摘要：本文介紹了廣州市某高層建筑的基坑支護方案。施工單位根據該工程的工程地質水文情況、基坑深度和場地環境，設計了深層攪拌樁、鋼管樁（超前錨管）和土釘墻支護的組合施工技術。
　　關鍵詞：基坑支護；深層攪拌樁；鋼管樁（超前錨管）；土釘墻支護
　　某高層建筑，位于廣州市繁華的廣州大道西側。該大廈地上27層、地下室2層，系鋼筋混凝土框筒結構，地面以上高度為86.7m，總建筑面積42443㎡�；�礎采用人工挖孔嵌巖灌注樁,樁徑1200、1400、1600、1800四種,樁長6～12m不等。
　　1.基坑工程概況
　　本工程設有地下室2層，其外圍尺寸為南北長55m，東西寬48m，地下建筑面積5280㎡，底板厚400mm，埋深－9.95～－10.35m�；�坑在平面上呈矩形，其南北長58.5m、東西寬49.4m，開挖面積約2890㎡,支護周長218m,支護面積約2200㎡。地下室混凝土強度等級為C40、抗滲等級S8。
　　該工程位于繁華鬧市中心，施工場地十分狹窄。場地四周均為市政道路,人流車流頻繁，路外即商店和居民住宅區，路下埋有上、下水管道、煤氣管道、電纜等管線，距開挖線距離在2～13m之間，故不可能采用大開挖方式。現場對基坑開挖的穩定性提出了十分嚴格的要求，施工難度較大。
　　2.場地工程地質及水文概況
　　根據場地工程地質和水文勘察報告，場地位于殘丘平原上，地勢平坦，地貌單元單一，但場區內存在軟土地層、砂土層及屬地震烈度七度區等因素，根據有關規定，判定場地條件及地基巖土條件為二類，場地范圍內未發現有斷裂構造帶通過或其他構造形跡，場區地基穩定性較好。場地地層自上而下分別為：
　　①素填土，厚度1.1～2.5m，淤泥質土，厚度0.8～2.4m。
　　②第四系沖積層中粗砂、粉土，厚度3.8～7.5m，平均厚度約5.1m。
　　③粉質粘土，厚度3.8～5.4m，平均厚度為4.6m，硬塑
　�、軞埛e層粉質粘土，厚度1.2～8.8m，硬塑。
　　⑤強風化粉砂巖，厚度2.5～10.7m，平均厚度6.6m。
　�、拗酗L化粉砂巖，厚度1.3～4.1m，平均厚度2.58m。
　�、呶�風化粉砂巖，平均厚度3.62m，巖質堅硬，其地基承載力標準值在3000kPa，是較好的持力層。
　　擬建場區的地質較復雜。地下水位在地表以下1.07～1.42m之間，表層為雜填土，厚度1.1～2.5m,易坍塌；二、三層為中粗砂和粉質粘土層,層厚3.80～7.2m,在水流作用下,易形成流沙。場地地下水含層主要為第四系沖積層，即含泥質中粗砂層、粉土層孔隙潛水；次為基巖粉砂巖強～中風化裂隙孔隙水,富水程度屬弱～稍富水。
　　3基坑支護方案
　　本工程位于鬧市中心，對基坑開挖的穩定性提出了嚴格的要求，即施工期間必須確�；�坑周圍建（構）筑物、道路、地下市政管線的安全和正常使用。經委托有資質的設計單位進行專項設計，結合場地環境及工程地質條件等綜合分析和經濟比較，最后確定支護方案選用深層攪拌水泥土墻、鋼管樁（超前錨管）和土釘墻支護的組合施工技術。采用該組合施工技術，既能防滲，又兼有檔土性能，可確保基坑支護的穩定和安全。
　　3.1深層攪拌水泥土墻施工工藝
