淺析雙排樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

張懷志

(福州建工（集團(tuán)）總公司， 福州 350000)

雙排樁支護(hù)是沿基坑側(cè)壁前、后兩排支護(hù)樁和連梁、冠梁組成的支擋結(jié)構(gòu)，靠基坑外側(cè)的為后排樁，靠近基坑內(nèi)側(cè)的為前排樁。雙排樁頂部用冠梁將前后排樁連接起來，增大了結(jié)構(gòu)的整體抗彎性和剛度，其支護(hù)深度比一般懸臂結(jié)構(gòu)要大，因此在施工場地周邊環(huán)境受限制的基坑支護(hù)工程中支護(hù)效果更佳，與單排懸臂結(jié)構(gòu)、內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)相比，雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)具有支護(hù)結(jié)構(gòu)受力條件好，施工方便等優(yōu)點。本文秀峰路綜合商場安置房項目由于基坑為非閉合型，設(shè)計采用雙排樁支護(hù)，通過對該項目雙排樁支護(hù)的應(yīng)用分析，結(jié)合筆者之前另一個項目排樁內(nèi)支撐支護(hù)形式的施工效果對比，總結(jié)出雙排樁支護(hù)體系在技術(shù)、效益等方面的優(yōu)越性。

1 工程概況及方案選擇

1.1 工程概況

本工程位于晉安區(qū)秀峰路東南側(cè)，現(xiàn)有場地標(biāo)高-0.4m，地下二層，底板墊層底標(biāo)高-9.4m，土方開挖深度9 m，本基坑為3#-7#地下室基坑的一部分（5#-7#），西側(cè)為3#、4#樓（因拆遷原因暫無法開挖），南向為三木家園，其余方向與道路相鄰，場地?zé)o高壓線，無重要管道穿過，主要土層：①雜填土，②粉質(zhì)粘土，③碎石，④粉質(zhì)粘土，⑤砂質(zhì)粘土，⑥全風(fēng)化巖，⑦強風(fēng)化巖。

1.2 方案選擇

由于西側(cè)暫無法拆遷開挖，基坑無法閉合，不宜設(shè)計支撐式結(jié)構(gòu)，為了保證基坑周邊建筑物、管線、道路的安全和正常使用，以及主體地下室結(jié)構(gòu)的施工空間，經(jīng)項目設(shè)計人員綜合考慮，采用雙排樁基坑支護(hù)，安全等級一級。

2 雙排樁基坑支護(hù)設(shè)計

2.1 設(shè)計要求

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，雙排樁基坑支護(hù)設(shè)計主要要求：①建立計算模型，②土壓力計算，③雙排樁的嵌固深度應(yīng)符合嵌固穩(wěn)定性的要求，對一般黏土沙土不宜小于0.6h，h為基坑深度。④剛架梁的寬度不小于d,高度不宜小于0.8d，雙排樁排距宜取2d-5d，（d為樁徑），剛架梁高度與雙排樁排距的比值宜取1/6-1/3；

2.2 設(shè)計數(shù)據(jù)

本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖顯示：5、6、7#樓基坑西側(cè)放坡支護(hù)，其余三面雙排樁支護(hù)，前后排采用900沖孔灌注樁，樁長16m，樁距1.5m，排距2.5m，剛架梁寬度 0.9m，高度 0.8m，樁頂標(biāo)高-2.4m，坑頂標(biāo)高-0.4m，底板墊層標(biāo)高-9.4m，嵌固深度9m。以上設(shè)計參數(shù)均滿足設(shè)計規(guī)范要求。

2.3 雙排樁的作用機理

在滿足雙排樁的嵌固穩(wěn)定性的嵌固深度條件下，土壓力的變化本質(zhì)是由樁間土引起的，排距取值合理，土壓力分布合理，雙排樁就能發(fā)揮更大作用。排距太小，土壓力主要由后排樁來承擔(dān)，后排水平位移較大，隨著排距的增加，前排受到的土壓力越來越大，前后排的樁體的最大水平位移在不斷減小，當(dāng)排距增大到一定數(shù)值時，則變?yōu)榍芭艠冻惺苤饕翂毫?，樁間土不能起到傳遞作用，因此選擇合適的排距對基坑圍護(hù)效果起到非常重要的作用。

