深基坑工程雙排樁支護(hù)技術(shù)研究及應(yīng)用

李松梅　魏娟

摘 要：隨著高層建筑和地下結(jié)構(gòu)的日趨發(fā)展，深基坑開挖工程已成為工程界所必須面臨的一個(gè)重大問題。雙排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，在基坑開挖工程應(yīng)用中取得了良好的效果。為此，本文在充分了解雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對(duì)深基坑工程雙排樁支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究，以期全面提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：深基坑工程；雙排樁支護(hù)；特點(diǎn)

基坑工程是現(xiàn)代工程當(dāng)中的重要組成部分，在建筑物不斷高層化、大型化的今天，在確?；庸こ贪踩€(wěn)定的前提下，采用的更經(jīng)濟(jì)更新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前科學(xué)人員的一個(gè)研究重點(diǎn)。相比其他支撐結(jié)構(gòu)，雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一個(gè)超靜定的空間整體結(jié)構(gòu)，具有側(cè)向剛度大的特點(diǎn)，在外力作用下側(cè)向位移較小，而且施工方便、經(jīng)濟(jì)合理，因而廣泛的運(yùn)用于建筑工程軟土地基深基坑支護(hù)加固工程。

1 雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是近年來才興起的一種新型支護(hù)方式，是指沿基坑側(cè)壁排列設(shè)置的由前、后兩排支護(hù)樁和梁連接成的剛架及冠梁組成的支擋結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)可以理解為將原來密集的單排樁中的一部分樁向后移動(dòng)了一定的距離，形成兩排平行樁，并與樁頂?shù)倪B梁與冠梁共同組成門式框架支護(hù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)它作為一種空間組合類結(jié)構(gòu)，其在外荷載作用下能自動(dòng)調(diào)整結(jié)構(gòu)本身的內(nèi)力，使之適應(yīng)復(fù)雜多變且難以預(yù)計(jì)的荷載條件，減少支護(hù)體系的水平位移，因此雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

2 工程概況

某建筑工程項(xiàng)目，地上8層，地下3層，該工程基坑形狀近似等腰直角三角形，西、南兩邊長度為60-70m，東北斜邊為本工程前期建筑外墻、基坑開挖深度16.0m，基坑?xùn)|北斜邊一側(cè)為本工程前期建筑外墻不需要支護(hù)，基坑西邊采用普通的擋土墻+樁錨支護(hù)；基坑南邊有地下管線，管溝和地下交通通道，工作面狹小，該側(cè)基坑需要進(jìn)行垂直開挖。本文主要介紹基坑南邊雙排支護(hù)樁支護(hù)方案。

3 深基坑工程雙排樁支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)分析

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)中基坑施工越來越復(fù)雜、限制條件也越來越多。雙排樁支護(hù)作為一種新型的基坑支護(hù)方式，其獨(dú)特的內(nèi)力分布方式及自穩(wěn)方式，在非閉合基坑不能實(shí)施內(nèi)支撐且對(duì)變形要求嚴(yán)格的深基坑設(shè)計(jì)中，能發(fā)揮重要作用。為此，必須重視雙排樁支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。

3.1 基坑支護(hù)方案

（1）工程場(chǎng)地南側(cè)環(huán)境條件

基坑南側(cè)地面為市政道路，地下室外墻皮與人行道邊重合，與車行道邊距離3.7m。人行道下有1.5-3.0m通訊光纜方管、距本工程地下室外墻皮1.43m。通訊光纜方管外側(cè)有供水管，交通信號(hào)電纜和市政管網(wǎng)。車行道地面下4-12m深度范圍內(nèi)，距地下室外墻皮4.3m，為截面8000mm×12000mm的地下交通通道。

（2）工程場(chǎng)地南側(cè)地質(zhì)條件

地面下12m深度范圍內(nèi)為地下交通通道施工時(shí)遺留的土釘墻及其槽內(nèi)的人工填土；地面下12m深度以下為第四系礫石、卵石地層等。

3.2 支護(hù)方案確定

受上述環(huán)境條件限制，同時(shí)從安全、技術(shù)、施工便利方面考慮，該側(cè)基坑支護(hù)最合理的形式為樁錨支護(hù)。根據(jù)計(jì)算，16m深度的基坑至少設(shè)置2道支撐，錨桿在地下交通通道深度12m范圍內(nèi)無法施工，在地下交通通道以下可以施工錨索，因此只有用增加錨拉樁的形式。受周邊構(gòu)筑物影響，錨拉樁位置只能跨過布置在人行道下。綜上所述，基坑南邊采用內(nèi)側(cè)支護(hù)樁+外側(cè)錨拉樁+錨索的支護(hù)體系。

