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排桩支护深基坑施工技术

1工程概况

##地铁四号线中关村站处于商业高度发达的高科技园区中心，

车站主体位于交通繁忙的中关村大街主路下方，为全埋式地下车

站，共设四座出入口和两座风道。其中三号出入口位于车站西北

角，设计为单层现浇钢筋混凝土箱型框架构造,采用明挖法施工,

基坑宽6.3%挖深达13.0m,基坑土层从上至下为人工填土层、粉土

层、粉质粘土层、粘土层、粉砂、中粗砂和砂砾层。构造西侧8m

为恒昌数码电脑商城和中关村科技广场展示中心,构造东侧2m为

中关村大街主路，基坑四周市政管线密布。只好采取直壁式支护

开挖施工方法。基坑围护构造采用Φ800mm混凝土灌注排桩和钢

管支撑体系，桩顶设0.8m高冠梁将排桩连接成整体,钢支撑采用

Φ400钢管，支撑水平间距3.0~4∙5m,竖向设3道。

2降水施工

基坑开挖前，需将坑内的地下水位降低并排除，使坑内土体

在基坑开挖时，通过排水固结到达一定强度，提高坑内土体的水

平抗力，减少基坑的变形量；增强基坑底部稳定性，减少坑底土体

的隆起。本出入口构造范围地层地下水主要为:①上层滞水,位于

地面下3~4m,含水层为人工填土层和粉土层，透水性弱;②潜水,

位于地面下8~9m,含水层为粉质粘土层和粉土层，透水性一般;③

承压水，位于地面下12m以下，含水层为粘土层、粉砂、中粗砂

和砂砾层，透水性强。基坑降水采用管井渗井方式，降水早于基坑

开挖前20天开始。

降水过程中对临近建筑物和地下管线的安全开展观察监测，同时

在坑外地面设回灌井，必要时应采取回灌措施，确保周边建筑物

安全。

3基坑围护施工

基坑四周设800mm混凝土灌注排桩围护构造,桩间距

L（TL2m,转角部位局部加强。围护桩采用旋挖钻机成孔,导管法

水下浇注混凝土成桩。钻孔施工时，为减少对邻桩的干扰，保证成

桩质量，采用隔三打一的方法施工（即每隔三根桩施工一根桩）。

冠梁将围护桩连接成整体排架，使全体围护桩形成共同受力

体系，抵抗外部土体或围岩侧向荷载。围护桩施工完成后，立即开

展冠梁开挖和桩顶混凝土凿除清理，围护桩主筋锚入冠梁，冠梁

采用与围护桩同标号混凝土现场浇注，浇注时同时安装预埋钢板,

满足下部钢支撑安装需要。

土方开挖后围护桩间采用喷锚支护，防止桩间土体掉块。

4基坑土方开挖施工

基坑土方开挖遵循“分段、分层、分块挖土，先中间后两边，

随挖随撑，P艮时完成”的原则，利用土体在基坑开挖过程中位

移的变化规律，对基坑开挖作动态管理，采用监控量测手段实行

信息化施工,确保基坑变形量在设计允许之内。

水平开挖采用从一端先向另一端分段顺序开挖，竖向开挖采

用由上到下顺序分层开挖。开挖时支撑和挖土严密配合,随挖随撑。

基坑沿纵向分段分层开挖，每层每段开挖长度不宜超过支撑的间

4

距，第一层一般为7~8m,在第二层及以下土层一般为m左右，每

层开挖面标高以该层支撑的底面或设计基坑底标高为准,开挖完

成及时安装钢支撑施加预应力。

为防止边坡失稳，施工前先去除基坑边堆土等荷载，同时在

基坑四周做好防排水和管线保护措施。基坑开挖主要采用挖掘机

开展，每一开挖区域分别配备长臂挖掘机和小型挖掘机。长臂挖

掘机置于地面垂直开挖和装运土方，小型挖掘机主要用于底部、

边角清理开挖和收集土方。

基坑开挖分层开展,从上到下、按层次序开展开挖,严禁掏底

开挖。土方开挖分三层开展，每层均挖至钢支撑以下0.5m位置,

坡度和台阶满足挖掘机作业要求同时尽量缩短长度。开挖流程见

图Io

5钢支撑施工

围护桩外加钢支撑构成基坑空间受力体系，来支撑基坑外巨

大的土压力和诸多外加荷载，到达安全施工的目的。因此围护构

造支撑的质量控制十分关键,支撑采用①400mm钢管（一般均采用

①400mm、Φ600mm和①800mm钢管，管径视基坑宽度和支撑间

距而定）。钢管支撑为轴心受力构造,支撑直接撑在冠梁或钢围橡

（俗称“腰梁”），通过钢围梯直接承受排架桩传递的土体荷载

或外力，以控制围护桩向基坑内部位移变形。支撑一端设置应力

调节装置（俗称“活络头”），主要通过千斤顶施加预应力来调节

支撑长