深基坑锚索 + 排桩支护模式施工技术总结

第一章 引言

随着城市化进程的加速，高层建筑、地下铁道及地下停车场等大型地下空间的开发需求持续增长，深基坑工程的规模与复杂性随之显著提升。在此背景下，基坑工程的支护结构不仅要满足安全性要求，还需兼顾经济性和环保性。传统支护方式因难以适应深基坑的复杂地质条件和施工环境，逐渐暴露出结构变形控制不足、施工效率低等问题。锚索+排桩支护模式通过排桩形成挡土结构，结合锚索提供抗倾覆能力，有效控制基坑变形并减少土方开挖对周边环境的影响。

第二章 锚索 + 排桩支护模式介绍

锚索 + 排桩支护模式是一种将排桩结构与预应力锚索协同作用的复合支护体系，其核心在于通过排桩承受基坑侧向土压力，同时利用锚索将排桩与土体锚固段连接形成整体受力结构。该模式通过排桩形成连续的挡土墙体系，有效抵抗土体侧向位移，而锚索作为受拉构件通过预应力作用平衡排桩的弯矩，显著提高了支护结构的抗倾覆和抗水平位移能力。

排桩作为支护体系的主体结构，通常采用钻孔灌注桩或预制桩形式，桩体通过钢筋混凝土形成刚性或柔性挡土墙。桩体的布置需根据基坑深度和土体参数进行优化设计。

第三章 坑锚索 + 排桩支护施工工艺

3.1 锚索施工流程

施工过程中，钻孔作业首先需依据设计图纸的孔位布置与地质勘查报告，进行精确放样定位，确保孔位偏差控制在规范允许范围内。针对不同地层条件，钻孔设备的选择具有显著差异性：在卵石层或岩层中，通常采用回转钻机配合金刚石钻头或潜孔锤设备，通过调整转速、推进压力等参数实现高效成孔；而在软土层中则优先选用螺旋钻进工艺，通过控制钻进速度避免孔壁坍塌。成孔后需立即进行清孔作业，采用高压水冲洗清除孔壁残留岩粉，直至回水清澈。

注浆材料通常采用纯水泥浆或水泥 - 水玻璃双液浆，水泥浆水灰比需通过配合比试验确定，一般控制在 0.4～0.5 之间，确保浆液初凝时间符合地质条件与施工进度要求。注浆管应设置于钻孔底部，采用孔底注浆工艺，通过分段注浆或纯压式注浆工艺实现浆液均匀填充。注浆压力需根据地层渗透性动态调整，通常初始压力控制在 0.3～0.5MPa ，终压达到 1.5～2.0MPa 并持压 5 ～ 10分钟，同时返浆率应达到注浆量的 15%～25% 以确保注浆饱满。

注浆完成后需进行 28 天养护，通过无损检测评估浆体强度是否达到设计要求，抗压强度一般需达到20MPa 以上。

张拉施工需在锚固体强度达标后进行，通常采用分级张拉工艺确保结构安全。首次张拉至设计的 60%～80% ，保持 10 分钟后测量初始伸长量，第二次加载至 100% 设计吨位并持荷 2 小时，通过油压表与千斤顶同步监测张拉力与锚具位移关系曲线。

4.2 排桩施工流程

排桩施工：在黏性土层或粉土层中，旋挖钻机配合泥浆护壁工艺可有效维持孔壁稳定性，而卵石层或岩溶发育区则需采用冲击钻或全回转钻机，并通过实时监测钻进速度及扭矩参数优化施工效率。

成孔过程中，需通过激光垂直仪控制桩孔垂直度偏差不超过 1/200，孔径偏差控制在 ±50mm 以内。

完成终孔后，应进行孔壁清理与孔底沉渣处理，利用清孔器反复循环置换泥浆，确保沉渣厚度不超过设计允许值，必要时通过超声波成孔质量检测仪进行孔形检测。

钢筋笼的制作。主筋连接采用机械滚压直螺纹套筒工艺，以提高接头抗拉强度，焊接工艺则需满足双面焊 10d、单面焊 15d 的搭接长度要求。为防止钢筋笼变形，应在加工台架上设置临时加强箍，并采用等间距布置的耳筋增强整体刚度。吊装作业中需采用两点同步起吊，避免碰撞孔壁导致塌孔，钢筋骨架就位后通过定位支撑架固定标高与中心位置，确保保护层厚度符合规范要求。

混凝土浇筑工序需采用导管法连续作业，坍落度控制在 180～220mm 范围内，以保证流动性与和易性。为防止离析，混凝土自由倾落高度应限制在 2m 以内，超过时需配置串筒辅助下料。初灌量需满足导管首次埋深不小于 1.0m 的要求，后续浇筑过程中保持导管埋深在 2～6m 区间，利用测深锤实时监测混凝土面高度。终浇标高需高于设计桩顶 0.5m ，以确保凿除浮浆层后桩顶混凝土质量。

4.3 施工质量与安全控制

深基坑锚索 - 排桩支护体系的施工质量与安全控制是确保工程结构稳定性与人员生命安全的核心环节。在施工过程中，质量控制体系需贯穿材料管理、设备配置、工艺实施及监测反馈的全流程。

首先，施工材料的品质控制是基础环节，需严格执行进场材料的批次检验制度。预应力锚索的钢材力学性能、排桩混凝土的配合比及强度等级、注浆材料的配比参数等均需通过第三方检测机构的抽样复验，确保各项指标符合设计要求与规范的规定。施工设备方面，锚索张拉千斤顶、压力表、灌浆泵等关键机具应定期进行校准检定，其精度误差须控制在规范允许范围内，以避免因设备误差导致的施工偏差。

施工过程控制应建立多级质量检查机制。排桩成孔阶段需采用超声波检测桩身完整性，严格把控垂直度偏差（ ⩽1/100 ）与孔底沉渣厚度（ ⩽50mm^, ）。锚索钻孔的倾角偏差需通过测斜仪实时监测，确保孔位偏差不超过 5cm ，孔深误差控制在 ±50mm 以内。注浆工艺参数（如水灰比、注浆压力、流量）应依据现场试验数据动态调整，并留存全过程影像记录。预应力张拉环节需实施双控标准，即以张拉力为主控指标，同时验证锚头位移量是否满足设计要求。

监测方面，需在支护结构关键部位布置位移监测点与应力应变传感器，按照《建筑基坑工程监测技术规范》要求，实施每日不少于两次的监测频率。当监测数据出现突变或累计位移超过报警值时，应立即启动预警机制，暂停相关区域施工并进行原因分析。

第四章 结论与展望

6.1 研究结论

锚索与排桩的协同作用显著提升了支护结构的稳定性。锚索通过施加预应力有效控制了排桩的侧向位移，使基坑整体变形控制在规范允许范围内；而排桩则为锚索提供了可靠的锚固点，同时承担了土压力的初期荷载，两者形成了互补的荷载分担机制。

6.2 改进建议与展望

未来可研发新型锚索施工工艺，例如采用智能张拉设备实现预应力的全程数字化调控，同时优化排桩接缝处的防水抗剪构造措施。

在监测技术层面，建议推广基于光纤传感与无线传输的分布式监测系统，实现锚索应力、排桩应变及基坑位移的三维实时可视化监测。

基于 BIM 技术的全生命周期管理平台在支护施工方面的应用，将地质勘察数据、施工参数与监测信息进行多源融合，为支护体系的智能决策提供数据支撑。