　　深層攪拌水泥土墻是以水泥漿為固化劑，利用攪拌機械將水泥漿液與地基土強制拌和，使地基土硬結成為具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土墻。其主要作用是進行基坑止水和開挖基坑的超前支護。攪拌樁孔徑采用Φ500mm,相互搭接150mm。以425#普通硅酸鹽水泥作固化劑,水泥摻入量10%～12%,純粘土粉摻入量為5%。樁長按不同地質情況分為三組,對應樁長分別為6m、6.5m、7.5m三種，均須穿過砂(或粉土)層,且必須鉆入粘質土層1m以上，以保證攪拌樁有足夠的隔水深度。成樁采用四噴四攪重復提升下沉工藝,施工中嚴格掌握噴漿速度和提升速度,要求機桿下沉速度小于2m/min,噴漿上升速度小于0.8m/min。
　　3.2鋼管樁（超前錨管）施工工藝
　　深層攪拌水泥土墻的主要功能是止水,兼起檔土作用。但對開挖深度超過10m的深基坑支護，由于深層攪拌水泥土墻的抗拉強度不高,為彌補其不足,常在攪拌樁施工后,緊貼攪拌樁外側每隔一定間距（本工程采用1.4m）增設一根嵌入中風化巖中0.5m以上、總長達12m的鋼管樁(即超前錨管),并將鋼管樁與隨后施工的土釘和噴錨網連成一體,共同組成一道檔土結構體系。其施工工藝流程為：成孔→洗孔→投管→灌漿→向管內投石子。成孔采用100型油壓鉆機成孔至設計深度，成孔孔徑為Φ155mm，成孔后，隨即利用鉆機泥漿泵進行循環水清洗孔底沉渣；洗孔完畢，即可用起吊設備將Φ140mm鋼管投放入孔內至孔底；在管口底端開設一個漏漿缺口，使部分漿液流入管外側，起到對管與側壁土體間的充填及加固作用。進行灌漿作業時，將注漿管順鋼管插入至管底,并壓入水泥砂漿(M15)至管口冐出純水泥漿為止；抽出注漿管，約30min后往鋼管樁內投2～4mm瓜米石，直至管口再次冐出純水泥漿為止。
　　3.3土釘墻支護施工工藝
　　3.3.1土方開挖應與支護施工密切配合
　　深層攪拌水泥土墻和鋼管樁施工完成后，即轉入基坑土方開挖施工。土方開挖采用機械施工、自卸車運土。按照設計，深層攪拌水泥土墻的主要功能是止水，兼起檔土作用。作為檔墻，當基坑深度較大時，深層攪拌水泥土墻抵御土體傾覆的能力不足,其必須與鋼管樁和土釘墻結構共同工作,才能有效地起到檔土作用。因此,基坑的土方開挖作業必須與基坑四周的側壁支護作業按設計要求密切配合進行，即挖一層土，打一排土釘，支護一層。施工中，既不超挖，也不欠挖，以避免破壞土體自穩和水泥土墻，避免其在未支護前造成人為塌方而帶來不良的后果。在密切配合保障安全的同時,可考慮為加快施工進度而在土方開挖與支護作業中采用流水作業、交叉作業或跳格作業等措施。
　　3.3.2施工工藝流程
　　開挖工作面→修邊坡→綁扎鋼筋網,預留搭接筋(上、下層鋼筋搭接長度為25d)→打土釘(或錨桿孔)→錨管(錨桿、錨索)注漿→焊接加強筋(加強筋與錨管頭焊接)→噴射細石混凝土。
　　上層噴錨完成3天后,方可進行下一層開挖噴錨作業,按此循環,直至設計標高。
　　3.3.3土釘墻施工技術措施
　　按照設計單位的設計計算，結合本工程特點采用的計算參數如下：
　�、贋榭s短施工工期并保護好開挖面，基坑土方開挖與噴錨網支護交叉進行。做到挖一層土,打一排土釘，噴錨支護一層。本工程布置了七道鋼筋錨桿，其豎向間距自上而下分別是1.3m、1.0m、1.0m、1.2m、1.2m、1.3m、1.3m、1.0m；對應的錨桿長度分別是9m、12m、12m、12m、10m、8m、6m；其橫向間距由1.05m至2.1m不等；錨桿采用Φ25、Φ22鋼筋；錨桿的水平傾角上面4排均為10°、下面3排均為15°，灌漿的水泥砂漿強度等級C20。
