深基坑工程雙排樁支護技術研究及應用

李松梅　魏娟

摘 要：隨著高層建筑和地下結構的日趨發展，深基坑開挖工程已成為工程界所必須面臨的一個重大問題。雙排樁式支護結構形式，在基坑開挖工程應用中取得了良好的效果。為此，本文在充分了解雙排樁支護結構特點的基礎上，結合具體工程案例，對深基坑工程雙排樁支護技術要點進行了分析與探究，以期全面提升工程質量。

關鍵詞：深基坑工程；雙排樁支護；特點

基坑工程是現代工程當中的重要組成部分，在建筑物不斷高層化、大型化的今天，在確保基坑工程安全穩定的前提下，采用的更經濟更新型的支護結構成為當前科學人員的一個研究重點。相比其他支撐結構，雙排樁支護結構作為一個超靜定的空間整體結構，具有側向剛度大的特點，在外力作用下側向位移較小，而且施工方便、經濟合理，因而廣泛的運用于建筑工程軟土地基深基坑支護加固工程。

1 雙排樁支護結構特點

雙排樁支護結構是近年來才興起的一種新型支護方式，是指沿基坑側壁排列設置的由前、后兩排支護樁和梁連接成的剛架及冠梁組成的支擋結構。其結構可以理解為將原來密集的單排樁中的一部分樁向后移動了一定的距離，形成兩排平行樁，并與樁頂的連梁與冠梁共同組成門式框架支護結構。同時它作為一種空間組合類結構，其在外荷載作用下能自動調整結構本身的內力，使之適應復雜多變且難以預計的荷載條件，減少支護體系的水平位移，因此雙排樁支護結構在建筑工程中得到了越來越廣泛的應用。

2 工程概況

某建筑工程項目，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，基坑東北斜邊一側為本工程前期建筑外墻不需要支護，基坑西邊采用普通的擋土墻+樁錨支護；基坑南邊有地下管線，管溝和地下交通通道，工作面狹小，該側基坑需要進行垂直開挖。本文主要介紹基坑南邊雙排支護樁支護方案。

3 深基坑工程雙排樁支護技術要點分析

隨著城市化進程的不斷加快，城市建設中基坑施工越來越復雜、限制條件也越來越多。雙排樁支護作為一種新型的基坑支護方式，其獨特的內力分布方式及自穩方式，在非閉合基坑不能實施內支撐且對變形要求嚴格的深基坑設計中，能發揮重要作用。為此，必須重視雙排樁支護技術要點。

3.1 基坑支護方案

（1）工程場地南側環境條件

基坑南側地面為市政道路，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。通訊光纜方管外側有供水管，交通信號電纜和市政管網。車行道地面下4-12m深度范圍內，距地下室外墻皮4.3m，為截面8000mm×12000mm的地下交通通道。

（2）工程場地南側地質條件

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

3.2 支護方案確定

受上述環境條件限制，同時從安全、技術、施工便利方面考慮，該側基坑支護最合理的形式為樁錨支護。根據計算，16m深度的基坑至少設置2道支撐，錨桿在地下交通通道深度12m范圍內無法施工，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，基坑南邊采用內側支護樁+外側錨拉樁+錨索的支護體系。

3.3 支護設計方案

（1）內側支護樁

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；樁身混凝土標號為C35；主筋保護層厚度為50mm；樁身主筋錨入樁頂連梁500mm。

（2）外側錨拉樁

采用鋼筋混凝土樁，樁徑800mm，錨拉樁與支護樁中心之間排距為2.15m，錨拉樁考慮其距支護樁較近，樁距設計為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；樁身混凝土標號為C35；主筋保護層厚度為50mm；樁身主筋錨入樁頂連梁500mm。

（3）樁頂連梁

內側護坡樁與外側錨拉樁樁頂分別設置連梁，規格500mm×800mm，配筋：主筋為6φ20+2φ16；箍筋φ8@200；混凝土標號為C25。對應每根外側錨拉樁與內側護坡樁之間同樣設置樁頂錨拉連梁，規格、配筋、混凝土標號不變，將內側護坡樁與外側錨拉樁樁頂連梁連接成一個整體。

（4）錨索

在地面下10.09m位置一道錨索，設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°，孔內注入水灰比為0.5的P.O42.5水泥漿，錨索選用5束7φ5（1860級）預應力鋼絲，錨桿設計拉力值為800kN，鎖定拉力值為400kN，鎖定在鋼梁上。

3.4 樁施工及支護效果

（1）雙排樁施工

由于工程施工范圍內地層存在較多卵石，且卵石直徑較大，地下地層條件復雜多變，采用機械方法成孔困難很大，場地地層中地下水位埋深20.0m以下，因此支護樁施工選用人工挖孔的成孔工藝，還能夠提前發現地下的特殊情況，能夠保護保護好地下管線。

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，開挖完成后及時支模并澆筑C20混凝土護壁，護壁厚度為150mm，護壁縱向配筋為φ6.5@200，橫向配筋為φ6.5@250。

（2）雙排樁支護效果

在前排支護樁樁頂設置了位移觀測點，在基坑開挖過程中進行了水平位移觀測，觀測至地下三層頂板施工完成后，最大位移量9mm，在基坑支護規程允許的位移量要求之內。

基坑回填之前，基坑上口南側3.25m外的繁華區市政道路車輛正常通行；土方收尾完成后在基坑南側馬路上架立150t汽車吊，安全將槽底一臺220挖掘機吊出基坑；基坑挖土至槽底后，總包單位在基坑南側馬路上還架立200t汽車吊進行安裝塔吊作業。對于上述所有增加的重大荷載，經實時位移觀測，基坑邊坡及其外側地面變形量滿足規范要求，基坑及周邊環境保持安全穩定。

4 結束語

綜上所述，對于深基坑支護工程，當錨桿、土釘、支撐受到實際條件限制無法使用時，而單排懸臂樁又難以滿足穩定性、變形等要求時，雙排樁是一種較為理想的支護形式。因為雙排樁具有抗側移剛度較大、場地適用性強、便于地下室施工等優點。但是由于軟土性能較差，因此雙排樁支護結構在軟土深基坑中應用較少，特別對于開挖深度超過7m的深基坑。通過雙排樁施工， 可滿足深基坑工程應達到地下室及主體結構不承擔基坑側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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