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摘要：惠州大隆财富广场，地下三层，基坑开挖深度局部超过17m，本工程基坑采用了人工护壁挖孔桩加锚索支护的组合支护，笔者通过工程特点及设计参数的分析，详细介绍了组合支护形式在深基坑支护工程的施工工艺要点。
关键词：深基坑支护人工挖孔挡土桩冠梁预应力锚杆
1．工程概况
惠州市大隆财富广场地上39层，地下三层，建筑高度150米，建筑面积约为150000㎡，主体结构采用框架-核心筒结构，基础采用人工挖孔桩。场地呈长方形，长约141米，宽约为64m，基坑周长约为544m，开挖面积约11100㎡，设计+0.000为18.30m，基坑开挖深度约为15.00m，最大开挖深度按17.00m。
该工程位于惠州市惠城区江北，西邻三新南路，其余各边紧邻规划市政道路及已有商住楼，因此基坑支护必须技术可行、安全可靠。为保证基坑支护安全可靠，便于地下室施工，减少排水量，淤泥质土、软塑状粉质粘土分布地段，沿基坑侧壁超前加强支护措施，即沿基坑侧壁四周布设桩径φ1200的人工护壁挖孔桩加锚索支护组合支护。桩间填土采用钢管锚杆加固止水。坡面挂]8@200×200钢筋网、喷C20砼厚100，并设少量泄水孔，坡顶、坡底设排水沟，将坑内集水集中排入排水沟，汇入淀砂池，经沉淀后，排入相邻的明渠内。
2．工程地质及水文地质条件
2.1场地内各岩土层岩性特征自上而下描述如下：
2.1.1人工填土：褐红、褐黄、灰色等色，以粘性土为主，局部由粘性土混杂混凝土块、砖块等建筑垃圾组成，稍湿～湿，松散～稍密状态。场地均有分布，层厚4.00～7.00m。
2.1.2第四系冲洪积土层：由粉质粘土、粘土、淤泥质土组成，厚度较大，局部呈透镜状、夹层状及似层状产出。
2.1.3第四系残积土：紫红色，湿，坚硬，遇水易软化、崩解，局部分布，埋深较大，层厚：3.20～5.40m。
2.1.4白垩系岩体：为泥质粉砂质砾岩，岩质软，风化带发育完整，全风化岩多呈坚硬土状，岩体节理裂隙较发育；强风化岩岩芯多呈碎块～碎屑状；中风化岩岩芯多呈碎块～短柱状，岩面埋深不一，6.10m～21.00m。
2.2水文地质条件：
本场地地下水根据其赋存介质和埋藏条件不同主要分为两类：第一类，赋存于第四系松散堆积层中的孔隙潜水，主要含水层为呈透镜状的松散类土，其透水性及富水性均较差，水量较贫乏，是本场地主要的含水层，局部人工填土中赋存上层滞水；第二类，赋存于下伏风化岩体中的孔隙裂隙水，其含水量及透水性主要受基岩裂隙发育程度控制，埋藏较深，具微承压性。场地内地下水主要接受大气降水补给，径流方向大体由北向南流。第四系松散堆积物中的孔隙潜水对基坑开挖影响强烈；而下伏基岩裂隙水埋深较大，对基坑开挖影响较轻。钻探期间测得钻孔综合水位埋深1.50～2.50m。场地内未见地表水体出露，地表水对基坑开挖影响不明显。
3.主要施工工艺及施工要点
3.1人工挖孔桩的施工
3.1.1人工挖孔桩施工要点
沿坑壁四周布置，间距2.0m，桩直径1.20m，C25砼灌注，灌注前不得有沉渣，灌注充盈系数不得小于1.15，桩长及配筋根据施工剖面图及大样。嵌入基坑底深度不得小于5.00m。挖孔施工应隔桩施工，不得挖孔与灌注同时作业，砼灌注时邻桩不得施工；人工挖孔施工护壁段过度不得大于1m；当穿越素填土、淤泥质土时，护壁段长度不得大于0.5m，并且护壁钢筋加密至@100。
3.2土钉（钢管锚杆）及坡面挂网喷射砼的施工
3.2.1土钉施工工艺
（1）加工管材：采用Φ48钢管，制作成滤管（花管），入土端加工成桩尖状，滤水孔对向间距500mm，孔眼前端（造管尖侧）焊接钢筋或角钢块，构成孔前倒刺及保护块。
（2）打钉：倾角25度，成孔采用压入式成孔，梅花型布设。部分成孔困难，采用了预成孔再压入等长的设计钢管锚杆，沿桩间布设。
（3）压力灌浆：采用注浆泵，通过高压注浆管安接在钢管头上，并采用低压慢灌工艺，压入水泥浆，用32.5R水泥，按水灰比0.45~0.50配制水泥浆，（浆体掺入早强剂）灌浆压力达到500~1000KPa压力，并稳压一段时间后，即可停止注浆。
3.2.2喷锚支护施工工艺
（1）按设计要求开挖工作面，修边坡。
（2）喷射混凝土视土质情况而定，分一次或二次喷射。
（3）安放土钉或锚杆（包括钻孔、插筋、注浆等）。
（4）绑扎钢筋网，预留搭接筋（上、下层网筋搭接长度为300mm），钢筋网格误差不得大于±20mm，焊接加强钢筋，加强钢筋应与锚杆头焊接。钢筋网]8@200×200，钢筋搭接不小于300，钢筋网与坡面间隙不得小于30mm。
（5）喷射细石混凝土至设计厚度，以锚杆头尺寸或安插厚度，控制标桩进行控制，混凝土必须加入速凝剂。
（6）每喷射混凝土200m2，制作一组砼试件及水泥砂浆试件，砼试件应在喷锚面未干时制作。
