桩锚支护结构在深基坑工程中的应用研究

第２９卷第８期　ＶｏＩ．２９　Ｎｏ．８　企业技术开发　ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩＣＡＬ　ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ　ＯＦ　ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ　２０１０年４月　Ａｐｒ．２０１０　桩锚　支护结　构在深基坑工程中的应用研究　刘东升’，杜明芳’，王斌　（１．河南工业大学土木建筑学院，河南郑州４５００５２；　２．中天建设集团有限公司，浙江杭州３１０００８）　摘　要：文章结合深基坑支护２１７－程实例，介绍了桩锚支护结构在深基坑工程中的应用，分析了该工程的重点与难　点．决定采用桩锚支护结构方案，介绍了桩锚支护结构设计ａ．ｚ￣＿ｒ－注意事项，经实践证明，效果良好。　关键词：深基坑；桩锚支护；支护结构　中图分类号：ＴＵ７５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８９３７（２０１０）０８—０１２１—０ｌ　●＾ｌｒ１　３　３　４●７　７　６　９　７　０　７　８　３　３　４　６　●　８　７　５　６　２　２　２　３　５　９　９　９　９　０　０　０　，ｒＪｒ－２　２　２　７　２　４　２　５　０　９　５　５　４　２　０　０　０　０　０　０　０　１工程概况及地质条件　１．１工程概况　该处基坑侧壁的变形。本工程在施Ｔ期间恰好处于冬季，　锅炉房会一直处于　Ｉ　作状态，保证基坑南侧的安全是本　稗的一个重点。　郑州大学第一附属医院新病房楼Ｔ程位于郑州市大　学路与建设路交叉口处。Ｔ程总建筑面积约１２万ＨＩ　，地　下３层，基坑开挖深度为ｌ２．９～１３．４　Ｉｌ，基坑平面小规　３基坑支护方案与设计　３．１支护方案　则，基底面积约６　５００　Ｉｌｌ　，总土方量约８．５万１１１３ｖ本工程基　坑侧壁安全等级为一级。　１．２工程地质与水文地质条件　①１　程地质条件。地貌单元属山前冲洪积倾斜平原，　地形平坦。根据岩土Ｔ程勘察报告，场地范围内的土层自　上而下分别为：杂填土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉土、粉　土，其物理力学性质指标如表１所示。　表１　土层物理力学性质指标　…：　状　ｋ袱＼／ｍ　本Ｔ程场地地质情况良好，且无地下水影响，为基坑　Ｔ程的施工提供了良好的水文地质条件，根据基坑的开　挖深度、Ｔ程地质条件、基坑周边环境条件、基坑侧壁安　全等级，经过专家多方论证，并参照郑州地　同类＿ｒ程经　验，决定采用桩锚支护方案。　３．２支护设计　本侧基坑坑深１２．９　Ｉｌ，桩顶上部２　Ｉｌ按坡度０．１放　坡肝挖，在一１．４ｎｌ处施Ｔ排土钉，水平间距１．５　Ｉｌｌ，外挂　６．５＠２５０钢筋网，喷８０　ＩＩｌＨＩ厚Ｃ２０混凝土面层，坡呔设　置０．５　ＩＹＩ宽平台。　戆　ｌ５　００　２５　０　６０　Ｏ　ｌ５　７０　２２　７０　２６　９０　２２　５０　２６　３０　ｌ２　２０　６０　Ｏ　８０　０　６５　０　７２　０　８０　０　杂填上杂色　稍　、ｆｆ【ｊ密　孕粉上　黄褐色一褐色、＿『ｉｊ｝　梢桁∞粉ｊ一　褐黄色、千ｆｊ＿湿、密宴　巾律　粉土　浅褐黄色、稍湿、＿ｆ＿帐一衔寅　一荷载选取：坡顶有道路超载按２０　ｋＰａ／ｎｉ！，１号病房楼　层裙房简载按１５　ｋＰａ／ｍ　，１号病房楼主楼基石｝ｆ；底面处　的倚载按１５０　ｋＰａ／ｍ　，护坡桩冠梁平　处的施¨ｌＩ：荷载按　１０　ｋＰａ／ｎｌ　。　