某大型商场基坑支护施工技术研究

某大型商场基坑支护施工技术研究

黄弘 何发英 张华居 胡威

中国建筑第二工程局有限公司 北京 100010

摘要：以某工程为例，对基坑支护的方式和具体施工工艺进行研究。

关键词：基坑支护；锚索；商场

1工程概况

某大型商场规划用地面积43000m²，总建筑面积481655m²，由5层地下室（深度为24m）、7个商业裙楼和3座办公楼组成。基础采用桩筏基础，基坑开挖深度为20m~24m，土方开挖量约86万m3。该基坑所处场地较开阔，基本平整，基坑呈四边形，基坑周长约800m，基坑占地面积约41000m²，基坑支护区段边长约420m，支护结构设计安全等级一级，基坑重要系数为γ=1.1。

基坑所处位置四周均有建筑，为避免开挖基坑对周围临近建筑产生影响，制定相应的施工方案。基坑西北侧存在较多地下雨污排水管、路灯电力预埋线；基坑东侧为某住宅小区，该处基坑开挖深度8.1m~8.95m；基坑东南侧为一层钢结构办公楼，但相对距离较远，该处基坑开挖深度21.5m~23m；基坑西侧为快速路，此处基坑开挖深度19.5m。

结合岩土工程勘察报告，得知场地内土层分布情况如下：

①层素填土厚2.3m：②层粉质粘土厚5.3m：③层淤泥质土厚3.9m；④层粉细砂厚1.7m；⑤层砂质粘性土厚6m；⑥层砂质粘性土厚5.81m；⑦层全风化片麻岩厚5m；⑧层强风化花岗片麻岩厚4.4m；⑨层中风化花岗片麻岩厚1.9m。

场区有强透水粉砂层，地下水存于粉细砂中，初见水位标高1.7m～2.7m。为第四系松散土类孔隙水及基岩裂隙水的承压水，

2基坑支护技术

基坑支护采用灌注桩+预应力锚索支护体系，基坑开挖前现有场地应根据基坑支护平面所注室外地坪标高进行平整。西北侧为砂质粘性土，开挖深度2.7m，1：0.8放坡，坡面喷混凝土处理。东侧靠天河城一侧，开挖深度为8.1m~8.95m，砂质粘性土及风化岩面按1:1放坡。所有坡面施打Φ16mm，L=1200@1500土钉，挂Φ6.5@200×200钢筋网，喷射60mm厚C20混凝土作护坡。

2.1东南侧

开挖深度21.5m~23m，“放坡+桩锚”支护形式。坑内桩间挂Φ6.5@200×200钢筋网，喷100厚C20细混凝土。

(1)支护桩D-1’剖面施工

坡面锚杆M1、M2、M3：HRB400钢筋C25Φ110L=6000@1400。Φ1200@1400支护灌注桩，桩长22m，桩底端深入地下室垫层下5m处。冠梁1200×1000，设3道预应力锚索：锚索YM1：4×7Φ5L=22000@1400，自由段长7m；锚索YM2：5×7Φ5L=24000@2800，自由段长6m；锚索YM3：4×7Φ5L=18000@2800，自由段长6m。

(2)支护桩D-1、D-2剖面施工

该区段基坑开挖深度为23m，上部坡面锚杆护坡，中部桩长约12mΦ1000@1200支护，下部为岩石基础锚杆加固。坡面锚杆M1、M2、M3、M4：HRB400钢筋C25Φ110L=12000~6000@1400。中部为桩长12m的Φ1000@1200灌注桩支护，桩底深入岩石1.5m，冠梁1000×1000，2道预应力锚索：锚索YM1：4×7Φ5L=18000@1400，自由段长7m；锚索YM2：4×7Φ5L=11000@2400，自由段长6m。下部设有4道岩石基础锚杆加固，锚杆：HRB400钢筋25Φ50L=6000~3000@1500~2000。

2.2西侧靠近道路一侧

开挖深度19.5m~21m，为“放坡+桩锚+桩间双管旋喷止水”支护形式。

(1)支护桩C-6剖面施工

坡面锚杆M1、M2、M3：HRB400钢筋C25Φ110L=9000~6000@1200。Φ1200@1400支护，桩长23m，桩底端深入地下室垫层下6m处。冠梁1200×1000，4道预应力锚索：锚索YM1：5×7Φ5L=34000@1400，自由段长7m；锚索YM2：5×7Φ5L=34000@1400，自由段长6m；锚索YM3：6×7Φ5L=30000@1400，自由段长6m；锚索YM4：4×7Φ5L=24000@1400，自由段长5m。

(2)支护桩C-5剖面施工

坡面锚杆M1、M2、M3、M4：HRB400钢筋C25Φ110L=12000~9000@1200。开挖深度为19.5m，1200@1400支护，桩长23m，桩底深入地下室垫层下7m。冠梁1200×1000，5道预应力锚索：锚索YM1：5×7Φ5L=42000@1400，自由段长7m；锚索YM2：5×7Φ5L=42000@1400，自由段长7m；锚索YM3：5×7Φ5L=36000@1400，自由段长6m；锚索YM4：5×7Φ5L=25000@1400，自由段长6m；锚索YM5：4×7Φ5L=20000@1400，自由段长5m。支护桩间双管旋喷Φ600止水，桩长约16m，桩端穿过砂层1.5m。

