李景龍 付效鐸 李云杰 丁慧

【摘? ? 要】：為了確保相鄰建筑物間深基坑施工的安全，以某緊鄰已實(shí)施基坑的基坑工程為例，對(duì)以支護(hù)樁工藝解決相鄰建筑物間深基坑施工安全問(wèn)題進(jìn)行探討，采用砂卵石地層內(nèi)大傾角預(yù)應(yīng)力錨索、雙單排樁對(duì)穿錨索等施工工藝，提升雙層單排樁組合支護(hù)的穩(wěn)定性，通過(guò)監(jiān)測(cè)確認(rèn)支護(hù)體系的安全可靠。

【關(guān)鍵詞】：相鄰；深基坑；雙層單排樁；組合支護(hù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】：TU753.3【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C【文章編號(hào)】：1008-3197（2023）01-46-04

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.01.013

Application of Combined Support Technology of Double Single Row Piles

in Adjacent Deep Foundation Pit

LI Jinglong， FU Xiaoduo， LI Yunjie， DING Hui

（Beijing Branch The Third Construciton Co. Ltd.， China Construction Eighth Engineering， Beijing 100089， China）

【Abstract】：In order to ensure the safety of deep foundation pit construction between adjacent buildings with the support pile technology， taking a fundation pit project close to the implemented foundation pit as an example， discusses how to solve the safety problems of deep fundation pit construction between adjacent buildings by supporting pile technology， the stability of the combined support of double single row piles is improved by using the construction techniques such as large angle prestressed anchor cables in the sandy gravel stratum， double single row piles crossing anchor cables， etc， and the safety and reliability of the support system is confirmed through observing.

【Key words】：adjacent； deep foundation pit； double single row pile； combined support

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑密度越來(lái)越大，對(duì)狹窄施工場(chǎng)地平面優(yōu)化及場(chǎng)地利用的研究已較為全面[1～2]；但基坑越來(lái)越深且不同項(xiàng)目相鄰基坑間距越來(lái)越小，相鄰建筑間的影響已不局限于場(chǎng)地布置問(wèn)題，受限場(chǎng)地對(duì)支撐與錨桿等支護(hù)結(jié)構(gòu)已產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響，基坑支護(hù)本身的可靠保障問(wèn)題變得越來(lái)越突出。部分受限場(chǎng)地深基坑采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)保障施工的安全 [3]，但地下連續(xù)墻工藝相比傳統(tǒng)支護(hù)樁工藝造價(jià)高。在此背景下，本文介紹相鄰建筑物地下室的深基坑雙排樁支護(hù)技術(shù)。

1 工程概況

某建筑地上18層、裙房4層科研配套房、地下4層，總建筑面積102 847 m2，平板式筏板基礎(chǔ)并設(shè)置錨桿抗浮，主樓為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，裙房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?；由疃?4 m，開(kāi)挖深度范圍內(nèi)土質(zhì)自上而下分別為粉質(zhì)素填土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂、中砂、重粉質(zhì)黏土、卵石、粉質(zhì)黏土等，開(kāi)挖深度無(wú)地下水。項(xiàng)目西側(cè)緊鄰原深度約21.5 m的已建成基坑，兩基坑間距離為4～13 m。

2 基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)

2.1 方案比選

相鄰基坑同為超深基坑，空間狹小且邊線復(fù)雜，為避讓相鄰建筑地下室結(jié)構(gòu)，無(wú)法按常規(guī)支護(hù)設(shè)計(jì)設(shè)置多道錨桿，基坑安全無(wú)法保障。由于地下連續(xù)墻工藝造價(jià)高，所以本項(xiàng)目支護(hù)結(jié)構(gòu)仍為支護(hù)樁工藝，為保障支護(hù)體系安全進(jìn)行了多種方案比選。

2.1.1 方案一

按常規(guī)排樁方案進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。常規(guī)深基坑排樁體系通常采用內(nèi)支撐與多排錨桿保障支護(hù)體系的穩(wěn)定性。考慮到兩項(xiàng)目的深基坑相鄰處形狀復(fù)雜，既有陽(yáng)角又有陰角且建筑與坑邊距離極近，肥槽寬度普遍＜1 m，如設(shè)置內(nèi)支撐，將與結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生較大沖突，對(duì)地下室施工的成本、工期方面均產(chǎn)生較大不利影響；如采用錨桿形式進(jìn)行錨固，考慮到錨桿設(shè)置需避開(kāi)已建成基坑的地下室結(jié)構(gòu)，只能在支護(hù)樁最下端設(shè)置一道錨桿。此方案基坑施工過(guò)程中安全保障難度大，可行性較低且未能充分發(fā)揮相鄰基坑支護(hù)樁的作用。

