深基坑桩锚支护后止水帷幕的应用分析

摘 要：现代工程建设的规模不断扩大，基坑开挖深度也在不断增加，对基坑支护提出了更高的要求。桩锚支护和止水帷幕组合是深基坑施工中比较常用的一种技术体系，比较适用于一些地下水位较高的区域。本文将结合实例探究桩锚支护和止水帷幕施工的要点，希望可以为同类工程施工提供一定的参考借鉴。

关键词：深基坑;桩锚支护;止水帷幕

就目前来看，桩锚支护和止水帷幕组合应用是我国深基坑工程施工体系的一项重要手段，采用止水帷幕技术不仅方便施工作业的开展，而且可以将施工作业对生态环境的影响程度降到最低，具有极强的安全可靠性。以上优势使得止水帷幕技术获得了广泛的应用。

一、深基坑工程中桩锚支护体系可能面临的风险

当前阶段，深基坑工程施工多采用钻孔灌注桩和钢筋混凝土支撑进行围护，深层搅拌桩和粉喷桩进行止水。钻孔灌注桩和锚索（杆）围护则是一种新型方法。桩锚支护结构体系主要包括排桩、锚索或锚杆、冠梁以及腰梁等几个部分。桩的类型包括钻孔灌注桩和预制桩等，配合多层锚索支撑，形成一个超静定的结构体系，稳定性极强，而且施工简便，所以得到了广泛的应用。

桩锚支护体系的安全性和可靠性主要受到三方面因素的影响：其一，桩嵌固的深度。其二，桩身的强度和刚度、其三，锚索所提供的锚拉力的大小，以及是否可以稳定的传递到桩身。

桩锚支护体系的风险包括四个方面：其一，踢脚破坏。桩的嵌固深度过浅或是刚度不足，导致深基坑底部土体的稳定性不足，容易出现踢脚破坏。其二，桩身断裂破坏。通常情况下，存在支撑的挡土结构弯矩多为坑内弯矩，但若是桩体的配筋不足或是刚度不足，桩体很容易会在弯矩最大的部位出现断裂情况。其三，倾覆破坏。锚索作用无法正常发挥，导致桩体的受力状态改变而出现倾覆。除此之外，在进行基坑设计的过程中，还需要考虑到土质和降水两方面的因素。在软土区域中进行基坑开挖，软土可能会在临空面高差过大的情况下出现侧移现象，导致桩体发生倾斜。降水则会导致土的有效重度增加，使地面产生沉降现象，引发地面建筑物的变形。

二、深基坑桩锚支护和止水帷幕的组合应用

在某高层建筑的地下车库工程建设中，深基坑的坡顶周长约为688m，坡脚周长约为625m，最大开挖深度为7.45m，根据地址勘查报告的建议，设计的支护方案采用“放坡+搅拌桩+预应力管桩+冠梁+锚索”;止排水体系采用高压旋喷桩作为止水帷幕，边坡坡顶进行地面硬化并设置挡水台阶防止地表水排入基坑，基坑底部沿周边设置排水沟与集水井进行集水明排，开挖砂土层前应进行超前降水疏干。

（一）施工前准备工作

在深基坑桩锚支护和止水帷幕施工开始前，需要做的准备工作包括以下三个方面：

首先，编制工程制度。一套完善的制度可以保障施工作业的高效有序开展，对于桩锚支护+止水帷幕这类复杂度较高的施工作业项目，应制定合理的组织管理结构，从上到下明确管理职责，保障所有岗位都有明确的责任分工。

其次，对注浆材料进行控制。深基坑止水注浆使用到的主要材料为水泥，为了确保施工质量，应对进场材料进行严格的抽样检验。同时注浆用水也要符合混凝土拌合用水的要求。外加剂的使用必须经过设计单位的批准。

再次，做好场地施工准备。在开始施工前，要对整个施工场地进行检查和处理，，在这一环节，要做好通水、通电以及通路工作，清除场地中存在的障碍物，掌握场地下方的管线情况进行。对材料的堆放及运输进行合理的规划，做好防护措施。加强对施工人员的安全生产教育，对施工设备进行安全质量检测。

