分级开挖超深基坑围护桩与工程桩分级复合支护施工工法.docVIP

分级开挖超深基坑围护桩与工程桩分级复合支护施工工法 山西太行建设开发有限公司，山西宏厦建筑工程有限公司 白山巍、王惠荣、李海涛、董拥梅、王永星 1、前言 随着我国城市建设的发展，城市用地越来越紧张，充分利用地下空间资源成为基础工程的发展趋势。排桩支护作为基坑工程常用的基坑支护型式，在建筑物基础工程的投资额中占较大比重，作为一种临时工程，其投资额大、效用时间短暂，造成了巨大的浪费。将围护排桩在基坑开挖时作为支护结构之外，也作为建筑物工程桩承担上部结构荷载，同时还作为地下室外墙抗侧压力结构体系的一部分，可以大量节省地下工程投资，改变传统的基坑围护工程仅作为临时工程，地下室施工完成后围护结构就报废的做法。 山西太行建设开发有限公司与山西宏厦建筑工程有限公司共同开发研究，将灌注桩设计为工程桩兼支护桩的复合支护方式，采用分级开挖，利用工程桩及上部的承台连梁将排桩连成整体，基槽开挖时，对基坑侧壁起支护作用，基槽内部结构施工完后，再用作外侧结构的桩承台基础，实现了一桩两用，节约了支护桩的造价，同时提高了工程施工效率，具有较高技术、经济、社会效益。 工法申报单位通过工程实践、总结施工经验，集成了企业级工法《分级开挖超深基坑围护桩与工程桩分级复合支护施工工法》，经审核获批2012年度山西省省级工法，由山西省科技情报研究所（国家一级科技查新机构）出具查新报告，本工法部分核心技术内容，达到国内领先水平，填补了国内相关空白。此后在工程实践中不断克服施工难点，完善施工方法，最后集成本次申报文本。另外，山西太行建设开发有限公司根据工法施工工艺要求，进行技术创新，形成一项实用新型专利：一种后补强支护桩结构（ZL:201320591500.8）。 2、工法特点 2.1 本工法利用工程桩及上部承台连梁将排桩连成整体，形成围护结构，基槽开挖时，对基坑起支护作用；基槽内部结构施工完后，再用作上部结构的桩承台基础，实现了桩基础与排桩支护的完美结合，展现了桩基使用功能的多样化。 2.2 根据桩顶标高高差的特点和基坑开挖的深度，采用单排桩与双排桩分级复合支护，使深基坑支护设计得到优化，工程内部空间结构充分放大，同时确保基坑内部安全施工。 2.3采用工程桩兼支护桩分级复合支护形式，直接节约了支护桩的造价，缩短支护桩的施工工期，降低工程投资成本。 2.4 工法通过合理重复利用围护体系，减小地下室外墙混凝土与配筋用量，土方分级开挖，最大限度的利用现有空间，减少深基坑内土方的倒运次数，可减小地下工程投资。 2.5 本工法还可配合使用锚杆支护，对基坑周围土体具有加强作用，可显著提高其稳定性，具有支护成本较低、施工速度快、劳动强度小等特点，可明显改善作业环境和安全生产条件。 3、适用范围 本工法适用于排桩支护基坑开挖支护工程，尤其适用于工程桩兼支护桩的错台桩基础基坑分级开挖支护工程。 4、工艺原理 4.1 通过计算基坑开挖过程中桩基的内力、位移并验算土体整体稳定性，合理利用各级桩基对下一级基坑进行支护。计算下一级排桩受力时，考虑了上一级土层对其产生的影响。 4.2 将工程桩及上部的承台连梁将排桩连成整体，作为围护结构，桩基和桩顶连梁在基槽开挖时对基坑起到支护作用，上部结构施工时，又作为基础结构的一部分。 4.3 根据错台桩基础的结构特点，并采用单排与多排桩相结合的工艺，可有效避免开挖后基坑侧壁变形、倾覆。某一级桩基和承台连梁达到设计强度后，在该级排桩支护下，开挖下一级土方并施工下一级桩基，以此类推。土方开挖过程中对基坑及桩基进行监测直至基础施工完毕。 图4 分级开挖围护桩与工程桩分级复合支护示意图 5、工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 本工法施工流程如图5.1所示，主要施工步骤如下： 桩基施工：根据设计方案、现场勘探资料，进行桩基施工，可采用钻孔灌注桩作为支护桩兼工程桩； 浇筑承台连梁：桩基顶部处理后，支设模板，绑扎钢筋，浇筑混凝土后作为承台连梁用； 开挖基槽：待桩基及连梁达到设计强度后，分层开挖基槽至下一级支护结构设计标高； 挂网、拉设锚杆：根据工况及设计要求，选择性的实施挂设安全网以及拉设锚杆等相应支护结构补强措施； 循环施工：根据设计要求，分级支护，循环上述施工步骤，直至开挖至设计底部标高。 图5.1 施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 施工前准备 1 设计院分析研究，确定初步方案 根据项目工程需要及地质勘查报告确定初步设计方案：围护桩与工程桩分级复合支护的方法。 2 受力验算，确定设计方案 根据相关设计计算程序进行桩基受力验算，确定基础工程设计方案。 3 对设计和施工方案组织专家论证 针对工程的设计及施工方案，请建设单位、设计单位、地勘单位、监理单位、施工单位及相关专家进行论证。 5.2.2钻孔灌注桩