钻孔灌注桩在基坑支护中的应用——白云亭文化艺术中心二期工程

张念松，王洪凯

(南京江北人民医院，江苏 南京 210000)

1 工程概况及周边环境

白云亭文化艺术中心二期工程位于南京市鼓楼区惠民路东侧、白云亭路北侧、二板桥路西侧、白云亭文化艺术中心一期北侧。基坑周长约256 m，面积约3 900 m2，本工程±0.00相当于绝对标高+8.30 m。地面标高为-0.70 m，地库底板垫层底标高-9.60 m，承台垫层底-10.10 m、-10.70 m。车库基坑开挖深度10.0 m。 本工程地下室采用桩基的基础形式。根据目前主体结构设计资料，基础底板厚度为500 mm，结构工程桩采用钻孔灌注桩。基坑周围环境具体情况如下：东侧为1～7层砖混建筑(本次支护重点保护建筑)，地下室与该建筑群最小距离约8.06 m，该侧地下室与用地红线最小距离约为2.51 m。基地南侧最近道路为一期道路，地下室与道路边线的最小距离约5.0 m,南侧建筑物为已建一期，桩基础，无地下室，桩基入岩，地下室与该一期建筑距离12.88 m，地下室与该侧用地红线最小净距约为6.0 m。西侧为郑和中路，地下室与道路边线的最小距离约5.1 m，地下室与该侧用地红线最小净距约为5.1 m。北侧建筑物为鑫茂会所(2～3层)、居民楼(5～6层)，地下室距离该建筑最近14.58 m，地下室外墙与用地红线最小距离约为8.87 m。基坑周边环境如图1所示。

图1 郑和中路基坑周边环境图

2 地质概况

场地位于南京市鼓楼区惠民路东侧、白云亭路北侧、二板桥路西侧，紧临白云亭文化艺术中心一期。拟建场区为空地，地势基本较平整，起伏不大。场区标高为7.38～8.26 m，最大高差为0.88 m。各层土质分布如下：①-1层为杂填土(主要成分为碎石)、①-2层为素填土(含少量碎砖)、②-1层为粉质黏土、②-2层为淤泥质粉质黏土、②-3层为粉质黏土夹薄层粉砂、②-4层为粉质黏土与粉土互层。其中②层土质处于流塑状态，具有较高的压缩性。

3 基坑支护方案设计

本工程的土质条件为长江漫滩相地貌单元，主要为软土土层，流塑，土质条件较差。基坑面积3 900 m2，开挖深度约10.0 m，基坑面积小，开挖深度较深。深基坑工程实施过程中受到基坑开挖、降水以及施工动载、大气降雨等许多不确定因素的影响，开挖如此深基坑工程存在着一定的风险性。此外对于深基坑工程来说，大规模基坑工程围护方案的选型至关重要，不同的围护方案工期、造价以及施工便利性差异很大，如何在满足基坑安全的前提下提高经济性以及施工的方便性成为本基坑工程设计的主要问题之一。基于以上问题，设计方案如下。

1)支护桩：基坑围护墙体采用钻孔灌注桩排桩，根据挖深、土层条件及周边环境条件的不同，采用900 mm@1 100 mm。

2)支撑系统：采用两道混凝土支撑。

3)立柱桩：采用上部3Φ900 mm，下部600 mm变径钻孔灌注桩。

4)止、降水体系：采用一排双轴深搅桩Φ700 mm(套接一孔施工)；降水采用明排水进行排水，采用管井进行降水。

基坑支撑体系如图2～3所示。

图2 第一层支撑体系图

图3 第二层支撑体系图

4 工艺流程及质量保证措施

4.1 施工工艺流程

钻孔灌注桩施工主要包括施工准备(选择钻机、钻具、场地布置)、钻孔机的安装与定位、埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、灌注水下混凝土。具体施工工艺流程如下：平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。

4.2 质量保证措施

4.2.1 支护体系的选择

工程周边环境复杂，基坑工程变形控制要求严格，本工程东侧、北侧为居民楼，西侧为主干道郑和中路，南侧为已建白云亭一期。所以水平支撑选择采用2道钢筋混凝土角撑、对撑体系，具有刚度大、变形小的特点，能够减少支护结构位移，保证支护结构稳定。钢筋混凝土支撑适应性强，可适用于各种形状基坑，同时第一道支撑还可作为挖、运土用的栈桥，便于土方开挖和土方运输及地下室施工，节约工期直接影响工程预算，从而实现工程效益最大化。竖向支护体系采用钻孔灌注桩，其具有造价较低、工艺成熟、质量可靠、施工周期短的特点，能大大地缩短支护体系的施工工期，为业主节约工程预算。

4.2.2 止水和降水方案选择

根据水文地质勘查结果可知，对本工程有影响的地下水为孔隙潜水和微承压水，孔隙潜水主要分布于①-1、①-2、②-1、②-2、②-3层土中，其中①-1层属强透水层，①-2、②-1、②-2、②-3层为弱～微透水层；微承压水赋存于②-4、③层土中，水量丰富。本场地开挖范围内均为软土层，为保证桩间土在开挖过程中不坍塌以及确保基坑开挖过程中地下水的影响，因此，采用双轴深层搅拌桩Φ700 mm，套接一孔施工，采用双轴深搅桩施工便捷，止水挡土效果可靠。采用管井进行降水，有效疏干该区域地下水，有利于开挖过程中土方开挖效率。

4.2.3 周边道路与房屋的变形沉降控制

本工程场地位置北、东、南三侧均有须保护构建物，西侧道路下布设大量市政管线，以上道路、建、构筑物对变形控制要求极高。周边道路变形沉降通过支护体系所提供足够的刚度确保周边道路以及地下管线的变形沉降，确保基坑在开挖时周边管线的变形以及道路沉降在监测要求范围内，不影响道路及管网的正常使用。对于房屋变形沉降，本工程东、北侧红线外有大量居民住宅楼，目前均在正常使用中，在基坑开挖过程中，为确保周边建筑正常安全使用，需对重点保护建(构)筑物进行动态跟踪监测同时支护在该范围内位移变形控制要求提高，明确监测要求，加强现场巡视，确保基坑安全稳定。

5 结束语

钻孔灌注桩成功运用于白云亭文化艺术中心二期工程基坑支护中，凭借其造价较低、工艺成熟、质量可靠，施工周期短的优势，结合双轴深搅桩Φ700 mm的止水体系以及管井降水体系避免施工过程中周边道路与房屋的沉降，从而满足了施工要求，并取得了较好的经济效益。

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