2.1.2 方案二

結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀，增加已建成基坑單排支護(hù)樁的錨固長(zhǎng)度，同時(shí)在貼近擬建基坑一側(cè)保留部分土體，采用土釘墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行圍擋，土釘采用間距1 500 mm、長(zhǎng) 3m、直徑22 mm的鋼筋，第一道設(shè)置在距坑底700 mm處，向上每1 600 mm設(shè)置一道。由于空間過(guò)于狹窄，土釘墻無(wú)法放斜坡，因此采用微型樁復(fù)合土釘墻結(jié)構(gòu)，微型鋼管樁直徑150 mm、間距750 mm。考慮到錨桿需避開(kāi)已建成的地下室結(jié)構(gòu)，鋼管樁長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為6 m，嵌固深度1 m，樁頂在-19.6 m標(biāo)高處形成二步臺(tái)。在樁頂下部1 100 mm處設(shè)置一道傾斜角度為15°的錨索，錨索直徑150 mm、間距1 500 mm，錨固段長(zhǎng)度5 m，自由段長(zhǎng)度5 m。見(jiàn)圖1。

該方案增加了已建成基坑支護(hù)樁的錨固長(zhǎng)度，提升了部分安全保障，減少了部分土方開(kāi)挖量；但已建成基坑支護(hù)樁懸臂段與錨固段之比仍很大，基坑施工過(guò)程中安全保障仍有一定難度且該區(qū)域土方開(kāi)挖量超過(guò)15 000 m3，仍有優(yōu)化空間。

2.1.3 方案三

結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀，增加已建成基坑單排支護(hù)樁的錨固長(zhǎng)度，同時(shí)在貼近擬建基坑一側(cè)保留較方案二高度更高的土體，再施工一排支護(hù)樁進(jìn)行支護(hù)。在已建成基坑鄰近的范圍設(shè)置直徑為1 m的單排護(hù)坡樁，樁長(zhǎng)21 m，嵌固深度8 m，樁頂距離基坑地面13 m，該支護(hù)樁懸臂段較長(zhǎng)，為此在樁頂下部8 m處設(shè)置一道錨索，考慮到錨索需避開(kāi)已建成地下室結(jié)構(gòu)，該錨索傾角設(shè)計(jì)為傾斜度較大的22°，錨索直徑150 mm，錨固段長(zhǎng)度17m，自由段長(zhǎng)度8 m。見(jiàn)圖2。

已建成基坑的單排支護(hù)樁與擬建基坑新增的單排支護(hù)樁共同形成高低位雙層單排樁加一道大傾角錨索的支護(hù)組合體系，基坑施工安全能得到充分保障且與方案二相比，可節(jié)省超過(guò)7 000 m3的土方開(kāi)挖量，在肥槽回填階段還可節(jié)省超過(guò)7 000 m3的土方回填量，縮短了工期并降低了成本。故選擇方案三進(jìn)行該區(qū)域的基坑支護(hù)。

2.2 支護(hù)樁施工

新增的支護(hù)樁采用旋挖鉆機(jī)成孔，成孔后吊放入鋼筋籠、水下灌注成樁。

鋼筋籠主筋為24根22 mm鋼筋，通長(zhǎng)配置，加強(qiáng)筋用特制絞盤(pán)纏繞環(huán)狀，焊接成型。主筋接頭采用直螺紋連接且保證接頭斷面不超過(guò)50%；箍筋采用?8鋼筋按間距200 mm螺旋形纏繞在籠骨架上、綁扎牢固，綁扎搭接長(zhǎng)度≮35d（d為箍筋直徑）。鋼筋籠外每隔2.0 m焊接鋼筋耳環(huán)，保證主筋保護(hù)層厚度≮50 mm?；炷敛捎肅25強(qiáng)度等級(jí)混凝土，坍落度為180～220 mm。使用直徑250 mm導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注，保證連續(xù)進(jìn)行，開(kāi)始灌注時(shí)導(dǎo)管底部至孔底的距離為500～600 mm?；炷翆?shí)際灌注高度應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高500 mm。