3.3 支護(hù)設(shè)計(jì)方案

（1）內(nèi)側(cè)支護(hù)樁

采用鋼筋混凝土灌注樁，樁徑800mm，樁距1.80m；樁頂位于地表，樁長為19.8mm嵌固深度為3.8m；主筋配置14φ25均布，箍筋為φ8@200，加勁筋為φ16@2000；樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C35；主筋保護(hù)層厚度為50mm；樁身主筋錨入樁頂連梁500mm。

（2）外側(cè)錨拉樁

采用鋼筋混凝土樁，樁徑800mm，錨拉樁與支護(hù)樁中心之間排距為2.15m，錨拉樁考慮其距支護(hù)樁較近，樁距設(shè)計(jì)為3.60m；樁頂位于地表，樁長為19.8m，嵌固深度為3.8m；主筋配置10φ25均布，箍筋為φ8@200，加勁筋為φ16@2000；樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C35；主筋保護(hù)層厚度為50mm；樁身主筋錨入樁頂連梁500mm。

（3）樁頂連梁

內(nèi)側(cè)護(hù)坡樁與外側(cè)錨拉樁樁頂分別設(shè)置連梁，規(guī)格500mm×800mm，配筋：主筋為6φ20+2φ16；箍筋φ8@200；混凝土標(biāo)號(hào)為C25。對(duì)應(yīng)每根外側(cè)錨拉樁與內(nèi)側(cè)護(hù)坡樁之間同樣設(shè)置樁頂錨拉連梁，規(guī)格、配筋、混凝土標(biāo)號(hào)不變，將內(nèi)側(cè)護(hù)坡樁與外側(cè)錨拉樁樁頂連梁連接成一個(gè)整體。

（4）錨索

在地面下10.09m位置一道錨索，設(shè)置在地下三層頂板以上500mm，一樁一錨（水平間距1.8m），錨索長度為22.0m（其中錨固段長度為5.0m），錨孔直徑150mm，傾角為30°，孔內(nèi)注入水灰比為0.5的P.O42.5水泥漿，錨索選用5束7φ5（1860級(jí)）預(yù)應(yīng)力鋼絲，錨桿設(shè)計(jì)拉力值為800kN，鎖定拉力值為400kN，鎖定在鋼梁上。

3.4 樁施工及支護(hù)效果

（1）雙排樁施工

由于工程施工范圍內(nèi)地層存在較多卵石，且卵石直徑較大，地下地層條件復(fù)雜多變，采用機(jī)械方法成孔困難很大，場(chǎng)地地層中地下水位埋深20.0m以下，因此支護(hù)樁施工選用人工挖孔的成孔工藝，還能夠提前發(fā)現(xiàn)地下的特殊情況，能夠保護(hù)保護(hù)好地下管線。

人工挖孔樁采用間隔開挖，分二序施工，必須在上序樁孔澆筑完畢24h后，方可進(jìn)行下一道樁孔的開挖施工。人工挖孔土方采用分段開挖，分段長度為1.0m左右，開挖完成后及時(shí)支模并澆筑C20混凝土護(hù)壁，護(hù)壁厚度為150mm，護(hù)壁縱向配筋為φ6.5@200，橫向配筋為φ6.5@250。

（2）雙排樁支護(hù)效果

在前排支護(hù)樁樁頂設(shè)置了位移觀測(cè)點(diǎn)，在基坑開挖過程中進(jìn)行了水平位移觀測(cè)，觀測(cè)至地下三層頂板施工完成后，最大位移量9mm，在基坑支護(hù)規(guī)程允許的位移量要求之內(nèi)。

基坑回填之前，基坑上口南側(cè)3.25m外的繁華區(qū)市政道路車輛正常通行；土方收尾完成后在基坑南側(cè)馬路上架立150t汽車吊，安全將槽底一臺(tái)220挖掘機(jī)吊出基坑；基坑挖土至槽底后，總包單位在基坑南側(cè)馬路上還架立200t汽車吊進(jìn)行安裝塔吊作業(yè)。對(duì)于上述所有增加的重大荷載，經(jīng)實(shí)時(shí)位移觀測(cè)，基坑邊坡及其外側(cè)地面變形量滿足規(guī)范要求，基坑及周邊環(huán)境保持安全穩(wěn)定。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于深基坑支護(hù)工程，當(dāng)錨桿、土釘、支撐受到實(shí)際條件限制無法使用時(shí)，而單排懸臂樁又難以滿足穩(wěn)定性、變形等要求時(shí)，雙排樁是一種較為理想的支護(hù)形式。因?yàn)殡p排樁具有抗側(cè)移剛度較大、場(chǎng)地適用性強(qiáng)、便于地下室施工等優(yōu)點(diǎn)。但是由于軟土性能較差，因此雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在軟土深基坑中應(yīng)用較少，特別對(duì)于開挖深度超過7m的深基坑。通過雙排樁施工， 可滿足深基坑工程應(yīng)達(dá)到地下室及主體結(jié)構(gòu)不承擔(dān)基坑側(cè)壁回填土傳遞的土壓力的要求，且具有良好施工效果。

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