深层水泥搅拌桩－钢花管喷锚复合支护技术在高层建筑深基坑工程中

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1、深层水泥搅拌桩－钢花管喷锚复合支护技术在高层建筑深基坑工程中　摘要：本文根据笔者多年建筑施工实践，详细介绍了深层水泥搅拌桩及钢花管支护技术原理，并结合工程实例，详细阐述了深层水泥搅拌桩-钢花管喷锚复合支护技术在建筑基坑工程中的设计与施工技术，并对监测及效果进行了评价和总结。　　关键词：深层水泥搅拌桩；钢花管喷锚；建筑基坑；监测　　　　1引言　　随着我国城市建设和改造的迅猛发展，基坑支护工程技术也不断的进步，深基坑工程常处于城市繁华、建筑用地紧张、旧城改扩建及高层建筑物的地段，基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，

2、稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降水工程、结构工程等，因此其支护结构类型的选择至关重要。深层水泥搅拌桩结合钢花管喷锚支护技术在近几年得到较大的发展，而且此方法安全可靠，节约工期，适用于工程建筑项目的基坑支护。　　　　2工作原理　　2.1深层水泥搅拌桩工作原理　　深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的搅拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土

3、强度和物理力学性能、增大变形模量。它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基；在基坑支护中深层水泥搅拌桩还作为基坑的超前支护结构。　　根据工程地质的揭露情况，地层中含有砂层的，在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥浆液的稠度和止水效果。　　2.2钢花管支护技术原理　　钢花管支护是土钉墙支护结构的一种方法。它的基本原理是借助于加固材料在主动区（滑动区）所产生的拉力传到阻抗区以增加滑动面上的垂直应力，进而提高土层的抗剪强度，且在滑动面上加固材料可借助于土层提供的被动土压力

4、，产生剪力和弯矩以抵抗主动区的滑动，达到稳定开挖面的目的。即基坑土体开挖时所产生的不平衡主动区土压力通过混凝土面层和钢花管锚固体，最终均由钢花管锚杆承担，开挖边坡的基坑坑隆起及整体稳定性亦通过钢花管对土体的加固来实现。　　基坑土方开挖前先行坡顶阻水沟的施工，后进行分层开挖；在第一层土方开挖后，在土体表层喷射第一层混凝土。　　钢花管锚固支护结构由两部分组成，即钢花管锚固和喷射钢筋混凝土面层。钢花管采用一定管径的钢管，制作成滤管（花管），入土端加工成桩尖状，滤水孔对向，孔眼前端（造管尖端）焊接钢筋或角钢板，构成孔前倒刺及保护块，然后采用冲击锤或土

5、钉将钢花管按设计角度及位置击入土中再进行高压注浆。坡面采用挂钢筋网喷射混凝土，同时设置加强筋并与锚头焊接，然后喷射第二层混凝土。　　在上层钢花管锚固注浆完成一定的时间后，再进行下一层的土方开挖，并对该层进行喷锚支护，喷锚工作完成后，及时对基坑底部排水沟、集水井的施工。　　钢花管锚杆支护技术的设计主要根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定进行。　　　　3工程应用实例　　3.1工程概况　　湖南某工程位于城市中心，该项目工程为框架结构，地上十八层，设一层地下室，地下室基坑52.0m×92.0m，开挖深度5.0m～5.5m，基坑周边

6、长约288.00m，基坑支护面积约1580m2。基坑支护结构主要采用深层搅拌桩作止水帷幕加钢花管锚固支护结构，共分四个支护段。　　3.2工程地质情况　　根据岩土工程勘察报告，场区地形平坦，场地土、岩层分别为填土、冲积层、残积层和花岗岩，具体见表1。　　场地地下水水位埋深约1.50m，地下含水量丰富，地下水主要是上层滞水、承压水。　　3.3施工难点分析　　本工程场地狭窄，三侧有建筑物，其中东侧为天然地基3层~4层的居民楼，西侧为市政道路，北面为四层的临建设施（见图1）；基坑边坡只有南面可以放坡超过1：1，其余基坑边放坡接近于垂直，施工时还必须确

7、保邻近建筑物、市政道路、市政管线的安全。　　　　　　　　由于地下水位较高，且土质相对较差，降水止水措施、基坑支护的好坏成为工程施工的关键。施工期正好是南方的多雨季节，因此，基坑开挖的止水、土体边坡的稳定是安全施工的保证。　　3.4主要技术措施　　3.4.1深层水泥搅拌桩围护及止水　　采用深层水泥搅拌桩加固基坑四周土体，阻止四周地下水向基坑渗透，同时作为基坑的超前支护结构，增加边坡的稳定性，见图1。　　深层水泥搅拌桩施工设计：　　（1）搅拌桩采用一排Φ600400mm，用32.5R普通硅酸盐早强水泥，水灰比为0.50~0.55，水泥渗入量为45

8、kg/m，泥粉10kg/m，见图2；　　（2）搅拌桩采用四搅四喷的施工工艺，桩端控制深度约7.0m，桩端进入稳定的隔水层；　　（3）搅拌桩桩位偏差不超过50mm，搅