预应力锚杆在深基坑支护中的应用

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绍兴金时代广场位于绍兴市解放南路与环城西路交叉口的西北侧(见图1)，规划占地面积22208平方米。建筑面积：地上28870平方米、地下34000平方米。基础采用沉管灌注桩基础。
    　　拟建场地位于解放南路与环城西路交叉口西北侧，东靠解放南路，地下室与解放南路距离约3～5.0米，南西两侧为环城西路、且有一茶楼及连廊、距茶楼最小距离为2.5米、北侧为新建布厂厂房(距离约3～5.0米)。其中重要建(构)筑物为东北侧的四层办公楼、北侧锅炉房、南侧的茶楼及解放南路与环城西路两侧的地下管线。
     工程地质条件：场地属杭州湾南岸萧(山)～绍(兴)平原地貌，为滨海相沉积软土地基。场内地势基本平坦，地面标高在5.84～7.32米(黄海高程)之间。经勘察揭示，在基坑影响深度范围内，地基土主要由上覆的第四系沉积物组成(见图2)。
     二、基坑支护结构
    　　由于基坑形状复杂，若采用常规的桩加撑方案，一是造价高(增加三分之一造价)、二是加撑拆撑施工周期长。因此、基坑支护结构采用12轴以东二层地下室为桩加(预应力)锚杆(图3左)、局部一层与二层间采用桩加锚(图3右)、12轴以西一层地下室采用土钉墙喷锚网支护结构。
     1.一层地下室支护剖面：
    　　开挖深度6.25米，采用土钉墙喷锚网支护，墙面坡角根据场地条件确定在75度左右。锚杆的孔径为100～130，入射角度均为10度；第一排由于表层杂填土存在石块，采用锚管(长度进行适当调整)，其余均采用锚杆。
     2.二层地下室支护剖面：
    　　开挖深度-9.75和-10.95米，顶部放坡1.50米左右，并用土钉挂网喷砼，压顶梁设在-2.50米处，压顶梁高500、宽900；主结构采用φ800@1100钻孔灌注桩，有效桩长16.60米，另加三道锚杆，第一道位于压顶梁处，锚杆长20米，孔径110、内设Φ22钢筋1根，第二排设在标高-4.80米处，采用预应力锚杆，并用槽钢锁定，锚杆长20米、孔径130、内设Φ28钢筋1根；第三排设在标高-7.30米处，采用预应力锚杆，并用槽钢锁定，锚杆长20米、孔径110、内设Φ22钢筋1根。
     3.预应力锚杆施工
     土方开挖深度低于锚杆面300～500，锚杆成孔采用铬阳铲成孔，成孔后进行锚杆安装、洗孔、注浆，五天后进行预应力并锁定(基坑排水和挖土按常规要求进行)。
     三、基坑变形及周围建筑物监测
     为了使信息化施工管理在基坑开挖施工过程中得到有效应用，本次在基坑开挖施工过程中对基坑变形进行跟踪监测，及时掌握施工过程中基坑及土体产生的侧向位移影响，为基坑开挖及地下室施工等起到了指导性作用。
     1.测点布置
     监测前，先对基坑周围环境、地下管线及周围建筑物进行了解。在此基础上，于该基坑四周布设10个深层位移监测孔，编号为CX1～CX10。按照监测计划，先后对埋设的CX1～CX10孔进行历时3个多月，共90次测试。另外委托市规划局测量队对周围建筑物茶楼、锅炉房、四层办公楼及地面进行共17次沉降观察。
     2.测斜(点)管的埋设
    　　⑴埋设测斜管采用φ90毫米有定向刻槽的PVC塑料管，一组正对基坑的导槽为监测的基准方向；⑵土体分层水平位移监测采用SX—20型高精度测斜仪。监测从孔底开始，由下向上逐点完成。测点点距一律为1米，双向测试；⑶以孔底为位移零位点，必要时采取零位值校正措施，以确保观测资料的准确性。实际监测误差≤2.0毫米。⑷根据金时代广场工程基坑施工进度，采取跟踪测试方式进行监测，并根据位移大小调整监测频率。
     3.监测成果分析
    　　对开始至结束监测获得的土体分层水平位移和沉降观察原始数据，通过计算、汇总并绘制出土体分层水平位移—深度曲线图和沉降—时间曲线图。其成果分析如下：
     ⑴土体分层位移的分布特征：
     土体分层水平位移—深度曲线图表明：a.CX3、CX6、CX9三孔的位移变化主要显示在0～8米内，8米以下位移变化较小；b.三孔的位移变化幅度值：CX3孔最大CX6孔最小，土体开始开挖位移增幅较明显，开挖完成垫层浇筑后逐渐趋于稳定；c.位移最大量均没有超过设计值，最大位移位于深度1米和5米处，这和设计位移分析和弯距、剪力最大处分析情况完全相符；d.从位移最大CX3孔分析，由于该处暗河、杂填土埋深达5米之多，因而造成CX3监测孔的深层位移量增大，最终达到52.55毫米(深度4.50米处)。
    　　⑵周围建筑物随时间的沉降变化特征：
    　　a.房1与房3、房4与房5的沉降相差不大，沉降比较均匀；b.茶楼即房6与房7的沉降比其余大，这和此处位移最大相符、原理相同；c.基坑周围地面沉降很小，最大处为2.95毫米(位于13轴北端)，故对周围管线均未造成影响。
     四、几点体会
    　　1.通过该基坑实践，证明采用预应力锚杆代替支撑是完全可行的，且从经济上和施工进度上均优于支撑。
    　　2.在暗河暗滨存在处，尤其是位于支护结构体系的暗河，要引起重视，本次在南侧茶楼处发现暗河埋深较大，及时采取增加锚杆的措施，但位移还是较其余地段大。
    　　3.在该支护结构中，未采用水泥搅拌桩作止水帷幕，考虑到锚杆施工中进行注浆形成注浆体，若有少量渗水，采用桩外挂网喷砼止水，从成本和工期上又是一个很大的优势。
    　　4.施工期间对基坑土体及周围建筑物的位移、沉降监测的及时性和变化信息的精确性，有利于及时采取相应措施保证基坑施工和周围建筑物的安全