3 雙排樁基坑支護(hù)體系施工

3.1 施工順序

沖孔灌注樁、樁頂梁及連梁施工→基坑頂場地平整至設(shè)計標(biāo)高→土方分層開挖至基坑底設(shè)計標(biāo)高→地下室結(jié)構(gòu)施工→土方回填。

3.2 雙排樁支護(hù)體系施工過程主要注意事項

（1）沖孔樁必須采取隔樁施工，并在灌注混凝土一定時間后進(jìn)行隔樁成孔，樁底沉渣不超過設(shè)計要求50mm。

（2）樁頂超灌混凝土最好高于1m，樁身混凝土充盈系數(shù)不小于1.15。

（3）樁頂圈梁、連梁最外層鋼筋保護(hù)層厚度為 30mm，縱向鋼筋應(yīng)全長貫通設(shè)置，接頭位置相互錯開。

（4）沖孔樁及樁頂圈梁連梁應(yīng)施工到位且強度達(dá)到設(shè)計要求后方可進(jìn)行土方開挖。

（5）土方開挖應(yīng)遵循先支護(hù)后開挖、分層分塊、跳槽開挖、嚴(yán)禁超挖的原則；對于底板墊層底設(shè)計標(biāo)高以上30cm和承臺部分的土方應(yīng)由人工開挖修整，挖至坑底時，應(yīng)隨挖隨施工墊層，及時進(jìn)行基坑封底，要求基坑邊的墊層優(yōu)先施工，基礎(chǔ)墊層緊抵維護(hù)結(jié)構(gòu)。

（6）頂板混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求、地下室側(cè)壁防水施工完畢，應(yīng)及時進(jìn)行土方均勻回填，分層夯實，每層厚度小于30cm，壓實系數(shù)不小于0.94。

（7）距基坑坡頂2m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載及車輛通行，該范圍以外允許臨時堆載設(shè)計值小于10kn/m，開挖的土方應(yīng)及時外運。

3.3 基坑監(jiān)測

監(jiān)測要求：監(jiān)測方案由監(jiān)測單位書面提出，經(jīng)設(shè)計單位認(rèn)可后實施。主要監(jiān)測內(nèi)容：支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平與豎向位移，深層水平位移，基坑外 3倍開挖深度范圍內(nèi)建筑物的裂縫、水平與豎向位移、傾斜，周邊地表、道路豎向位移及裂縫，地下管線的變形，支護(hù)樁鋼筋應(yīng)力，地下水位。（本工程地下水主要為賦存于碎石空隙潛水，全風(fēng)化巖裂隙微承壓水，設(shè)計為坑內(nèi)明排降水，監(jiān)測地下水位。）

4 技術(shù)、效益對比及分析

雙排樁基坑支護(hù)涉及沖孔樁、冠梁和連梁、土方開挖和回填、地下室結(jié)構(gòu)、監(jiān)測降水等內(nèi)容，施工工藝相對簡便，筆者之前經(jīng)歷的另一個項目楊橋新村危舊房改造項目的基坑支護(hù)采用排樁內(nèi)支撐支護(hù)形式，施工流程復(fù)雜，兩個項目規(guī)模相當(dāng)，地下層數(shù)相同，開挖深度相同，通過兩個項目不同的支護(hù)形式從施工工期、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)難度等方面分析比較雙排樁支護(hù)的優(yōu)越性。

4.1 施工工期對比

秀峰項目（雙排樁）：地下兩層，開挖深度9m，單層面積10000m2，施工流程：雙排樁→冠梁和連梁→土方開挖→地下結(jié)構(gòu)→土方回填；

楊橋新村危舊房改造項目(排樁內(nèi)支撐)：地下兩層，開挖9m，單層面積10000 m2，施工流程：單排圍護(hù)樁→第一道冠梁內(nèi)支撐→第一層土方開挖→第二道內(nèi)支撐→第二層土方開挖→地下二層結(jié)構(gòu)→拆除第二道內(nèi)支撐→地下一層結(jié)構(gòu)→拆除第一道內(nèi)支撐→頂板結(jié)構(gòu)→土方回填。

