建筑工程深基坑支撑式排桩支护结构施工技术探讨

林世龙

摘要：文章以某一地下建筑工程示例为切入点，就深基坑支撑式排桩支护结构在其工程中的具体施工设计与应用手段做了探讨和研究，期望为我国深基坑支撑式排桩支护结构的施工应用及建筑工程深基坑施工质量的提升带来有益的参考。

关键词：建筑工程；深基坑支护；施工技术；支撑式排桩；支护结构 文献标识码：A

中图分类号：TU753 文章编号：1009-2374（2016）30-0115-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.056

伴随社会经济发展与工程技术进步，城市建筑的规模、高度与深度也在不断扩大增加，各类高层、地下建筑工程逐渐占据城市建筑工程的主流，工程施工的场地紧凑性与基坑挖掘作业深度也愈发增加，虽然带来了更加优质的工程建筑效果，也引发了相应的安全隐患。特别是随着工程基坑挖掘深度的提升，其支护施工造成的安全事故逐渐增多，并已成为目前影响建筑工程施工安全与质量的重要影响因素，需要施工单位密切重视与研究。本文以建筑工程深基坑支撑式排桩支护结构为研究出发点，就其在具体某一地下建筑工程中的施工技术设计与应用做详细的探究分析。

1 深基坑支撑式排桩支护结构的特性与施工范围

深基坑支撑式排桩支护结构是指将排桩插入基坑地面土层中，为深基坑挖掘面提供若干层支撑帮助，以提升深基坑内外的土体侧压力的承载性能，保障深基坑施工的安全与进度。因其支护结构的抗压能力优秀、能较好地管控深基坑土体变形问题，可适用于各类挖掘深度较大的建筑工程深基坑支护作业中。

深基坑支撑式排桩支护结构具体的施工适用范围是：基坑周边作业宽度较小的工程状况；附近基坑周边有建筑物或地下管线，需避开或保护相应管线建筑的情形；基坑本身挖掘深度较大时，基坑周边土体的位移情况需严加把控的情形；基坑周边软土层厚度过高等工程条件，都适宜支撑式排桩支护结构的施工应用。

2 深基坑建设工程概况与支护结构施工方案规划

2.1 深基坑建筑工程情况概述

某地城市中心有一大型广场的修建工程，其中涉及有地下停车场的建设。工程预计停车场建设总面积在24000m2，其建设平面尺度为177.04m×78.16m，地下停车场共建两层，均是钢筋混凝土框架构成，其工程基坑的设计挖掘深度在11m左右，其中与相邻建筑物距离最近的是基坑北侧，间距为15.11m。

建筑工程在地质方面的环境情况，主要体现在地基土质分布与性质上，其土质按从上至下的顺序依次为：（1）杂填土，土层厚度普遍在2.85～4.13m，平均厚度为3.74m；（2）相积层淤泥质土，其土质成流速状，具有高压缩性且含水量较高，是强度与渗透性较低的淤泥软土，其土层平均厚度在2.75m左右，埋深范围为3.75～7.9m；（3）冲积层粉质黏土，土质呈软塑状，含有较多细砂，土层平均厚度为2.65m，埋深范围为4.05～8.86m；（4）残积层坚硬粘土则具备较高的承载能力，土层平均厚度为0.87m，埋深为7.5～11.5m；（5）风化层坚硬土，其呈半岩半土性质，平均厚度为2.45m，埋深为9.4～12.7m。

建筑工程的水文情况则是：其区域的地下水可分为三层，上层地下水在地表的杂填土之中，其地下水主要来自大气降水与污水排放，属于无压潜水的类别。中层地下水则处于淤泥与黏土层中，因其土层渗透性较低，所以该层地水最终因渗透不佳形成直流水。下层地下水处于黏土与风化岩中，其水源较多且具备一定的承压性质。

2.2 深基坑支护结构施工方案规划

依照本工程建设需求与地质水文条件情况，其具体的深基坑支护作业采用钻孔排桩支护并设置深基坑内支撑式结构的方案予以施工，其支护桩以钻孔灌注桩与水泥搅拌桩构成。其中钢筋混凝土灌注桩的直径控制在1000mm左右，桩体长度从13～17m不等，灌注桩顶部还设置有钢筋混凝土冠梁GL，其断面尺度为1000mm×1000mm。而水泥搅拌桩则设置成两排分布，桩体长度范围在11～13m，其搅拌桩的水泥掺入量约占15%，且在每1m深度的重量为56kg。