（7）上层喷锚完成3天后，可进行下一层开挖喷锚作业，按此循环，直到坑底标高。
（8）喷锚完成后7天内应对喷锚面进行养护，设专人每天在喷锚面上洒水一次。
（9）开挖的边坡支护段应在24小时内完成喷锚支护。
3.3锚索及冠梁、腰梁的施工
3.3.1锚索设计要求：
（1）预应力锚索采用4×7Φ5钢绞线，钢绞线强度标准值为1860MPa；
（2）成孔直径Φ130，长度L=29～32m且进入中风化岩2m，自由段5m，自由段部分锚杆外表涂一层黄油，外套塑料管。每2米设一对中支架；
（3）浆液采用42.5R普通硅酸盐水泥配浆，水灰比为0.45。采用二次注浆，第一次采用常压0.3～0.5MPa，4小时后进行第二次注浆，压力要求1.2～2.0MPa。
（4）4×7Φ5锚索设计拉力为200～300KN，施加预应力200～300KN，预应力锚索腰梁采用砼腰梁。
3.3.2施工工艺流程
锚杆施工按照设计要求及《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）进行施工。采用6～8台成孔设备及2套注浆设备分段流水作业。锚杆施工主要工艺流程如下：①定孔位→②钻机成孔→③锚索制安→④清孔下锚→⑤注浆→⑥腰梁施工→⑦养护→⑧锚索张拉锁定。
（1）钻孔前，根据设计要求定出孔位，并做好标记；
（2）钻机按设计角度成孔，成孔口径130mm，泥浆循环护壁钻进，塌孔时，可增大泥浆稠度，或采用跟管钻进方式施工；
（3）成孔完成后，继续用泥浆循环清孔，清除孔底沉渣，然后采用清水洗孔及采用空压机冲孔，洗除孔壁泥皮；
（4）预应力锚索：锚索采用1860级4×7φ5钢铰线，每隔2m设对中支架，锚索长度＝设计锚索长度＋外露长度，外露长度以能满足张拉锁定要求为准；锚索自由段外包塑料软管，两端包扎；注浆管与锚索一起下入孔内，注浆管伸入距孔底500mm左右；
（5）采用42.5R普硅纯水泥浆于底部压力注浆，水灰比0.45；采用二次注浆，第一次采用常压0.3～0.5MPa，4小时后进行第二次注浆，压力要求1.2～2.0MPa。
（6）人工挖孔桩顶设1200×800钢筋混凝土冠梁一道；冠梁混凝土等级为C25，配筋规格根据施工大样，主筋采用HRB335级}22螺纹钢，箍筋采用HPB235级钢筋]10@150。冠、腰梁施工顺序为：支模→纵向钢筋及箍筋制安→混凝土浇捣→砼养护→拆模。
（7）待锚索注浆及冠、腰梁砼达到强度后进行预应力锚索张拉，预应力锚索张拉荷载分级及观测时间如下表：
张拉荷载分级0.10Nt0.25Nt0.50Nt0.75Nt1.00Nt1.10~1.20Nt锁定荷载观测时间（min）5555101510
3.4质量检验要求
3.1土钉须按1％且不少于3根进行抗拔力检测；预应力锚索须按5％且不少于3根进行抗拔力检测；注浆体应按每30根留置一组试块的比例留置水泥净浆试块，到期后及时试压。
3.2桩系梁、围护桩、喷射混凝土应进行混凝土试块的抗压强度试验，每次混凝土浇注至少取一组，每桩砼试块测试不得少于一组。
3.3对人工挖孔桩的桩身完整性进行检测，检测数量不少于3根。对桩身进行了抽芯检测。
3.4所有用于基坑支护用的混凝土应进行混凝土试块的抗压强度试验，每次混凝土浇注至少取一组，喷射混凝土每500m2检测一组。
3.5钢筋搭接长度不得小于规范规定要求，焊接采用双面焊。
3.6支护中使用的材料及其他项目按相关规范进行质量检测。
4.基坑变形及水位监测
基坑监测预警值控制：本基坑侧壁支护安全等级为一级，坡顶最大水平位移允许值按≤0.25%h（其中h为基坑开挖深度）控制，报警值为允许变形最大值的80%，坡顶沉降（含管线观测点）按25mm控制，预警值为20mm。坡顶最大水平位移允许值按≤0.5%h（其中h为基坑开挖深度）控制，报警值为允许变形最大值的80%，坡顶沉降按50mm控制，预警值为40mm。由于该基坑是深大基坑，故预警值从严控制。
4.1在基坑开挖施工前，设置好变形监测点并进行了原始数据采集，确保了监测点的稳定不受破坏。
4.2变形监测频率：基坑支护过程中，相邻两次的观测时间间隔不宜超过两天（具体间隔时间根据施工工况及监测结果确定）；支护施工结束一个月后观测间隔不宜超过十天；支护施工结束两个月后且变形趋于稳定时可适当延长间隔时间，直至回填结束。
4.3管线及建筑物沉降监测依据《城市测量规范》具体实施。
5.结束语
组合支护达到强度后，即可进行分层、分区、分段的土方开挖。基础施工开挖土方量约为15万方，施工过程中未出现边坡坍塌、冒顶、涌水等现象，支护桩与冠梁未发现偏移，各项变形均在规范变形允许值内，基坑稳定安全，基坑边坡未出现问题，说明本工程采用的基坑支护组合方案是成功的，为以后类似工程的施工积累了宝贵的经验。