黄木添

（广州市花都区公共建设项目管理中心，广东 广州 510800）

0 引言

型钢水泥土搅拌墙预应力锚索也常常称为“三轴搅拌桩+H型钢+预应力锚索”的支护型式，构造简单，止水性能好，造价低，环境污染小，施工速度快，可大幅缩短工期，用于基坑的档土和止水结构。就该支护型式在施工中存在问题及处理措施进行归纳和总结，供以后同类工程借鉴。

1 基坑支护的要求

基坑支护应满足边坡和支护结构稳定的要求，不产生倾覆、滑移和整体或局部失稳；底部不应产生隆起、管涌；锚杆不应抗拔失效，支撑体系不应失稳；满足支护结构构件受荷后不会发生强度破坏；控制降水引起的地基沉降不应对临近建筑物或重要管线造成使用安全事故，控制因渗漏而引起的水土流失；施工过程中，不允许大量抽排地下水。型钢水泥土搅拌墙预应力锚索支护型式是挡土和截水复合支护结构，进行全过程监测相当重要，基坑开挖过程中不能出现过大变形，否则可能会导致水泥土搅拌桩开裂、造成渗漏水和给基坑造成安全隐患。

2 成桩施工方法

搅拌成桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式。采用重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正依靠重复套钻来保证，从而达到止水的作用。施工方法：①施工准备，进行工艺性试桩，数量不应少于2根；②测量放样和场地清理，放出具体桩位；③开挖导向沟槽余土应及时处理，以保证桩机水平行走；④在平行沟槽方向放置两根定位型钢；⑤制备水泥浆液及浆液注入；⑥三轴水泥搅拌桩下沉和提升过程中连续注入拌制好的水泥浆液；⑦桩机移位进行下一根桩的施工；⑧型钢的制作、型钢应在水泥土初凝前插入、型钢的起拔回收；⑨预应力锚索施工，冠梁（腰梁）施工，锚索张拉锁定。

3 溶土洞预处理

对已揭露的溶土洞进行预处理，采用袖阀管注浆、水泥砂浆灌填、混凝土变压泵送混凝土（或水泥砂浆）灌填进行预处理。锚杆遇到溶洞时，结合实际情况，部分对安全性有影响的揭露的开口及破碎土洞可考虑采用旋喷桩对土洞进行填充处理。

对于全充填的溶洞，当填充物为可塑或硬塑粘土或溶洞高度不大于1.0m时，可不进行预处理。

4 施工过程问题及处理

（1）施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处的围护素桩孔上重复套钻，施工时延长搅拌时间，并提高水泥掺入量。施工中因故停浆时，应将钻头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升，或将钻头抬高至停浆点以上0．5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌下沉。桩与桩搭接时间间隔不应大于24h，如果间歇太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。

（2）三轴搅拌机有螺旋式和螺旋叶片式两种搅拌机头，砂性土及砂烁性土中施工时宜采用螺旋式搅拌机头，黏性土中施工时宜采用螺旋叶片式搅拌机头。在搅拌桩施工过程中常采用“叶缘喷浆”的搅拌头，这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。

（3）锚索不能完全安放入孔内时，可采取如下措施：①连接注浆管，加大泵量向孔内冲水，边冲水边下锚索；②拉出锚索，用钻机重新扫孔至孔底，再下放杆体；③拉出锚索，下套管至基岩面（或套管钻进成孔后，不拔套管），再下放锚索，最后拔出套管；④经上述处理后锚索杆体仍不能下放孔内，拉出锚索，向孔内灌注M10水泥砂浆，达一定强度后，重新钻孔。

（4）锚索头止水处理：可在注浆时对孔进行封堵压浆，或在孔口段预埋注浆管，待张拉锁定或预拉收紧后进行注浆处理。

（5）钻锚索孔遇到淤泥层、砂层钻进成孔出现塌孔时：采用泥浆循环护壁或跟管钻进，套管要求穿过不良地层，并适当提高护壁泥浆浓度。可以使用护壁管将砂层隔离；也可先通过加设拉伸钢板进行局部止水，并在调配的浆液中按照配合比添加膨润土。

（6）钻锚索孔塌孔、卡钻的处理：当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时发生塌孔。这时，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，如果有泥浆则清除泥浆后，进行固壁注浆，浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液。

5 基坑土方开挖过程中的问题及处理

（1）支护结构位移、应力超过允许值。

基坑周边顶部要进行硬底化处理，坡顶3000mm范围内应硬底化处理。做好基坑周边雨水截流，防止地表水进基坑。对基坑挖土合理分段，每段土方挖到底后及时浇注垫层。当基坑周边开裂时，应及时用水泥浆灌封处理。当基坑周边建筑物发生严重开裂、倾斜时，应立即组织人员紧急疏散。