　�、诨�坑開挖采用機械施工，鋪以人工修整支護面，保證支護面無虛土。
　�、弁玲斒┕で埃瑢⑵涠瞬恐谱鞒蔀V管(花管),入土端加工成樁尖狀，濾水孔間距500mm，孔眼前端(靠管尖側)焊接鋼筋或角鋼塊。管材加工好后，采用沖擊錘或土釘機將鋼管按設計角度及位置對正，將鋼管擊打入土中到設計長度。
　　④預應力錨桿：按照計算結果，設計布置了一道預應力錨桿，其埋深達15m，孔徑110mm，放置7*Φ5鋼絞線錨索，橫向間距為@2.1m，錨桿外露端設在腰梁上。其成孔采用鉆機成孔至設計深度，采用高壓水空壓設備洗孔清渣至孔底干凈后注漿。
　　⑤以土釘、鋼筋錨管、預應力錨管外露端頭作連接點,將Φ6＠200鋼筋網焊于其上形成鋼筋網片(掛網)，再在其外側焊接Φ16@1.3m的鋼筋，形成加強筋網，加強筋間距應符合設計要求。
　�、薰酀{、噴錨作業：采用高壓注漿泵對土釘進行壓力灌漿，即將高壓注漿管安接在鋼管頭上，壓入水泥漿，灌漿壓力需達0.5～1.0MPa，壓入水泥漿并穩壓三分鐘后，方可停止注漿。然后對鋼筋網面噴射混凝土：通過10m3空壓機，將預拌好的骨料均勻輸送出去，在槍口與水混合。噴射砼強度為C20；配合比為1：2：2(水泥:中砂:石子)，厚度為120mm，分兩次進行，每層厚度60mm。
　　⑦腰梁：當基坑深度超過6m時,常在護壁中部偏上的部位處設一道腰梁。本工程腰梁設在－3.70m處，腰梁斷面為450(高)*250(厚)，配置7Φ22縱筋和Φ6＠200箍筋，C20混凝土澆筑。在錨索及腰梁完成5～7天后，即可采用油壓千斤頂對錨索拉拔至設計要求的應力值（130KN）并鎖定。
　　3.4.其他施工技術措施
　　3.4.1深層攪拌水泥土墻施工完畢并形成封閉圈后,在基坑四周深層攪拌水泥土墻墻頂上各設變形觀測線一條,每隔10m設一變形標志點，設變形觀測點23點并將其連線延伸到基坑邊的圍墻和道路、建筑物上，施工期間每天測量一次并作好記錄，發現異常及時處理。經實測，施工期間變形量不大，其最大值為27mm，說明支護方案是成功的。
　　3.4.2為保證錨桿在土體中的錨固作用，須防止基坑周邊土體開裂和地表水滲入，故需對基坑周邊3m范圍內的地面作硬化處理，且在硬化的地面外側設一條排水明溝，硬化地面坡向水溝，隨時將地表水通過明溝排走。
　　3.4.3基坑開挖期間，基坑周邊地面上禁止堆放荷載較大的材料、設備或有振動的建筑機械，以避免發生塌方之類的工程事故。
　　3.4.4基坑排水：基坑開挖過程中，在基坑內設集水井二處，用潛水泵將積水抽至基坑邊的沉淀池內經沉淀后排入市政管道。開挖土方時，應盡量使地面形成坡度并坡向集水井。由于深層水泥土墻具有均勻性好和止水性能好的特點，能截斷側向水路，基坑內外允許有水頭落差，這樣基坑外無須人工降水，可保持原地下水水位，較好地解決了由于水位變化易引起周圍地面及建筑物開裂問題。
　　4.結語
　　從土方開挖后暴露的深層水泥土墻的施工質量來看,外露的水泥土墻墻面整齊,墻體直立,樁間搭接良好，表面干燥無滲水現象；基坑底部干燥、無管涌隆起現象，并經受了當年雨季大暴雨和臺風的考驗，均表明檔水檔土的效果良好。在基坑施工期間，基坑周圍的住宅、道路和管線均無位移、破裂現象。工程竣工已經三年，至今未接到這方面的任何投訴。說明本方案的基坑支護設計是成功的，采用的各項技術措施也是可靠的。