（二）止水帷幕和支护结构的施工过程

首先进行管桩锤击施工。在本次深基坑支护作业中，采用的是单排预制桩设计，其壁厚为110，实桩17m，空桩2m。在桩施打过程中，要根据规范对孔位、垂直度、标高等参数进行严格控制。施工采用的是HD60锤，其落距为1.5m。在锤击开始前，要确保桩插入位置的精确度，并尽可能的使桩锤和桩身的中心线保持一致，将垂直度偏差控制在0.5%以内。在接桩焊接作业中，应保障焊缝连续饱满，不得出现变形，且焊接完成超过8min后，才能进行上节桩的施打作业。最后由施工员、质检员以及监理工程师共同确认桩身入土深度达到设计要求后，才能收桩。

其次，进行搅拌桩施工。在本次工程中，搅拌桩施工采用的是两喷四搅的工艺，其流程如下：测量定位、调整搅拌桩机械垂直度、预搅下沉、提升喷浆搅拌、重复搅拌下沉、重复喷浆提升直至洞口、移动搅拌机。施工中采用的搅拌桩以42.5复合硅酸盐水泥制成，水灰比为0.5，直径为500mm。在搅拌头处于设计桩底以上1.5m处时，应及时开启浆泵提前进行喷浆作业，直至搅拌头提升到预留空桩底部的标高部位时，才能关停浆泵。若是在成桩过程中发生停止喷浆的事故，要立即将搅拌头下沉到停浆面以下1m处，在正常喷浆后搅拌提升。各个桩之间搭接150mm，使桩间距保持为350mm。

再次，喷锚网施工作业。工程喷锚支护面层的厚度设置为50mm，并在其中安置钢丝网。在施工过程中，要向喷射机内进行连续均匀的供料，并将喷嘴处的风压控制在0.1MPa上下，还需维持稳定的水压，水压应适当超过风压。喷射作业遵循从下到上的顺序，这样做可以有效避免的上部砼受自重的影响出现脱落或是裂痕情况。在砼终凝2小时后，应采取适当的淋水养护措施，持续两周以上。

最后，锚索和钢筋混凝土冠梁施工。施工用锚索的材质为钢绞线，锚固段架线环和紧箍环的设置间隔设定为1m，自由段为2m。在成孔并安装锚索完成后才能进行注浆施工。随着水泥浆的灌入，应逐步将灌浆管向外拔，但管口应始终处于水泥浆内。注浆完成的标志为水泥浆回流到孔口，一次注浆完成后，最好间隔半个小时后再进行二次注浆。基坑支护桩顶面冠梁的砼强度为C25，在土方开挖时，应挖至设计冠梁底标高下10cm施工水泥砂浆找平层，之后按照冠梁浇筑的规范要求实施作业。整个施工活动最好一次性连续完成，尽量不留下施工缝。

在锚索锁定之前，工程设计、施工、监理等单位应派遣技术负责人共同对锚索的质量进行验收，在验收通过且注浆提和冠梁的强度达到设计强度的80%以上时，才能进行锚索的张拉锁定。为了避免锚索出现受力失衡的情况，最好采用“跳张法”，隔二拉一。同时，锚索张拉应采取分级加载的方式。

（三） 基坑安全监测

本基坑监测内容主要有地下水位、邻近建筑物和道路的水平位移、支护结构水平位移及坡顶沉降，预应力锚杆的预应力监测。在支护施工阶段，要每天监测1次，在完成坑开挖，变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数，直到支护退出工作为止。对支护位移的监测，包括水平和垂直沉降，测点设在基坑四周，每邊3个。

三、结束语

综上，桩锚支护和止水帷幕组合技术体系在深基坑工程中可以发挥出理想的效果，展现出了良好的发展前景，但在应用中仍旧存在不稳定因素，需要加以控制，以保障施工质量。

参考文献：

[1]范润赟，许录明，王建华，崔德永.桩锚-帷幕联合支护体系在深基坑工程中的应用[J].四川建材，2017，43（09）：112-113+124.

[2]任莹.深基坑支护优化设计及施工应用[J].门窗，2016（12）：255.

[3]牟仁德.浅谈深基坑支护形式的应用[J].门窗，2016（05）：236.

作者简介：于洋（1986年1月），男，汉族，山东泰安人，中级职称，学士，研究方向为建筑工程的设计及施工。