⑤粉｛‘　黄褐色、稍湿、［ｆＩ密一密实　粉土　褐黄色、稍湿、巾密密实　⑦粉十　褐黄色、稍湿一湿、ＩＩＩ密一密实　②水文地质条什。场地地下水位类型为潜水，ｌ其补给　来源主要为大气降水。地下水位埋深１８．０～１９．０　Ｉｌ，水位　年变幅１～２ｖｍ，近３～５年最高水位１５．０　Ｉｌｌ左右，历史最　高水位１４．０　ｍ左右。　①护坡桩设计。本工程护坡桩采用钻孔灌注桩，桩Ｋ　１９　Ｉｌｌ，桩径０．６　Ｉｌｌ，桩间距１．５　ｍ，桩顶标高一２．４　ｍ，嵌同深　度８．１　ｍ。主筋为ｌ２根长度１９　ｍ直径２２　ｌｌｌｎｌ的ｌｌｌ级钢　筋，沿桩身均匀配置，主筋在冠梁中的锚固长度为７７０　ＩｌｌＩｌ，主筋接长采用闪光对焊且接头间距不小于１　Ｉｌｌ。加强　筋等级为Ⅱ级，直径１６　ＩｌＩｌ，间距２　Ｉｌ。箍筋等级为Ｉ级，　直径８　ｍｍ，间距１５０　ｍｍ。桩身混凝土等级Ｃ３０，桩身钢筋　保护层厚度５０　ｍｍ。②桩顶冠梁设计　桩顶冠梁截面尺寸　８００　ｍｉｌｌ×８００　ＩＩｌＩＩ１，浇注Ｃ３０混凝土，配１６根直径２０　ｌｌｍ　２工程重点与难点分析　基坑东侧为金水河，河岸顶边线距离基坑约２６　Ｉｌ，金　水河内河水在河岸顶面下约４．５　Ｉｌｌ，金水河河底位于河岸　顶面下约５．４　ｍ，河水水量变化大。在基坑开挖过程中，若　河堤发生破坏，则河水会沿裂缝渗入或直接涌人基坑，造　成Ｔ程事故。在该侧选择何种支护结构，如何考虑金水河　对基坑的影响是本Ｔ稃的一个难点。　的Ⅱ级钢筋，冠梁沿护坡桩轴线形成封『才】罔。③预应力锚　索设计。　设计３排预应力锚索，为避免与ｌ号病房楼桩基础　冲突，减少锚索的长度，将该剖面的锚索成孑Ｌ直径取较大　基坑南侧的锅炉房距离地下室外边线仅５　Ｈ１，且外侧　要设置２　ｍ宽的道路，放坡空间受限。锅炉房西侧的堆煤　场地，堆煤高度可达３．０　ｍ，应充分考虑其产生的地面荷　载；锅炉房东侧的蒸发池，深约３．０　ｍ，池内有水，为了不　使水池产生裂缝而向坑内渗水，设计过程中应注意控制　作者简介：刘东升（１９８２），男，河南平顶山人，硕士研究生，主要　值２００　Ｉｌｌｍ，锚索的主要参数见表２。④锚索其他设计要　求。对第１、２、３排锚索施加的预应力分别为ｌ８０　ｋＮ、１５０　ｋＮ、２００　ｋＮ。锚索连梁采用２根２５ｂ槽钢，钢垫板　寸　２５０　Ｉｌｌｌｌ×２９０　ｍｍ×２５　ｍｉｄ，楔型钢板Ｊ　寸２９０　Ｉｌｌｌｌ×７８　ｍｍ×２５　ＩｌｌＩｌｌ，双层钢板连接件尺寸１５０　ＩｌＨ１×２５０　ｍｉｌｌ　ｘ　ｌ５　ｍｍ。⑤桩问土保护。在两排锚索间施工土钉，成孔直径　１００　Ｉｌｍ，间距１．５　ｍ，土钉为直径１６　ｌｌｌｍ（下转第１２５页）　从事基坑支护结构方面的研究３－作　第２９卷第８期　郑培波，等：浅析聚合物水泥基防水涂料　ｌ２５　液，其余３％为丁苯乳液ｆ６１。目前，卫生间、浴室和厨房是　内的新型防水材料是极其重要的，对建筑行业的发展具　聚合物水泥防水涂料的主要应用区域，其他应用区域有　有重要的实际应用价值。　待于进一步开拓和提高。聚合物水泥基防水涂料在我国　聚合物水泥基防水涂料具有良好的环保、经济、技术　发展迅速，据专家分析２０１０年及以后将是聚合物水泥基　等优势，在今后的实际应用中将有很好的发展。　防水涂料应用增速较快的时期Ｉ　７Ｉ。　５推广研究聚合物水泥基防水涂料的意义参考文献：　随着我国改革开放的进一步推进，经济社会得到了　［１］王治，邓超．聚合物水泥防水涂料发展概述【ＪＪ．新型建筑材　快速的发展，人民的生活水平也在不断的提高，这促使了　料，２００９，（１０）．　