對比明顯雙排樁施工流程少，相對施工工藝簡便，秀峰項目（雙排樁）歷時6個月，而楊橋新村危舊房改造項目（內(nèi)支撐）流程多，工序復(fù)雜，自然工期較長，歷時10個月，雙排樁不存在內(nèi)支撐澆搗、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，不存在內(nèi)支撐拆除環(huán)節(jié)，并且施工緊湊，過程施工中質(zhì)量、安全管理通暢，危險源少。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益對比

秀峰項目：雙排樁基坑支護(hù)無內(nèi)支撐，無格構(gòu)柱，土方開挖難度低，土方分包單價有優(yōu)勢，可以直接分層挖至設(shè)計要求的基坑底。

楊橋項目：①內(nèi)支撐基坑支護(hù)在澆搗第二道內(nèi)支撐時需要垂直運輸工具塔吊，因此塔吊必須在第一道土方開挖完時立即安裝，否則靠人力無法完成內(nèi)支撐梁模板、鋼筋、混凝土等相關(guān)分項工程的施工，施工難度更大，工期延誤更多；②土方開挖難度大，修筑挖方便道較多，成本高，內(nèi)支撐混凝土澆搗完畢需等待內(nèi)支撐強度達(dá)到設(shè)計要求后才可以繼續(xù)向下開挖；③土方開挖完畢，施工地下室主體結(jié)構(gòu)，需要拆除大量的混凝土內(nèi)支撐及格構(gòu)柱，施工不流暢，拆除作業(yè)帶來的噪聲及粉塵污染不可小覷，在施工過程中也遭到周邊居民投訴及主管部門的處罰。

兩個基坑支護(hù)體系項目經(jīng)預(yù)算員綜合測算，雙排樁支護(hù)體系的造價還略低于排樁內(nèi)支撐體系。雙排樁工期少，造價低，經(jīng)濟(jì)效益更可觀。

4.3 技術(shù)難度對比

秀峰項目：雙排樁基坑支護(hù)體系包括沖孔樁施工，樁頂冠梁連梁施工，土方開挖回填，地下室結(jié)構(gòu)施工等，整個施工過程比較順暢，每道工序均無交叉作業(yè)，便于施工項目管理，安全隱患較少。

楊橋項目：內(nèi)支撐基坑支護(hù)體系包括沖孔樁施工，樁頂冠梁內(nèi)支撐梁施工，土方分層開挖，二道內(nèi)支撐梁施工，地下室結(jié)構(gòu)施工，兩道內(nèi)支撐梁及立柱格構(gòu)柱拆除等，整個施工過程不流暢，主要原因：①土方開挖條件受內(nèi)支撐梁施工順序及支撐梁設(shè)計強度影響；②垂直運輸工具塔吊安裝的時間節(jié)點影響，塔吊安裝位置影響；③內(nèi)支撐及立柱格構(gòu)柱的拆除影響地下室主體結(jié)構(gòu)施工，存在不同工序作業(yè)面交叉施工,地下室結(jié)構(gòu)施工與拆除支撐梁格構(gòu)柱施工同時進(jìn)行，安全隱患多，項目部安全管理難度大。

5 結(jié)束語

通過秀峰路綜合商場安置房雙排樁基坑支護(hù)工程的應(yīng)用，主要結(jié)論如下：

由于本工程拆遷場地限制，無法進(jìn)行整體地下室支護(hù)開挖。在非閉合型基坑中無法實施傳統(tǒng)的內(nèi)支撐體系，而該項目設(shè)計的雙排樁穩(wěn)定支護(hù)形式很好地解決了這一難題，同時雙排樁降低了基坑開挖對周邊環(huán)境的影響，明顯達(dá)到設(shè)計意圖的效果，在整個支護(hù)體系施工過程中工序簡便，工期快、經(jīng)濟(jì)效益明顯。

[1]JGJ120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程.北京.中國建筑工業(yè)出版社，2012

[2]《深基坑支護(hù)技術(shù)指南》中國建筑工業(yè)出版社

[3]徐凱，李俊才，張志鋮，董志高.雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用研究[J]建筑科學(xué)，2013，(1)

[4]陳九鴻.雙排樁在武漢 1818中心深基坑支護(hù)中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2012(19)