摘要：由于设计合理，施工认真，本基坑工程顺利完成施工，基本没有对周边环境造成不利影响，并保证了地下室干作业施工。通过本工程，可以看出，在周边环境复杂，建筑物、道路、管线与基坑距离较近，且工程砂层厚、埋深大、砂层较密实时，采用桩锚支护结构，支护钻孔桩间设置旋喷止水桩，可有效控制基坑支护位移，分离基坑内外地下水，降低基坑施工对周边环境的影响，是一种安全合理的支护结构形式。
前言
随着城市建设的逐步发展，城市用地越来越紧张，因地基承载力、抗震稳定性、建筑结构和功能的需要， 很多建筑基础的埋置深度大多超过了10 m ， 有的甚至超过了20 m ， 而这些建筑大多位于市区的繁华地段， 场地狭窄， 四周的城市道路及地下管线距离场地较近， 且场地四周又有不同层高的建筑物或构筑物， 这些自然因素就决定了基坑开挖时不能放坡。桩锚支护结构是排桩与预应力锚索联合支护结构的简称， 该支护形式刚度大而变形相对较小， 常用于地质条件和周边环境复杂、基坑深度大（一般超过12 m）的基坑支护中， 能够成功地解决这一问题。
1.深基坑桩锚支护体系的特点及工作原理 1.1 桩锚支护体系的特点
桩锚支护是一种较为常见的护坡排桩配合单锚或多锚的基坑支护形式或支护方法，它为一种超静定结构，稳定性较好，安全性能较
高。桩锚支护体系是利用锚杆锚固段与土层之间的摩擦力，以及支护桩嵌入土层所提供的支撑力来保持整个支护结构的稳定性，它能够适用于大多数深基坑及超深基坑工程，包括一些工程地质条件较差、周边环境控制要求严格的工程。
1.2 桩锚支护体系的工作原理
研究人员认为，桩锚支护体系中锚杆的自由端受力时，通过锚杆传递给锚固段，由于锚固段与土层锚固在一起，所以可以利用锚固体之间的摩擦力将所受的外力传递到周围土层中，以达到应力释放的目的。
2.工程项目概况介绍
某高层建筑面积为22786m2 ，主楼16层，2层地下室。基坑总体开挖深度为9.20m，电梯井位置开挖深度达11.5m。
地质及水文状况：场地地基土上覆土层由人工填土，第四系冲积层的淤泥质土、粉（细）砂、中（粗）砂、粉砂夹粉土、粉质粘土及第四系残积土层组成。砂层埋深较深，最深达到了19m。地下水主要赋存于粉细砂层和粗砂层中，含水量丰富，渗透性强。部分地段的地下水属于承压水。周边均为道路与建筑物，场地内地下水位较高，地下水丰富，开挖范围内土层为杂填土、淤泥质土以及粉细砂层。工程砂层厚，埋深大，而且砂层较密实。
3. 基坑支护方案设计 3.1支护结构选型
桩锚式支护结构工期较短，工程造价较低，不影响地下室结构施工，适合本工程施工。锚索在砂层中难以施工、会造成地下水与砂土流失而造成地面沉陷的施工难点，可通过采用预应力锚杆的“压水钻进成孔法”施工工艺以及跟套管钻进工艺加以解决。综合以上所述，该工程确定采用钻孔桩+预应力锚索支护方案。
3.2 支护结构
支护结构排桩采用φ1000@1100钻孔灌注桩。排桩间设置Ø550@1100单管旋喷止水帷幕。钻孔灌注桩桩长约21m，施工中以进入强风化岩或残积土层1m为准。在排桩桩顶整圈设置1000mm×800mm的钢筋混凝土压顶梁。
3.3 预应力锚索设计
根据计算结构，本工程采用一桩一锚的形式，上下共设两排。 第一排锚索（YM1），位于地面下3.2m位置，轴向拉力设计值为40t，预应力锁定值为20t，设计采用φ150锚孔，锚杆长度35m，自由段5m，锚固段30m，采用3×7φ5钢绞线。
第二排锚索（YM2），位于地面下6.0m位置，轴向拉力设计值为55t，预应力锁定值为40t，设计采用φ150锚孔，锚杆长度35m，自由段5m，锚固段30m，采用5×7φ5钢绞线。
