浅谈深基坑无肥槽支护设计与施工要点

浅谈深基坑无肥槽支护设计与施工要点
摘要：本文从某工程实例出发，介绍了通过彻底取消肥槽、以支护工程锚喷面作为地下室外墙外模板面的施工方法在有限的用地红线范围内最大限度地利用征地范围，增大土地使用率，创造更好的经济效益；该方法有效的减少了土方开挖、回填量，简化施工流程，缩短施工工期，降低深基坑安全隐患，为以后类似工程提供了良好的样板，并且起到了一定的示范作用。

关键词：深基坑；无肥槽；支护；控制要点
随着深基坑工程越来越多，不同的支护设计与施工方法所带来的效益区别很大，特别是土方费用较高的西安地区，如何节省土方开挖、回填量是建设方以及支护设计人员不可回避的话题。

无肥槽设计与施工大大降低了土方开挖回填量且消除了肥槽回填质量差造成的相关质量通病，在不增加用地面积的情况下，既能扩大地下室面积，又有效降低基坑支护代价。

深基坑无肥槽支护设计与施工的要点在于将锚喷面作为地下室外墙外模板，因此对基坑放样定位、喷锚面平整度及护坡桩垂直度要求极高。

本文从工程实例出发，介绍无肥槽锚拉式支护高精度施工控制及腰梁拆除的过程及经验，以
求教专家同仁。

1 工程概况
1.1建筑设计概况
中储西安东兴分公司及周边棚户区改造项目1#（停车楼）项目，地下4层，地上3层，高24m，框架结构，梁筏基础，基坑长87m，宽43m，开挖深度13.9m。

1.2建筑周边状况
基坑南侧东段与南张村7层建筑物相邻，建筑物外墙距离基坑4.5m；基坑南侧西段与尚品东华住宅楼相邻，此建筑物高22层，其地下室外墙距基坑边约9.80m；且基坑南侧红线紧邻家属院道路及围墙；基坑北侧西段为石棉厂家属区，1#楼建筑物高25层，其地下室外墙距基坑边约12.8m；基坑北侧东段紧邻汉和大厦，建筑物高31层，距离基坑边约7.0m；基坑西侧为规划道路，道路以西有2～3层砖混裙房。

具体见下表：
因此基坑四周无放坡条件。

1.3支护设计概况
1.3.1四周采用护坡桩维护，坡面直挖至基坑底标高。

护坡桩长度约20m，间距1.6m，桩径为700mm。

1.3.2冠梁宽度同护坡桩直径，高度为500mm。

1.3.3护坡桩之间-5m处、-8m处、-11m处设置三道锚索，锚索长度分别为16m、15m、15m；锚索采用二次劈裂注浆，
单孔注浆水泥用量不小于500kg。

挂网喷面待锚索养护达到强度后采用20a双工字钢进行预应力张拉与护坡桩连为一体。

1.4地质概况
基坑开挖范围内地层为杂填土、黄土、古土壤、粉质粘土组成，具体为：
①杂填土：黄褐色，层厚0.8～4.0m，层底埋深0.8～4.0m。

②黄土：褐黄色，土质均匀，具有湿陷性。

坚硬状态，中压缩性。

层厚6.6～11.1m，层底埋深10.6～13.3m。

③古土壤：褐色～褐红色，该层具湿陷性，坚硬状态，中压缩性。

层厚3.3～4.5m。

④黄土：褐黄色，土质均匀，可塑状态，中压缩性。

层厚8.8～10.8m，层底埋深24.0～26.5m。

⑤粉质粘土：黄褐色，可塑状态，中压缩性。

地下水：根据勘察报告，地下水位埋深为25m，可不考虑地下水对基坑的影响。

因此护坡桩及锚索施工主要以杂填土、黄土及古土壤为主。

2 深基坑设计与施工方案
为了最大限度地利用土地，本工程设计时就将开挖线及支护桩内移，预留50mm作为支护结构偏差调整范围，以支护结构锚喷面作为地下室外墙外模板面。

