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桩锚支护体系在深基坑工程中的应用 　　摘 要：某高层大厦深基坑工程，基于周边环境、形状尺寸、场地条件、地质条件等因素，选用桩锚支护体系，采取合理设计、科学施工、严密监测等措施，获得了良好的技术经济效应。 　　关键词：深基坑工程 桩锚支护体系 结构设计 支护施工 监控量测 　　1 工程概况 　　某高层大厦南邻城市主干路，西邻1号楼，东邻2号楼，北邻一座市政公园，四邻的最小净距分别为25米、12米、8米、36米。其中1号住宅楼为8层砖混结构，采用钢筋混凝土条形基础，基底相对标高为-1.5，2号住宅楼为16层剪力墙结构，设一层地下室，采用箱形基础，基底相对标高为-3.0，其示意图如图1所示。 　　该高层大厦设3层地下室，基坑平面形状为矩形，双向尺寸为118m×82m，挖深达到12.75m，属于典型的深基坑。 　　图1 基坑工程平面图 　　2 地质条件 　　现场已完成场地平整，取平整后场地的相对标高为±0，地面超载取为20 kPa。现场地下水位较高，为-2.7。自±0以下各土层的主要物理力学指标如表1所示。 　　表1 土层物理力学指标 　　3 结构设计 　　3.1 概念设计 　　该深基坑支护结构的安全性等级为一级。基于周边环境、形状尺寸、场地条件、地质条件等因素，以兼顾技术先进性、施工便利性、经济合理性为原则，按地下连续墙→桩撑→桩撑+桩锚→桩锚的次序，选用桩锚支护体系，并在相邻两桩之间和排桩背后采用高压旋喷桩施做止水帷幕，不考虑坑外降水，适当进行坑内降水。为使结构受力更为合理，在基坑角部排桩以圆角交接。另外，为使锚杆避开2号住宅楼的基础，基坑最上1.2m部分进行放坡，并采用网喷防护。 　　3.2 桩体设计 　　排桩采用钻孔灌注桩，直径为800mm，相邻两桩间距为1000mm，嵌固深度为8m，桩身混凝土为C30，桩身纵向配筋为HRB335。 　　考虑各种工况，经计算单桩承受的最大弯矩为819kN?m，需配置20φ25纵向受拉筋。 　　3.3 锚杆设计 　　采用三道锚杆，第一道锚杆的端头锚固在冠梁上，第二道锚杆、第三道锚杆的端头锚固在腰梁上，三道锚杆的标高分别为-1.5，-6.0，-10.5。 　　考虑各种工况，经计算三道锚杆承受的最大拉力分别为203kN、518kN、507kN，三道锚杆设计如下： 　　第一道锚杆，倾角为20°，自由段长11m，锚固段长12.5m，钢绞线2s15.2； 　　第二道锚杆，倾角为20°，自由段长8m，锚固段长16.0m，钢绞线4s15.2； 　　第三道锚杆，倾角为20°，自由段长6.5m，锚固段长14.5m，钢绞线4s15.2。 　　图2 支护结构剖面图 　　3.4 稳定验算 　　整体稳定验算、抗倾覆稳定性验算、抗隆起验算、抗管涌验算均符合要求。 　　4 支护施工 　　4.1 施工流程 　　桩锚支护体系总体施工流程为施工准备→排桩施工→止水帷幕施工→第一步土方开挖→坡面网喷防护→冠梁施工→第一道锚杆施工→第二步土方开挖→第二道锚杆施工→第一道腰梁施工→第三步土方开挖→第三道锚杆施工→第二道腰梁施工→第四步土方开挖→坑内降水设施施工→底板施工。 　　4.2工艺要点 　　几个工艺要点如下： 　　（1）排桩要间隔跳打成孔，并应在灌注混凝土24h后，方可进行邻桩成孔施工。 　　（2）旋喷桩的孔位和桩径应使旋喷桩与灌注桩咬合200mm，以确保旋喷桩与灌注桩紧密贴合。为确保形成闭合帷幕，相邻旋喷桩之间应咬合200mm。为确保桩体质量，旋喷桩应间隔跳打。 　　（3）网喷防护做法为坡面挂铁丝网，用φ20钢筋钉入土内1m，并喷射50mm厚混凝土面层。 　　（4）在锚杆注浆强度达到设计值的75%后，方可进行锚杆预应力张拉施工。 　　（5）锚杆端头在锚固前应测定锚杆的预应力值，如有损失，应补张拉。 　　5 监控量测 　　5.1 桩顶水平位移监测 　　在桩顶冠梁上共设12个位移观测点，观测结果分析如下： 　　（1）桩顶水平位移的时间变化规律：坑内土方未开挖时（工况1）为0，随着土方开挖直至第一道锚杆张拉前（工况2），逐渐增大至C1；第一道锚杆端头锚固后逐渐减小，随着土方开挖直至第二道锚杆张拉前（工况4），又逐渐增大至C2；第二道锚杆端头锚固后逐渐减小，随着土方开挖直至第三道锚杆张拉前（工况6），又逐渐增大至C3；第三道锚杆端头锚固后逐渐减小，底板施工后（工况7）又逐渐减小至C4；之后渐趋稳定。其中C1C4C2。 　　图3 W2点水平位移时间曲线 　　（2）桩顶水平位移的空间变化规律：基坑东侧最大，原因有二：其一是基坑东侧最先开挖，东侧暴露时间最长，其二是基坑东侧紧邻2号住宅楼，地面附加荷载大；另外，在无邻近建筑物、周边条件较为均质的基坑南侧、北