土钉墙和长螺旋压灌钢筋混凝土桩复合支护的应用

长螺旋压灌桩和土钉墙复合支护在深基坑中的应用

［摘要］南宁金凤凰•南湖御景工程，施工现场场地狭小，基坑开挖达9米多，

又地处邕江和南湖边缘地带，为保证丰水期的正常施工，采用长螺旋压灌桩和土钉墙复

合支护方案得到了专家们的认可并取得圆满成功，为地下室的顺利施工创造了条件。

［关键词］氏螺旋压灌桩上钉墙复合支犷锚杆

1工程概况

南宁市仁德房地产开发有限责任公司开发的金凤凤•南湖御景工程，框剪结构，31

层(高99.6米)，两层地下室，总建筑面积95592m2,基坑开挖面积6964■，B轴附近

开挖深度约9.3m；施工现场B轴紧挨6层高绿茵阁及其附近3〜4层住宅楼，距离1〜

5m,基础及埋深情况不明，绿茵阁紧邻南宁市桃源路，基坑西北边有2层住宅楼。

2工程地质及水文地质条件

2.1工程地质条件

场地位于邕江II级阶地边缘地带，上覆土层除新近形成的人工填土①外，第四系

地层分布规律为粘性土一粉土一砂类土一碎石土，下伏地层为第三系湖相沉积的泥岩。

第四系与第三系地层呈角度不整合接触。场地岩土层分布见下表。

2.2水文地质条件

根据《岩土工程勘察报告》，地下水上层主要为埋藏于上部填土中的上层滞水，受

大气降水及地表水补给。下层主要为赋存于下部粉细砂及圆砾层孔隙型承压水，其上为

粘土相对隔水层，含水层顶部有一粉土弱透水层。主要含水层圆砾层厚度8.0〜16.6m,

地下水初见水位多见于圆砾层顶板，标高在64.60〜65.30m之间，静止水位高程在

层厚渗透系数天然重度粘聚力标准值承载力特征值压缩模量

土层编号及名称

Y(KN/m3)

(m)k(m/d)Ck(KP,)f*(KPjEs(MPa)

