摘要：深基坑工程是高层建筑施工过程中至为关键的一个部分，要确保基坑工程安全稳定，工程施工顺利进行,首要前提是确定合理的支护形式。排桩支护作为深基坑支护的一种，具有侧向刚度大、施工便捷、工期短、造价低等显著优势，目前已在建筑中开始应用。因此文章重点就排桩在深基坑支护设计中的应用进行略述。
关键词：排桩；深基坑支护；应用
近年来，随着城镇的快速发展，城市建筑用地逐步缩减，为了确保有限建筑用地能够得到充分利用，以满足城市人口对住房及生活条件需求，城市现代化建设中高层建筑与超高层建筑不断涌现，相应的地下空间的开发利用逐步增加，相继出现大批的地下车库、地下商业街等。目前来看，国内大中型城市中的基坑已呈现出“总体规模大、地下水位高、施工难度大、施工场地小、周边区域限制更严格”的特点。无形中给深基坑支护工程带来了难题，也给工程建设者带来了挑战，在工程实践中经过不断探索，终于形成了一种新型深基坑支护结构—排桩支护结构。
一、排桩支护概述
当前很多城市都采用排桩进行深基坑的支护，排桩支护已经取得了很好的经济效果，从排桩的布置方式来看，一般有三角形布置、丁字形布置、矩形布置、梅花形布置等，排桩和冠梁一起形成稳定的支护结构，从受力上来看，排桩支护拥有以下特点：一是排桩支护整体受力较为协调，尤其是连梁的作用，让整个排桩和土体变形能够实现有效的约束，二是排桩支护结构和连梁组成一个相对稳定的静定结构，让整个支护能够保证强大的整体刚度和强度，三是排桩支护会形成明显的土拱效应，可以从很大程度上改变侧向土压力，让基坑支护有强大的支护效果。四是悬臂排桩方便施工和机械挖土，能够从很大程度上提高施工效率，而且整个排桩支护的造价较低。
二、排桩在深基坑支护设计中的应用实例
（一）工程概况
某建筑工程总占地面积为147258.9平方米，总建筑面积344867平方米，设计使用年限50年，抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，主要结构形式剪力墙结构，结构安全等级为二级，桩筏基础。基坑支护范围：本工程拟建一层地下室，基坑周长约1190m, 面积约87763m2，基坑开挖深度约6.00m。
（二）支护方案选择
本工程拟建一层地下室，考虑施工现场的地质条件及周边环境条件 , 基坑采用双排桩支护形式，并在基坑四个角部位置增设水平支撑梁。基坑全段采用φ700@500双轴深层搅拌桩作为止水帷幕，且布置在双排桩中间位置。基坑内采用管井坑内降水，总共布置196口，降水井管井成孔孔径统一为800mm，降水井井管与降水井成孔孔壁之间空隙统一填充级配良好的绿豆砂掺中粗砂混合料，形成降水体系以降低地下水位。支护桩采用钻孔灌注桩，但不同区域桩径又有所区别，本基坑临时性支护分成七段，其中AB、BC、CD、DE、FG、GA段前排桩为φ750 ＠1000钻孔灌注桩，后排桩为φ750＠1500钻孔灌注桩，EF 段前排桩为φ850＠1050 钻孔灌注桩，后排桩为φ850 ＠ 1500 钻孔灌注桩，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，支护桩及冠梁混凝土强度等级均为 C30，钢筋等级除箍筋采用 HRB300外，其余钢筋均采用HTRB600 高强钢筋，桩身保护层厚度取50mm，冠梁保护层厚度取35mm，冠梁尺寸为宽900mm高700mm，支撑梁尺寸宽550mm 高650mm。
（三）基坑支护施工技术
基坑支护工程总的来说涉及基坑降水、防水、挡土、围护等多个环节，是一项复杂的各环节紧密衔接的系统工程，整个工程的成败取决于各个环节控制，任何一个环节出现失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故，因此对每个环节施工技术都要做到了然于胸，并进行严格的控制。
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1、护桩施工技术
