双排注浆桩与拉锚喷层联合支护结构及施工工艺

檀文祥，张松涛，雷世香

（安徽水利开发股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

深基坑施工难度、施工成本、施工效率以及与环境的协调性都是需要综合考虑的问题，而其综合效果正是工程上不断求的目标[1][2][3][6]。

本文双排注浆桩与拉锚喷层联合支护结构及施工工艺，以期在针对基坑开挖深度大、边坡稳定性差，支护体系受到开挖工作面及周围邻近建（构）筑物客观条件的限制的施工场合，在满足支护结构强度、刚度、稳定性的前提下，达到施工经济合理、提高施工效率的目的[4]。

1 技术方案

设置由前排桩和后排桩构成的双排注浆桩，前排桩和后排桩分别由加劲碎石注浆桩和素桩等距间隔布置，前后排桩共同由顶部圈梁连系（图1）；在开挖支护表面形成拉锚喷层[5][7]；前排桩中的前排加劲碎石注浆桩与后排桩中后排加劲碎石注浆桩处在左右交错的位置上（图2）；加劲碎石注浆桩桩芯为加劲槽钢单元，桩体是由碎石料和水泥浆经高压混合成型[9]。

加劲槽钢单元是由两片槽钢相对直立形成两侧板，在两片槽钢的之间以钢筋焊接构成矩形框；加劲槽钢单元的外周，焊接有圆环形导向圈，圆环形导向圈使加劲槽钢单元在加劲碎石注浆桩的桩孔中得到定位，圆环形导向圈在竖向至少有间隔的两道（图3、4）。

图1 支护断面图

图2 加劲碎石桩与素桩平面位置图

图3 加劲碎石桩断面图

图4 加劲碎石桩立面图

加劲碎石注浆桩和素桩的桩径均为400mm，前排桩中处在相邻位置上的前排加劲碎石注浆桩和前排素桩之间的中心距为500mm，后排桩中处在相邻位置上的后排加劲碎石注浆桩和后排素桩之间的中心距为1000mm，前排桩与后排桩相隔1800mm。前排桩的深度至少达到基坑底面以下6900mm，后排桩的深度至少达到基坑底面以下6700mm。

2 支护结构特点

2.1 施工效率高、安全经济

以前排桩与后排桩联合设置，并在桩顶之间用顶部圈梁连系形成门架支护体系，使其前排桩先承受一部分侧向力，后排桩缓解一部分侧向力，使其可在土体发生变形时做适量的变形让压，与拉锚喷层共同组成衬砌结构，既实现了以刚性支护结构承受强大土体压力，又具有柔性支护结构允许土体出现一定变形的特性。其支护方式对周边环境影响较小，适用于各种复杂地质条件。

3 工艺流程及施工要点

3.1 工艺流程

图5 工艺流程图

3.2 施工要点

3.2.1 桩孔定位

桩机就位前，整平场地，清理表面垃圾，采用经纬仪精确定位。

3.2.2 桩机就位

确保桩位放线准确后钻机就位，校正钻杆垂直度。起钻时严格控制钻机的钻进速度并在钻进过程中根据情况及时校准、调整垂直度。

3.2.3 清孔、验收

成孔后及时对孔内沉渣按照设计要求进行清理，监理验收合格后方可终孔。

3.2.4 制作、吊装槽钢

槽钢制作、钢筋的尺寸、焊接质量等各项指标严格按照图纸要求下料，确保槽钢成型质量。

为了保证桩孔中槽钢居中，在成型的槽钢上间距3.5m焊接1道导向圈，导向圈数量视槽钢长度而定；槽钢放置前要调整垂直度，当槽钢距离孔底20cm时，再次校准槽钢的垂直度，确保保护层厚度满足设计要求[10][11]。

3.2.5 放置注浆管

采用CCLL-D系列注浆管进行注浆。放置注浆管前，注浆管下部端头用圆木塞住，防止下面土体封堵注浆管管口。

3.2.6 投料

桩孔内投放碎石宜采用角砾、砾砂、圆砾等填料，含泥量应小于2%。所用硬质填料直径一般为20～25mm，最大粒径不超过40mm。

3.2.7 注浆

所采用的注浆液应为42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比宜为0.5：1～1：1，并掺入0.3%的三乙醇氨早强剂，保证首次注浆压力为0.4～0.6MPa，二次注浆压力为 1～2.5MPa。

3.2.8 桩体检测、冠桩施工

委托符合资质要求的单位对桩芯混凝土强度进行检测。当混凝土强度达到75%后，方可冠梁施工。冠梁施工前，用小挖机将沟槽挖至至桩顶设计标高并清除桩顶浮浆，采用机械破除桩头。冠梁砖胎模采用120mm煤矸石实心砖砌筑，宽度不小于1.4m，高度不小于0.4m，混凝土强度等级不得低于C20且应一次性浇筑。

3.2.9 挂网喷射细石混凝土

桩顶冠梁施工完成后分层分段开挖土体至设计高程，并及时进行外挂网片喷射细石混凝土面层施工。细石混凝土面层厚度为80mm，混凝土强度等级不小于C25。

细石混凝土面层施工前，对基坑侧面进行清理，施工时应自上而下分层分段进行喷射并控制喷头交圈，后圈交前圈的1/3范围。

4 注意事项

①为了保证桩孔中槽钢居中，在成型的槽钢上间距3.5m焊接1道导向圈，导向圈数量视槽钢长度而定；槽钢放置前要调整垂直度，当槽钢距离孔底20cm时，要再次校准槽钢的垂直度，确保保护层厚度满足设计要求。

②采用CCLL-D系列注浆管进行注浆。放置注浆管前，注浆管下部端头用圆木塞住，防止下面土体封堵注浆管管口。

③委托符合资质要求的单位对桩芯混凝土强度进行检测。当混凝土强度达到75%后，方可冠梁施工。

④桩顶冠梁施工完成后分层分段开挖土体至设计高程，并及时进行外挂网片喷射细石混凝土面层施工。细石混凝土面层厚度为80mm，混凝土强度等级不小于C25。

⑤基坑坡顶堆载不得超过20kPa，坡顶6m范围内不得有大量积水，坡脚严禁长期被水浸，要保持排水沟通畅。