填土①0.20〜2.802.018131004

粘土②1.30〜5.200.00120.04726011

粉质粘土③1.10〜7.000.00520.2342209

粉土④1.40〜7.700.3~1.020.5201907

粉砂⑤0.80〜5.001.0〜3.020.201205

圆砾⑥7.80〜20.1050.0020.2040020

粉砂质泥岩⑦0.70〜6.90<0.00121.510638024

粉砂质泥岩⑧10.60<0.00522.011668030

煤⑨0.20〜2.10<0.00219.5352208

65.10〜66.50m之间，压力水头高度约1〜3m。

该场地地下水位受邕江水位升降影响而变化，据南宁市水文地质观测资料，该阶地

水位变幅在5〜7m之间，丰水期地下水最高水位标高可达70.40mo

根据室内水质分析结果，场地地下水及地表水对混凝土无腐蚀性作

用；对钢结构存在弱腐蚀性。

3支护设计方案

稣茵阁

住

住

宅

宅

楼

楼

图2:长螺旋压灌桩平面布置图

B轴边坡支护边坡一4.70m以上为土钉墙支护，土钉及加强筋采用热轧HRB335级螺

纹钢，钢筋网采用热轧HPB235级圆钢，喷射混凝土厚度为100mm;-4.70m以下采取桩

锚支护，支护桩桩径①600mm,桩顶设计标高为-4.70m,桩长12.00m,钢筋笼长9.00m。

核数由实际施工决定。冠梁尺寸为800X500,通长。腰梁采取2根200槽钢平行设置，

通长。桩身及冠梁设计皎强度等级为C25,纲筋笼及冠梁配筋采用热轧HPB235级圆钢,

HRB335级螺纹钢。桩身钢筋笼主筋保护层厚度为50nlm,冠梁主筋保护层厚度为50mm。

4施工工艺

4.1长螺旋压灌钢筋混凝土支护桩施工

长螺旋压灌钢筋混凝土桩是采用ZKL800BB长螺旋钻机取土排渣成孔，提钻同时用

校输入泵压灌混凝土至桩顶标高后，下设钢筋笼的一种新型的成桩工艺。该桩型使用成

品混凝土，具有成桩速度快、桩身强度高、排污量小、无沉渣且无噪音等优点，是新一

代环境桩型。

4.1.1施工工艺流程图

4.1.2桩机就位必须铺垫平衡，主塔垂直稳定牢固，钻头对准桩位。

4.1.3开前必须检查钻头上的契形出料活门是否闭合，严禁开口钻进。

4.1.4钻孔过程中，未达到设计标高不得反转或提升钻杆。如遇堵管、愁特殊情况要反

转提升钻杆，应将钻杆提至地面，重新疏通、闭合活钻等门后重钻。

4.1.5桩体胫制作，严格按照试验配合比加水拌合45秒钟，坍落度18cm〜22cm。

4.1.6钢筋笼及注浆管的制作，应严格按设计图纸要求制作，并应符合有关规范规定。

两根注浆管应对称绑扎在钢筋笼两侧。

4.1.7压灌与钻杆提升配合好坏，将直接影响桩的质量。如钻杆提升晚，将造成活门难

以打开。一般在钻杆提升0.2〜0.3m开始泵送校为宜，避免泵压过大憋坏胶管。如若活

门打不开，将钻头提至地面，将活门疏通，并闭合好重新钻进至设计桩底标高，重新开

始压灌。为保证活门的打开，在钻进至设计标高后钻机空转5〜10秒再停钻，将钻头上

的泥甩开以保证活门打开C

4.1.8选用24m3/小时泵速输送攻，空钻5〜10秒后开始提钻。对于600mm直径桩，提

钻用I〜II档。灌至设计标高后，班长指挥司泵继续泵送皎8〜13秒，后停泵，以保证

超灌500mm,确保桩头质量。提钻同时应铲除钻杆上渣土。

4.1.9压灌应连续进行。泵斗内要有一定容量的腔，胫容量要高出进料口50mm以上，以

防止泵送胫过程吸进空气,当泵斗会面接近料口时，司泵及时通过口哨通知前台停止提

升钻杆待於搅拌好后再进行压灌提钻。

4.1.10在下设钢筋笼及注浆管的过程中，有指挥班长严格控制纲筋笼的垂直度，采用人

工操作机械振动至设计标高。

4.2锚杆施工

4.2.1锚杆施工工艺流程：

①孔位放线T②钻机就位T③成孔T④安放钢筋T⑤锚杆注浆

4.2.2成孔：

①锚杆成孔采用专用MGJ-50型锚杆机钻成孔。在易塌孔的地层中钻孔时应采用套

管成孔。机钻造孔时采用湿法成孔工艺。

②为了让锚杆能尽早用于边坡开挖支护，锚杆施工必须集中力量打突击，以最快的

速度成孔注浆，要求每台机正常情况下每日成孔根数不小于15根。

③钻孔前，应根据图纸要求定出孔位并作出标记和编号。孔位的偏差不大于200mm,

成孔的倾角误差控制在±3°o当成孔过程中遇有障碍需调整孔位时，不得损害支护原

定的安全程度。

④成孔过程中取出的土体特征应随锚杆编号逐一加以记录并及时与初步诙计时所

认定的加以对比，发现有较大偏差时应及时修改锚杆设计参数。

⑤锚杆成孔要求：

a开挖出的边壁人工修整后，根据图纸要求，定出孔位，作出标记。

b锚杆直径不得小于设计要求。

c锚杆深度应大于设计长度5〜10cm。

d锚杆的倾斜度应符合设计要求。

e成孔时发现水量较大时，要预留导水孔。

f钻孔后要进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或落土应立即处理。

g安放锚杆前，要用水冲洗，直至孔口流出清水为止。

h成孔应按规定做好施工记录。

4.2.3锚杆制作与要求：

①锚杆杆体用规格型号的钢筋，锚筋组装前应平直并除锈去油污。锚杆杆体需要连

接时，应采用单面塔接焊，焊缝长度不小于10d（d为钢筋的直径）。

②沿杆体轴线方向每隔1.5m设置一个定位支撑聚，杆体的保护层不宜小于2.0cm。

③锚杆制作好后，应尽快安放制作好的锚杆，安放锚杆的要求：

a锚杆放入锚孔前，应认真检查锚杆的质量，确保锚杆组装满足设计要求。

b安放锚杆时，应防止锚杆扭压、弯曲、无对中支架的一面朝上。

4.2.4锚杆注浆：

①水泥浆用材料应符合下列要求：为使前应力锚杆能早H张拉，注浆用水泥特选用

32.5级普通硅酸盐水泥。水泥浆中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得

使用污水。

②锚杆注浆应符合下列要求：

a注浆液配合（重量）比采用水灰比0.4〜0.5,注浆体28天强度不小于20MPa.

b水泥浆配比要准确，拌和要均匀，随用随拌，拌好的浆液应在初凝前用完，在注

浆桶口安装过滤网。井严防石块、杂物混入浆液。

c预应力锚杆注浆按设计要求采用0.3〜0.5MPa注浆，注浆导管底端应先插入孔底。

在注浆同时将导管缓慢地以匀速撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，

保证孔中气体能全部逸出C

d每次向孔内注浆时，应预先计算所需的浆体体积，并根据注浆泵的冲程数求出实

际向孔内注入的浆体体积，以确认注浆充填度，实际注浆量必须超过孔的体积C

e注浆作业结束或中途停止较长时间时，应用清水清洗注浆泵及管路。

4.2.5喷射混凝土施工

4.2.5.1喷射胫用材料及机具：喷射混凝土所用水泥、水及砂子的规格要求应符合设计

及有关规范要求，且砂的合水率宜控制在5%-7%。石子应采用坚硬、耐久的卵石，其最

大粒径一般不大于15mm。采用干法施工，空压机风量不宜小于6n]3/min以防止堵管，喷

头水压应小于0.15MPao被喷射前对操作手进行技术考核。

4.4.2喷射混凝土配合比：

喷射混凝土的配合比根据设计要求确定，一般采用水泥：砂：石重量比为1:2:30

4.2.5.2喷射校作业具体要求：

①混合料应搅拌均匀，颜色一致，随拌随用，存放时间不应超过1h。

②喷射时，喷头处的工作风压以保持在0.10〜0.12MPa为宜，喷头与受喷面应尽量

垂直，并保持在0.8〜1.5m的距离范围。

③校喷射应自下而上进行，喷头运动一般按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀缓慢地从底

部逐渐向上部喷射。射流方向一般应垂直指向喷射面，但在钢筋部位，应先喷填钢筋后

方，然后再喷