深基坑樁基圍護施工技術要點及實踐經驗

謝毅勇

(中建三局集團有限公司)

社會經濟快速發展，越來越多的超高層建筑需要建設地下車庫或商業空間，這需要進行大范圍、超大規模的深基坑施工。與普通基坑相比深基坑開挖深度大、受周邊環境影響復雜，對施工技術和支護結構提出了更高要求。其中樁基圍護作為一種經濟實用的深基坑支護結構已經得到廣泛應用。樁基圍護直接決定著基坑開挖過程中的整體穩定性，其設計與施工質量對深基坑工程安全至關重要。然而實際工程中由于對樁基圍護施工規范不夠了解一些重大質量安全事故時有發生。

1 深基坑樁基圍護概述

1.1 深基坑與樁基圍護簡介

深基坑是建筑工程中為了打造地下空間而需要深挖的大型基坑。深基坑開挖需要處理好支護體系，樁基圍護是利用預制混凝土抗拔樁或現澆混凝土樁構成的圍護墻來支撐基坑。抗拔樁按照一定間距和排列方式預先灌注在基坑四周，然后進行基坑挖掘。樁基圍護系統能夠有效控制基坑開挖造成的地層位移和變形，確保施工質量和安全。基坑四周不需要占用過多空間來搭設大型支撐結構。無論采用何種支護方式，都需要嚴格的施工監測和質量控制，確保基坑及周邊環境的安全。

1.2 施工流程概述

深基坑樁基圍護的施工可以劃分為四個主要階段。施工準備階段進行全面的巖土勘察明確地基土的性質、地下水分布等情況。在此基礎上進行樁基圍護體系的整體設計確定合理的樁型、樁徑和樁距等參數計算內力變化和位移大小。進入樁基施工階段后要嚴格掌握樁基施工工藝控制好樁身質量，完成樁基施工后進行承載力檢測。在基坑開挖階段隨著挖深的增加要嚴格按照設計要求分層、分階段進行支護如加設層間撐桿、預應力錨桿等。最后在支護拆除階段根據監測數據判斷內力滿足條件后分步拆除基坑內部的支撐系統完成樁基圍護體系的恢復。

圖1 深基坑樁基圍護施工流程

2 施工前準備

2.1 基坑勘察與設計

深基坑施工前需要經過詳盡的地質勘察和科學設計。通過鉆探取樣、測試取樣等方式了解地下土壤的層位、力學參數和地下水分布。室內試驗進一步確定土壤的物理和力學特性。在設計階段，應結合土壤情況和開挖深度，選擇合適的支護結構，如支撐墻或樁基承臺，并滿足承載要求。需要進行地表沉降分析，以估計對周圍環境的潛在影響，并充分考慮抗震和防水設計。進行環境與社會影響評估，制定減少負面影響的措施。

2.2 施工方案制定

在完成設計后，施工單位必須根據具體情況制定詳盡的施工方案，包括了一系列關鍵內容，如支護結構的施工步驟、層間支撐的參數與拆除時間、開挖分段計劃以及支護監測因素等。如果涉及附近建筑物的保護，還需要制定監測與防護措施方案。施工方案的制定必須全面考慮機械、材料、人員協作等因素，以確保在安全、高效、經濟的條件下進行。應提前制定緊急應對措施，以應對出現的突發情況，從而保障工程的順利進行。

2.3 材料準備與采購

施工單位需要明確工程所需的主要材料種類及各自的用量，以及相應的機械設備，并編制詳細的材料及設備采購清單。對重要的基礎材料，一定要進行嚴格的檢測，確保材料質量符合技術標準。在采購混凝土時，要考慮混凝土的運輸時間和水化時間，保證其工作性。準備的機械設備要根據作業需求仔細選擇，并檢查設備狀況，確保能正常使用。設備和材料運抵工地后，要分類堆放，并做好防潮、防銹等保護措施，通過定期盤點后續補給，確保材料儲備充足。

3 樁基選型原則與質量控制

3.1 樁基選型原則

樁基的選型根據上部結構的作用載荷確定樁基的承載力需求，并對土質條件進行全面調查，了解地基土的力學特性。根據不同樁基類型的適用土層范圍、承載力大小、施工難易程度等因素進行比選，選擇技術經濟指標最優的樁基類型。混凝土樁需考慮混凝土強度等級和配合比，鋼管樁需考慮管壁厚度等。要考慮樁基的間距及布置形式，確保承載力均勻。在滿足設計需求前提下，應優先選擇施工簡便、對環境影響小的樁基形式。

3.2 樁基質量控制

樁基工程的質量直接影響上部結構的安全，必須嚴格把控每個施工環節。對樁基材料進行檢測，混凝土要檢測強度等級、坍落度等，鋼管樁要檢測管壁厚度、直度等。混凝土強度檢測按照以下公式進行：