3.3基坑地下水控制设计 （1）止水帷幕设计
旋喷桩采用单管旋喷，设计桩径为550mm，设计桩长暂定为21.0m，实际施工按进入不透水层1.0m控制，流量10L/min，注浆压
力为25～28MPa，水泥用量为180kg/m，钻孔钻速为20～25r/min，提速为0.2～0.3m/min。
（2）降水设计
地下室采用井点降水。共设降水井18个，降水井深度为14m，降水井直径均为800mm。其中剪力墙承台位置为16m。周边设置4个地下水位观测井。
4. 基坑支护结构施工 4.1施工流程
施工放线→钻孔灌注支护桩施工，单管旋喷桩止水帷幕施工→桩检测→压顶梁施工→场地土方开挖至-2.5m→第一道预应力锚索施工→第一道预应力锚索张拉→场地土方开挖至-6.0m→第二道预应力锚索施工→第二道预应力锚索施工→土方分层开挖至设计深度。
4.2 钻孔灌注支护桩施工
本工程的钻孔灌注支护桩采用正循环法进行施工，桩长约21m，施工中以进入强风化岩或残积土层1m为准。在施工过程中，严格控制成桩质量，支护桩施工完毕后，进行了完整性检测，均满足设计和规范要求。
4.3 单管旋喷桩止水帷幕施工
单管旋喷桩按照设计要求进行施工，施工过程中，严格控制桩长、桩径、流量、注浆压力、水泥用量、钻孔钻速、提速等施工参数，确保单管旋喷桩止水帷幕起到止水的效果。
4.4 钢筋混凝土压顶梁施工
本工程的压顶梁截面尺寸为1 0 0 0 m m ×800mm，施工时，先把支护桩桩头破至设计标高，清理干净桩头的浮渣等残留物后，按要求支模和绑扎钢筋，灌注混凝土。
4.5 预应力锚索施工
预应力锚索制作完成后，针对锚索成孔可能导致施工过程中出现水土流失的情况，锚杆采用了“压水钻进成孔法”结合跟管钻进工艺成孔。钻孔过程中钻进、出渣、固壁、清孔等工序一次完成；可以防止塌孔，不留残土。采用人工推进的方式进行安放后，用高压注浆管进行注浆，待达到设计强度后，进行预应力锚索的张拉和锁定，张拉时，先按15%设计轴向拉力值作为初张拉，锚杆预应力无明显衰减时，将张拉控制力卸荷至设计轴向拉力时锁定。在预应力锚索张拉、锁定完成后，进行了抽检，轴向拉力均能满足设计要求。
4.6 土方开挖
本工程的土方开挖必须分步分层进行，先挖至地面下1.0m位置，待完成钢筋混凝土压顶梁浇筑后，分层开挖至第一道预应力锚索位置，进行第一道预应力锚索的施工和张拉，然后开挖至第二道预应力锚索位置，进行第二道预应力锚索的施工和张拉，最后，开挖至设计深度。每次分层开挖深度不大于2.0m，开挖过程中加强对基坑支护结构的监测。
总结
由于设计合理，施工认真，本基坑工程顺利完成施工，基本没有对周边环境造成不利影响，并保证了地下室干作业施工。通过本工程，
可以看出，在周边环境复杂，建筑物、道路、管线与基坑距离较近，且工程砂层厚、埋深大、砂层较密实时，采用桩锚支护结构，支护钻孔桩间设置旋喷止水桩，可有效控制基坑支护位移，分离基坑内外地下水，降低基坑施工对周边环境的影响，是一种安全合理的支护结构形式。
参考文献：
[1]李路明，周宗义.桩锚支护技术在罗湖司法大厦深基坑支护中的应用[J] .建筑技术，2005 ，36（12）：901-902.
[2]孙书河，王臣.基坑支护综合处理技术[J] .山西建筑，2007， 33（ 12） ： 93- 94.
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