(3)支护桩C-4剖面施工

坡面锚杆M1、M2、M3、M4：HRB400钢筋C25Φ110L=12000~9000@1200。1400@1600支护，桩长22.5m，桩底深入地下室垫层下7m。冠梁1200×1000，5道预应力锚索：锚索YM1：5×7Φ5L=42000@1400，自由段长7m；锚索YM2：5×7Φ5L=42000@1400，自由段长7m；锚索YM3：5×7Φ5L=36000@1400，自由段长6m；锚索YM4：5×7Φ5L=25000@1400，自由段长6m；锚索YM5：4×7Φ5L=20000@1400，自由段长5m。支护桩间双管旋喷Φ600止水，桩长6m，桩端穿过淤泥层2m。

2.3出土口坡道加固

出土口坡道设置在东侧处，按1:1.25放坡，坡面打Φ16mm钢筋L=1200@1500的土钉加固土体，坡面挂Φ6.5@200×200钢筋网喷射100mm厚C20。

3基坑支护结构材料要求

支护桩、冠梁混凝土强度C30，支护桩施工，受力钢筋HRB400、其余HPB300钢筋。冠梁截面1400×1000、1200×1000等。

4灌注桩施工技术

采取隔桩施工工艺，相邻桩混凝土龄期达到设计图要求的强度后，方可成孔施工。桩端嵌固入基坑(边桩桩承台）底土层不少于4.0m。桩身质量检验按有关规范进行，检测数量不小于总桩数的10％。桩顶部纵向钢筋应固定在冠梁上，锚固长度不得小于纵向钢筋直径的30倍。

5钢绞线预应力锚索施工技术

锚索孔径Φ150，查看周围区域是否有地下障碍物。用压缩空气清孔。砂层时用水泥浆液加固并清孔，混凝土成孔困难时，在该孔位上方或下方采取另行加锚技术。42.5R普通硅酸盐水泥制成锚索浆料，水灰比0.5；如果采用2次灌浆，在常压下第1次为0.4MPa~0.6MPa，第2次灌浆进行4h~6h。注浆压力为1.2MPa～2.0MPa，浆体强度应不小于20MPa。

锚索体采用高强低松弛钢绞线，锚索自由段长度详施工图标注。钢绞线不得焊接，下料应留足张紧和锁定的施工长度。锚索自由段涂防腐后采用塑料套管保护。

预应力施加须在腰梁混凝土强度达到75%后方可进行，安装200×200厚15钢垫板，1000kN帽型千斤顶张拉值应不小于设计拉力值，达到施加张拉力值且经稳值一段时间后，支承锚具锁定。

6基坑支护施工技术要点

6.1灌注桩施工要点

(1)泥浆指标与循环使用要求

泥浆指标：粘度18s～22s，含砂率＜8％，胶体率＞90％。粘土层成孔采用原土加水造浆护壁，泥浆比重1.1～1.3。砂土夹砂层成孔采用投入泥团加水造浆，比重1.2～1.3。泥浆通过循环池、经二级沉淀后，进入储浆池，用泥浆泵胶管注入支护施工成孔中。

(2)清孔及桩底沉渣要求

当孔达到设计深度经检查和验收后，开始清孔操作。采用正循环清孔工艺，不断添加优质泥浆置换出孔内的原成孔厚渣浆。

以原土造浆的桩孔清孔泥浆比重1.15左右；砂土层和卵石层清孔泥浆比重为1.10～1.15；清孔且经检查沉渣厚度合格后方可进行下一道工序。

(3)水下混凝土灌注要求

通过混凝土试验室确定混凝土配合比，坍落度控制在180mm～220mm，混凝土的水泥用量不少于340kg/m3。灌注导管Φ250底距孔底部约30cm～50cm。导管内吊放混凝土塞头，待储料斗容积约1.5m3的混凝土储存量时保持连续供料，起初安装导管底端应埋入水下混凝土中1.0m~1.5m的深度处，防止出现浇筑断桩发生。随混凝土上升适时提升导管，保持导管底端埋入混凝土面2m～3m，严禁将导管底端提出混凝土面。若因停电、机具故障、堵导等事故造成不能灌注连续进行，应立即采取有效措施进行技术处理，做好施工记录，不可置若不闻。在分段提起管道时，避免碰撞钢筋笼。采用压重等措施防止钢筋笼随混凝土上升。

6.2预应力锚索施工要点

标记钻孔位，控制锚索钻孔时的水平、垂直向位置，孔距误差不应大于100mm。检查验收钻孔孔径、角度、深度、清孔符合设计要求。钻孔做好记录，检查地层内部情况、每根锚索成孔情况、控制锚索施工质量。

6.3桩间土旋喷止水施工要点

采用Φ600高压水泥旋喷搅拌桩双重管法止水工艺，止水搅拌桩穿透砂层要超过1.5m以上。高压水泥旋喷桩在冠梁施工前进行施工作业，确保桩体的止水效果。

参考文献：

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