深基坑内部还分别安设两道钢筋混凝土支撑结构，第一道支撑的断面尺度为：主撑ZC1000mm×1000mm，斜撑XC1800mm×1000mm与XC600mm×600mm。第二道支撑的断面尺度为：主撑ZC1000mm×1000mm，斜撑XC2800mm×1000mm，腰梁YL1000mm×1000mm。其中第一道支撑的标高为1.4m，而第二道支撑标高是-2.6m。同时因其工程深基坑属于超大型地下室基坑，因此为保障施工作业的安全与稳固，需在深基坑内加设36根钢构柱作为支撑的基本支座。

3 深基坑支撑式排桩支护结构的具体施工应用

3.1 深基坑支护工程施工特征

本建筑工程的地质条件相对较差，且地层变动幅度较大、地质情况复杂，加上地下淤泥层厚度高于普通地下建筑工程淤泥条件以及地下水位较高的情形，最终造成本工程深基坑支护施工的难度较大，技术需求与难点突出。另外，整个工程的建设场地极为狭窄，地下停车场基坑的东南面为城市闹市区，交通量极大，而西面靠近住宅区，北面又毗邻文物保护单位，使得深基坑支护工程的施工受到极大的边坡位移限制，且需要进一步加强对深基坑土体的稳定性管控力度。对深基坑支撑式排桩支护结构的施工技术应用，按地下水管控、深基坑挖掘与支撑拆除等施工流程的顺序，进行逐一细致的探究分析。

3.2 地下水管控

依照本建筑工程地下水的分布与性质情况，对上层地下水应使用截流明排的控制手段，即在地表与深基坑内围绕护壁桩挖掘截水沟与集水坑，令上层地下水流入水沟并在集水坑之中汇集，之后利用水泵将地下水抽出运走。对中层地下水的处理方案应预计到其补充水源的有无情况，通过在土层挖掘面上填设一层粗砂，优化深基坑挖掘期间土层的承载性能，以保障开挖机械器具在施工作业时的运转顺利与安全。对下层地下水的管控因其水源较多且土层渗透性较大的原因，其深基坑底部渗水问题严重，对此应采取在坑底挖掘相应排水沟的方式，将地下水引入水坑中再用水泵抽走，确保深基坑底部免受渗水问题影响。

3.3 深基坑挖掘

因本建筑工程深基坑挖掘深度高达11m，预计挖掘土方工作量大约有12万m3之多，加上需要做混凝土支撑建设导致工程高度超出地面2m左右，给整个深基坑挖掘带来极大的挑战与困难。为顺利有效地完成深基坑挖掘作业，其具体施工按分层挖掘、先支撑后挖掘以及修建坡道的原则进行工程作业。

由斗容量0.9m3大型挖掘机在地表进行直接挖土作业，挖掘深度从2m进行至-0.6m之后，当第一道支撑混凝土的强度达到90%以上时，以挖掘机在第一道支撑面标高处做回填土作业，修建相应的下坑坡道，以运土车将基坑内的土方装运走；将坡道土方做挖除清理，并在基坑无法受到支撑作用的部位留出一部分土方以供下一阶段的坡道修建使用。该阶段挖掘深度从-0.6m进行至

-3.4m之后，-3.4m到-10.7m深度的土方挖掘工作是在第二道支撑强度同样达到90%的标准后，开始对原有坡道的再度回填作业，并以斗容量为0.4m3的挖掘机做挖土施工。使用斗容量为0.25m3的小型挖掘机挖进到第二道支撑下的掏土外驳，以运土车将坑内土方装运走，最后将小型挖掘机以抓斗吊出完成对整个深基坑的土方挖掘

作业。

3.4 支撑拆除

对深基坑内支撑的拆除作业前应细致考量现场施工条件与周边环境，以先替换后拆除的作业准则设计具体的施工规划，并在拆除作业中保持对周边环境条件的监督检测力度。一旦发现周边环境发生异常状况应及时停止拆除作业，并采取相应的应对措施解决现场环境问题，以保证支撑置换、拆除工作的顺利与安全。而只有在内支撑相应层结构达到相应强度，能承载该土层内的支撑应力，并且所换撑手段已将支护结构的支撑负载转移到该相应层结构的情形下，方可进行内支撑拆除作业。并且因在拆除进程中，支护结构还保有一定的工作状态，因此对其立柱与支护桩的拆除作业需严格、细致执行，以防止其立柱与结构在断开时受到损坏。

4 结语

综上所述，深基坑支护施工是各类高层、地下建筑工程的重要建设阶段，也是保障其工程质量与安全的关键施工环节。在深基坑支护施工采用支撑式排桩支护机构技术，将有利于提升各类复杂建设工程中深基坑的施工效率与支护质量，以保障建筑工程的整体作业安全与进度。

参考文献

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[3] 袁飞.某工程深基坑双排桩支护结构设计[J].西北水电，2015，（3）.