基坑支护结构变形、应力超过允许值或有失稳前兆时，应立即采取加固措施：①回填好土、砂石或砂袋等，回填反压土高度至能保证基坑变形完全稳定为止；②对坑底进行加固，如采用注浆、高压喷射注浆等提高被动区抗力；③坡顶卸载：坡顶一定范围内的土体挖除，减少坡顶荷载。

（2）出现漏水、涌水涌砂：如果漏水位置离地面不深处，可将支护结构背开挖至漏水位置下500～1000mm，在支护结构背后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大，则可在支护结构后采用压密注浆方法，注将封堵。注浆浆液中应掺入适量水玻璃，使其能尽早凝结，也可采用高压喷射注浆方法。采用压密注浆时，为防止施工对支护结构产生的压力生成支护结构较大的侧向位移，在施工前应对坑内局部反压回填土，待注浆达到止水效果后再重新开挖。如果流砂是在上部桩间的缝隙中出现的，则可在桩间嵌补防水细石混凝土。施工中应先在出现流砂的部位插入引流管，而后将该段墙幅间土清除，再将两面墙幅对应面凿毛，然后在外面支模，浇注防水细石混凝土。管涌十分严重时可在支护墙前打设一排钢板桩，在钢板桩和支护墙间进行注浆。

（3）出现渗水：对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况下，可采用坑底设排水沟的方法。对渗水量较大，但没用流砂带出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用“引流—修补”的方法：①在渗漏较严重的部位，先在支护结构水平（略向上）打入一根钢管，内径20～30mm，使其穿透支护结构内，由此将水从该管引出；②将支护结构的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵；③待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如果引流的水为清水，周边环境较简单或出水量不大，则不作修补也可，只需将引入基坑的水排出即可。

（4）施工钻进过程中出现的承压水：使得钻渣变为浆状物，排渣时无法排出，采取封堵结合的办法进行处理，即钻孔内高压注浆，进行封堵，封堵后重新钻进，对个别出水量较大的孔，除了采取注浆封堵外，还在附近补钻一排水深孔，排水深度以进入锚索固端为宜。

6 案例

秀全街乐同安置区项目该基坑南侧采用“三轴搅拌桩+H型钢+预应力锚索”和“放坡”的支护型式；三轴搅拌桩桩径为850mm，桩间距为600mm；基坑开挖深度8.35m，三轴搅拌桩长度14.5m，基坑开挖至设计标高-9.9m（基坑开挖深度为8.35m），且该区域基坑进行长螺旋泵压混凝土灌注桩施工时，监测单位发现基坑南侧支护结构13号监测点位移超过允许值，附近其他监测点变形也在加大，施工单位马上停止该区域施工，监测数据显示结构位移值超出报警值，锚索应力减小，部分锚索已失效。经对施工现场查看，基坑顶部已进行硬底化处理，基坑周边已经雨水截流，截流水沟无裂缝，无地表水进基坑坡顶一定范围内的土体，基坑坡顶无堆放施工机械设备、材料以及土石方等物体。经对施工图纸、地质资料和现场施工现场查看，地质资料显示13号监测点附近地质无土质取样，施工单位搅拌桩施工时土质为淤泥状土，土层情况与设计地质土质为硬塑粉质粘土不符。采取措施：①马上停止该区域施工，停止基坑顶部通行；②填土反压反压土高度4.5m，长30m，宽5m；③坡顶一定范围内的土体挖除，减少坡顶荷载；④基坑变形完全稳定后对基坑支护作相应的设计修改；⑤设计单位根据地质土层与原设计条件不同情况，采取增加腰梁和锚索的处理方案。施工单位按修改方案施工，对增加锚索和原失效锚索施加预应力并锁固后，继续进行基坑土方开挖施工，经监测发现采取这些措施处理后基坑支护结构变形、应力在允许值范围，基坑稳定。

7 结语

地下室施工是重大的安全危险源，必须有预见性、预控性、针对性的综合处理技术，施工单位必须有专项施工方案，施工时严格按照施工图纸和经批准的专项施工方案施工，在施工过程中发现地质土层情况与地质资料不符、锚索应力、结构位移值等监测值变化较大和其他问题时，应及时向设计单位反馈，由设计单位根据实际情况及时处理。通过工程实践，完全可以有效控制三轴搅拌桩+H型钢+预应力锚索基坑支护的安全、质量和进度。