2.3 支護(hù)錨桿施工

因施工區(qū)域錨桿位于卵石層，普通土層錨桿鉆機(jī)難以鉆進(jìn)成孔，采用套管鉆機(jī)成孔。錨孔直徑為150 mm，成孔后下入錨筋（1 860 mm鋼絞線），然后進(jìn)行注漿，經(jīng)一定齡期養(yǎng)護(hù)后（大約7 d）用張拉機(jī)進(jìn)行張拉、鎖定。

錨桿自由段采用軟塑料纏繞后綁上支架下入孔中，每隔2.0 m設(shè)置一個(gè)支架，保證錨桿居中。壓漿管為塑料管，直徑以剛好能插入居中器中心孔為宜，內(nèi)端距孔底0.5～1.0 m，出漿口及端頭用編織袋綁扎牢固，方便錨桿下入錨孔。插入錨筋時(shí)將灌漿管與鋼絞線同時(shí)放入鉆孔內(nèi)。注漿材料采用P.042.5水泥配制的水泥凈漿，水灰比0.5～0.55。鋼腰梁采用2根28b工字鋼并聯(lián)平行放置，保持兩個(gè)腿面在同一水平面，2根工字鋼距離以保證鋼絞線平直通過(guò)為準(zhǔn)，錨頭處鋼墊板需與工字鋼焊接成整體。錨桿錨固段強(qiáng)度與連梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到15 MPa（一般養(yǎng)護(hù)7 d）后進(jìn)行張拉、鎖定。錨桿先張拉至標(biāo)準(zhǔn)值，穩(wěn)定后再回復(fù)至鎖定值進(jìn)行鎖定。

3 深基坑監(jiān)測(cè)

3.1 檢測(cè)點(diǎn)布置及控制值設(shè)置

支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求對(duì)深基坑進(jìn)行監(jiān)測(cè)[4～5]。沿深基坑周邊共設(shè)置J1～J36共36個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；其中與已建成基坑相鄰處，在已建成基坑單排樁區(qū)域設(shè)置J22～J27共6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在新施工單排支護(hù)樁區(qū)域設(shè)置J31～J36共6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

已建成基坑支護(hù)區(qū)域頂部水平累計(jì)位移控制值設(shè)為96 mm，豎向累計(jì)位移控制值設(shè)為20 mm；新施工支護(hù)區(qū)域頂部水平累計(jì)位移控制值設(shè)為26 mm，豎向累計(jì)位移控制值設(shè)為20 mm。

3.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

基坑施工過(guò)程中，相鄰建筑物深基坑雙層單排樁組合支護(hù)體系中，原單排樁前期位移值變化較大、后期位移值變化趨勢(shì)平穩(wěn)；新增單排樁位移值變化較平穩(wěn)且均在控制值范圍以?xún)?nèi)。見(jiàn)圖3-圖6。

4 結(jié)語(yǔ)

雙層單排樁組合支護(hù)成功解決了相鄰建筑物深基坑在難以設(shè)置內(nèi)支撐且需避讓相鄰結(jié)構(gòu)的情況下基坑安全保障的問(wèn)題。該技術(shù)減少了大量土方開(kāi)挖及后續(xù)肥槽回填的土方量，工程安全、進(jìn)度、成本等各要素控制方面均取得了顯著的效果。未來(lái)，隨著城市建筑用地的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，更多項(xiàng)目會(huì)面臨類(lèi)似的新老項(xiàng)目結(jié)構(gòu)緊鄰、基坑距離過(guò)近、相鄰舊基坑支護(hù)樁可以被新項(xiàng)目支護(hù)體系利用的情況，本技術(shù)應(yīng)用可為類(lèi)似工程借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[3]林大楚.狹窄場(chǎng)地深基坑支護(hù)地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2017，44（19）：47-48.

[4] GB 50497—2019，建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] JGJ 311—2013，建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].

收稿日期：2022-03-22

作者簡(jiǎn)介：李景龍（1988 - ）， 男， 黑龍江齊齊哈爾人， 工程師， 從事BIM技術(shù)研究工作。