基坑支护工程中支护桩起着承载外部荷载的作用，其施工质量的好坏直接影响着基坑工程的安全，对其施工的重要工序进行严格的质量控制具有非凡的意义。具体的支护桩工艺流程为：桩位测量放线→护筒埋设→桩机就位（钢筋笼制作）→钻孔至终孔→第一次清孔→安放钢筋笼→安放混凝土导管→第二次清孔→浇灌混凝土。质量控制时尤其注重以下几个方面：①钻孔灌注桩施工过程中应控制桩垂直度，确保偏差小于0.5%，桩位允许偏差不应大于50mm；②支护桩第二次清孔后，孔底沉渣厚度应控制在150mm以内，保护层厚度为50mm；③钢筋笼制作时偏差必须保证在允许范围之内：主筋间距偏差±10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm，钢筋笼直径±10mm，钢筋笼长度±100mm；④支护桩施工应采取跳跃施工方式，即隔一跳一施工 , 应在混凝土浇灌结束24小时后方可进行相邻桩的成孔施工；⑤为保证桩头砼质量，支护桩砼要求超灌长度不小于一倍桩径。
2、帷幕桩施工技术
帷幕桩采用双轴深层搅拌桩，此基坑支护体系中，支护桩几乎承担了全部外力，双轴深层搅拌桩不考虑其受力情况，只考虑其止水作用。深层搅拌桩是指用深层搅拌机械将地基的软土与以水泥为主的固化剂进行强制搅拌，使其经过一系列的物理化学反应，形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土，不仅能够止水还能够起到安全储备的作用。搅拌桩施工属于隐蔽工程，若前期施工质量没有控制好，后期会对基坑造成重大隐患且不便于检查与补救，因此，在施工过程中注重以下环节：①止水桩桩间距为500mm，搭接700mm，套打施工，具体施工方法为：第一根桩四搅二喷，然后每次移位0.5m，二搅一喷，如此反复，即保证所有深搅桩施工不少于四搅二喷；②通过试打合理确定水泥掺量参数，以此严格控制水泥用量，使用42.5级普通硅酸盐水泥，其掺入量暂定为 15%，水灰比为0.55，另加入0.05% 水泥用量的三乙醇胺早强剂；③深搅桩桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于0.5％，且确保搭接、连续、不断浆；④双轴深搅桩应连续施工，相邻桩喷浆工艺的施工时间间隔不宜大于24小时。
3、冠梁及钢筋砼工程施工技术
冠梁沿支护桩顶连续设置，绕基坑边周圈浇筑，高度为700mm，宽度为900mm，混凝土强度采用C30，保护层厚度取35mm。冠梁在结构上非常重要，因此与桩的连接节点必须可靠。钢筋混凝土结构纵向受力钢筋应采用焊接方式或绑扎方式进行连接，钢筋连接应遵守相关验收规范的规定。
4、基坑降排水施工技术
①为确保基坑开挖面无明水，为施工提供干燥的作业环境，本工程采用管井降水系统，要求降水后基坑内地下水位应低于基坑底面0.5m以上；②坑内布置195口降水井，井位需避开剪力墙、小型承台等主体结构，且尽量避免与挖土机械的干扰，降水井12m（局部 20m）；③为了增强降水效果，降水井采用真空降水，上部2m密封，应严格控制管井内真空度。④为了确定降压效果可靠性，现场大批量施工前应先完成1～2口降水井，进行必要的抽水、降压试验，并通过试验获得场地相关水文地质参数，对现场降水井布置数量进行复核，验证能否满足降水需求。
综上，排桩支护在我国深基坑支护中非常重要，近年来已经成为工程界研究点，特别是双排桩技术更是具备独特优势，支护结构基坑内不需要设置内支撑，方便土方开挖且对地下结构施工无干扰，能够大大缩短工期，显著提高施工进度，此外支护结构侧向刚度大、占地少，安全可靠、经济合理；由于此支护结构具有诸多优点，相信在深基坑工程中双排桩支护施工技术定将在建筑工程施工中得到快速的应用与发展。
参考文献
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[2]黄朝煊.一种双排长短密排桩基础的框架海堤结构[J].水运工程,2018(11).
[3]丁爱忠.排桩锚索支护技术在复杂软土基坑工程中的应用[J].施工技术,2017,46(S1).
论文作者:单鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/23
标签：基坑论文; 工程论文; 钢筋论文; 结构论文; 钻孔论文; 深基坑论文; 管井论文; 《基层建设》2019年第4期论文;