因该支护结构的有
效使用期在地下四层施工完成后即可结束，缩短基坑有效使用周期 6 个月。

3深基坑施工及控制要点
3.1 工艺
清表及整平场地至桩顶作业面，保证桩基施工设备地面平整，且施工前确保钻孔垂直度，进行护坡桩施工。

待桩满足养护期要求且检测合格后进行基坑开挖。

基坑分层开挖时，地下室外墙线与基坑?_挖底口线之间预留150mm 距离。

该150mm 距离考虑为：放线、桩位误差20mm，护坡桩垂直度30mm，锚喷面层100mm[1]。

3.2施工流程
施工准备→高精度桩位测放护坡桩施工→冠梁施工→深基坑分层开挖→锚索施工→分层拆除腰梁
3.3 施工方法
3.3.1 高精度护坡桩施工
护坡桩施工精度由桩位测放、施工工艺、地质条件、设备能力等多方面因素确定，具体操作过程控制为：（1）护坡桩定位控制
坐标点测放：根据护坡桩图纸拾取坐标点，核对无误后获取正确坐标点，现场使用全站仪进行桩心测放（规范要求测放误差为≤20mm，本次要求测放精度为±5mm），经各方验收合格后开始施工。

桩心定位：使用南车TR160型大功率旋挖钻机自身定位系统与之前定位的桩心进行核对，确认无误后开钻，钻入 1.5米后，拉通线选取圆心，再次使用全站仪进行桩心复测。

（2）护坡桩垂直度控制
在旋挖钻机施工前，首先将地面表层硬质土层清理，以免钻机在施工时，由于地面硬度过大或不均匀发生较大位移，影响桩位精度、桩体垂直度。

其次，平整场地，调整钻机位置，通过钻机全方向水平仪确保桩机在水平位置施工。

桩机就位后，通过桅杆上倾角仪及垂直度控制系统，保证下斗时桅杆垂直度。

旋挖机垂直度调整好后使用全站仪检查旋挖机垂直度控制系统是否有误差。

检查无误后通过南车TR160型旋挖钻机自带垂直度控制系统控制桩身垂直度，机械操作手在操作过程中严格遵循“宁慢毋快，宁缓勿急”的操作原则，配置专职监督人员进行其仪表控制盘的监督，以便及时调整。

3.3.2 冠梁施工冠梁施工阶段，利用全站仪测出护坡桩桩心定位点，拉取通线（即：冠梁中线），根据此线进行钢筋排布绑扎，模板支设，确保冠梁靠近基坑一侧外立面与锚喷面平齐。

模板支设完毕后再次使用全站仪测放靠近基坑一侧边线定位并拉通线，确保冠梁位置准确。

3.3.3 深基坑分层开挖控制
深基坑二次开挖时保留距冠梁内边线300mm 厚的土
壤，用于保证土壤含水率，避免因土壤过于干燥而在修坡时产生掉块现象。

修整坡面时，采用“机械粗刷，人工精修”的方式，使用小型挖掘机以平行冠梁的方式进行300mm预留土壤的挖掘，确保不触碰冠梁及桩身，之后由人工用镐进行修整。

同时，通过全站仪在冠梁顶面确定桩心位置，沿桩心位置拉取通线后，距桩心通线350mm 吊线坠，控制桩间土土体平面位于冠梁内边线所处平面以内，土体表面平整度应≤30mm。

3.3.4 高精度锚索+腰梁支护施工
在高精度锚索+腰梁支护施工阶段，采用隔 1.2 米吊线坠、拉通线的方式对锚喷面的厚度及平整度进行控制，同时使用刮杠及靠尺对锚喷面进行复检。

使用靠尺、吊线等方法对锚喷面进行垂直度控制。

3.3.5腰梁拆除
在主体地下室施工阶段：（1）基坑底混凝土垫层及基础结构施工完毕后拆除第三道锚索锚头及腰梁；（2）施工地下负4层结构至地下负3层底板后拆除第二道锚索锚头及腰梁；（3）施工地下负3层结构至地下负2层底板后拆除第一道锚索锚头及腰梁。

详见支护结构与地下室关系示意图：在基坑过程中，按照设计要求对基坑周围进行严密变形观测；尤其是拆除腰梁过程中，变形观测数据均符合设计要
求。

说明拆除腰梁对支护工程安全无影响或影响不大，在四种工况下拆除是可行的，效果是可观的。

4?Y论
通过精心组织作业，开挖后护坡桩垂直度控制精度达到5‰，喷锚面平整度<±20mm，远远超过了规范要求，基坑边线完全满足主体外墙外摸板支模要求，百分之百合格。

本工程按照无肥槽施工方法建筑面积增加800m2，增加约60个车位，直接增加社会效益181万元；减少土方回填量10842方，按照西安市目前购土单价减少费用108万元。

得到了业主（西安汉和房地产开发有限公司）及监理（陕西省工程监理有限责任公司）高度评价。

本工程于2015年12月30日获得了院级优秀工程二等奖。

参考文献
[1]《建筑施工手册》（第五版）编委会.《建筑施工手册》（第五版）[S].北京：中国建筑业出版社.2012。