其中，FC為混凝土抗壓強度(MPa)，F為混凝土試塊破壞荷載(N)，A為試塊橫截面面積(mm2)。

對樁身進行全過程監測，監測樁位、樁徑、樁身質量等。樁身要求垂直度偏差不大于1%，保證承載力均勻。灌注混凝土進行檢測，控制水灰比和坍落度，保證混凝土密實。灌進行包括靜載荷試驗、動載荷試驗等在內的檢測，確保樁基承載力符合設計要求。對樁基界面進行處理，墻身與樁頂連接處進行涂油，增加粘結力。

4 樁基施工技術

4.1 沉樁

沉樁是一種先將預制樁打入地下,然后灌注混凝土形成樁基的施工技術。振夯過程中,控制每分鐘擊次數為40～50 次。根據地基情況,確定合適的起重機提升高度,監測樁身垂直度偏差Δ：

其中，Δ 為樁身垂直度偏差，h為實測偏差值，H為樁長。控制Δ≤1%。

待樁基打入至設計深度后,再利用工作臺將空心預制樁內部清理干凈，然后從樁內頂部連續灌注C30 混凝土，灌注壓力不超過0.5MPa。灌注時要連續灌注，保證混凝土具有足夠工作性。

4.2 接樁

接樁是一種利用旋挖或敲擊的方式先打孔，然后再放入預制樁的施工技術。挖接樁是用螺旋鉆頭打孔，鉆孔過程要嚴格控制，監測鉆頭轉速、推力等參數。挖孔接樁是用反復打擊方式挖掘樁孔，需要選擇合適的鉆頭。完成鉆孔后，立即放入預制樁，灌注混凝土。灌注時要從底部開始，采用連續灌注，避免冷縫產生。接樁法需監測樁身是否側移及混凝土灌注質量。接樁法適用土層較硬，不適合液性土地基。

4.3 送樁

送樁法是利用高壓水射流或擠壓將預制樁直接送入地基的施工技術。高壓水射流送樁利用高壓水沖刷溶蝕地基土，使樁身下沉。要嚴格控制水壓和水量，避免對周圍環境影響過大。樁身沉放過程中，要密切監測垂直度。擠壓送樁則使用靜壓力或動壓力將樁基擠入地基，沉樁精度較高。送樁后同樣需灌注混凝土，完善樁基。

5 深基坑圍護技術

5.1 施工技術措施

深基坑施工首先需要進行圍護體系設計，確定支撐結構形式、預計基坑內外沉降量等。基坑開挖過程中，要分層次、分階段進行，嚴格控制挖深速度。同時做好積水防治，防止危及施工安全。如采取“中墻先行”法，則要控制中間墻體沉降速度，減緩中間墻與基坑兩側的失穩。施工中要注意觀測附近建筑物沉降及內力變化情況，一旦發現問題及時處理。底板澆筑時要防止底板水化，嚴格控制混凝土強度。施工結束后還要繼續觀測基坑處結構的長期沉降情況。

5.2 鋼板樁基坑支護

鋼板樁基坑支護是利用鋼板樁構建的支護墻來實現。沿基坑周邊按設計要求先后垂直打入鋼板樁，同時測量樁位誤差控制在標準范圍內。鋼板樁內可以灌注混凝土或漿液以增加其穩定性。在鋼板樁外側開挖土方，形成基坑。施工中需要監測板樁的變形情況、基坑內外側沉降情況，以及基坑開挖對周圍環境的影響等。板樁連接處要求嚴密，防止漏土、積水。如需加固，可以采用加密鋼板樁、灌漿等措施。鋼板樁基坑支護構造簡單，快速形成圍護效果，具有較強的適應性。但其抗拉能力較差，對軟弱地基的適用性較差。

6 實踐經驗

廈門市中醫院新院區地處填海造地區域，地質情況復雜，水文條件較差，施工難度大。由于周邊存在密集的道路、橋梁以及在建高層建筑，對基坑施工提出了嚴格的安全穩定性要求。經過詳細勘察,地層按深度劃分粉土、粉質粘土、粘土、粗粒土4層。

針對復雜地質，設計采用矢板樁+層間預應力錨桿的支護結構。施工前進行了詳細的巖土勘察和測量，并預先監測周邊環境。基坑開挖分階段進行，嚴格控制挖進速度和分層支護。同時進行地下水治理，減小水壓對支護結構的影響。施工過程中實時監測基坑內外沉降等情況，并及時調整支護參數。

為控制影響，采取小口徑洞爆、分級分區爆破以及爆破監測等措施，確保爆破顆粒入侵率控制在準許范圍內。該項目堅持理論與實踐相結合，通過嚴密的施工組織設計、精細化的施工過程控制，有效保證了基坑及周邊環境的安全穩定。

7 結束語

深基坑樁基圍護施工需要進行充分勘察、嚴密設計和精心組織各個環節都需要嚴格質量控制才能確保基坑及周邊環境的安全。同時在復雜工況下必須緊密結合理論與實踐才能取得施工質量和效果。全文突出強調了在該類工程中進行充分勘察、科學設計的重要性，同時需要根據具體情況制定合理的施工方案，并采取嚴密的過程監控，從而確保施工質量。