我国建筑业的迅猛发展，来满足基础建设和人民日益提　［２］董孔祥，卢迪芬．聚合物水泥基防水涂料性能的影响因素　高的生活水平的需要。建筑业的发展必然离不开建筑材　【ＪＪ．新型建筑材料，２００６，（５）．　料的革新，特别是建筑防水材料的革新，建筑防水作为建　【３】周虎．高性能聚合物水泥基防水涂料的研究【Ｊ】．新型建筑　筑整体的一个重要方面，防水质量影响着建筑物的功能　材料，２００４，（５）．　和使用寿命，而建筑防水的质量在很大程度上决定于建　［４］刘民．聚合物水泥基复合防水涂料的机理及应用［Ｊ】．江西　筑防水材料的质量和性能。在如今迅速发展的建筑行业　化工，２００６，（１２）．　里，传统的建筑防水材料已不能满足建筑日益增加的防　【５］郑高锋，郑水蓉，南博华．聚合物水泥基复合防水涂料的研　水要求，需要有新的防水材料的出现，而聚合物水泥基防　究进展【Ｊ］．涂料工业，２００５，（１２）．　水涂料作为一种较新型建筑防水涂料，又有前述诸多的　［６】罗建光，赵锐球．聚合物水泥防水涂料发展概况及国内标　优点，值得大力发展和推广使用。因此为了提高建筑防水　准化动向『Ｊ１．广东建材，２００９，（１Ｏ）．　【７］徐峰．聚合物水泥基材料在建筑涂料中的应用ＩＪＩ．上海涂　工程的质量，开发和改进包括聚合物水泥基防水涂料在　料，２０１０，（１）．　（上接第１２１页）的Ⅱ级钢筋，长度５ｍ，挂　６．５＠２５０　梁和护坡桩之间，使腰梁尽量保持在同一直线。腰梁安装　钢筋网，加强筋　１２与土钉连接，外喷８０　ｍｍ厚Ｃ２０混　要求高度一致，在水平方向尽量做到槽钢接头对应。锚索　表２锚索的主要参数　在通过槽钢腰梁中间时居中或稍偏离中央，不允许接触　腰梁。　锚固段浆体强度达到设计强度等级的８０％时，可进　行预应力张拉。张拉时，宜采用隔一拉一法。正式张拉前，　一般取设计拉力的１０％～２０％，对锚索进行预张拉１～２　凝土。　次，使其与锚具紧密接触，钢绞线完全平直。　４施工注意事项　５结语　４．１护坡桩施工　本基坑工程面积和深度均较大且地质条件和周边环　护坡桩通常于基坑开挖前ｌ５天左右施工完毕，护坡　境复杂，采用了桩锚支护结构。施工过程中，对基坑进行　桩在施工中最主要控制的是桩位和桩的垂直度。桩位控　了全程监测。施工结果表明，基坑周边的建筑物及管线均　制根据国内现有的施工机械，通常进行适当外放。桩的垂　完好无损，基坑各观测点沉降量及护壁水平位移均满足　直度控制是施工中控制的关键，一般可控制在６‰左右，　变形控制指标要求。桩锚支护结构用于深基坑支护工程，　施工前应仔细检查钻机的性能。　是一种经济、可靠、环境适应性强的设计优选方案，只要　４．２预应力锚索施工　条件适合，桩锚支护结构在深基坑中的运用必将有良好　预应力锚索施工与土方开挖是相互交叉的。一方面　的发展前景　土方开挖要为锚索施工提供工作面；另一方面土方开挖　必须在锚索等强张拉后才能进行施工。　参考文献：　锚索钻孑Ｌ前应按设计定出孔位标高，尤其要注意同　一排锚索尽量位于同一直线上，以便于后期的腰梁安装。　［１】ＪＧＪ１２０－－９９，建筑基坑支护技术规程［ｓ］．　否则，会导致腰梁无法进行整体安装，直接影响锚索的整　【２］徐勇，杨挺，王心联．桩锚支护体系在大型深基坑工程中的　体受力效果。　应用［Ｊ１．地下空问与工程学报，２００６，（４）：６４６—６４９．　腰梁要求通长设置，在转角处尽量不断开，保证其受　［３】张永林．深基坑桩锚支护体系的应用分析［Ｊ１．现代城市轨　力的连续性。为保证腰梁与桩有效接触，将垫板放置在腰　道交通，２００６，（１）：３１—３４．