案有其适用范围，对地质条件和周边环境有所要求，但是预应力锚索边坡支护技术的施工方便、工期较短、成本较低和易于动态和管理，能较好的利用岩土体自身的稳定性，从而保证边坡的安全。