相邻建筑深基坑双层单排桩组合支护技术应用

李景龙 付效铎 李云杰 丁慧

【摘    要】：为了确保相邻建筑物间深基坑施工的安全，以某紧邻已实施基坑的基坑工程为例，对以支护桩工艺解决相邻建筑物间深基坑施工安全问题进行探讨，采用砂卵石地层内大倾角预应力锚索、双单排桩对穿锚索等施工工艺，提升双层单排桩组合支护的稳定性，通过监测确认支护体系的安全可靠。

【关键词】：相邻；深基坑；双层单排桩；组合支护

【中图分类号】：TU753.3【文献标志码】：C【文章编号】：1008-3197（2023）01-46-04

【DOI编码】：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

隨着城市化进程的加快，建筑密度越来越大，对狭窄施工场地平面优化及场地利用的研究已较为全面[1～2]；但基坑越来越深且不同项目相邻基坑间距越来越小，相邻建筑间的影响已不局限于场地布置问题，受限场地对支撑与锚杆等支护结构已产生实质性影响，基坑支护本身的可靠保障问题变得越来越突出。部分受限场地深基坑采用地下连续墙结构保障施工的安全 [3]，但地下连续墙工艺相比传统支护桩工艺造价高。在此背景下，本文介绍相邻建筑物地下室的深基坑双排桩支护技术。

1 工程概况

某建筑地上18层、裙房4层科研配套房、地下4层，总建筑面积102 847 m2，平板式筏板基础并设置锚杆抗浮，主楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构，裙房为钢筋混凝土框架结构。基坑深度24 m，开挖深度范围内土质自上而下分别为粉质素填土、粉质黏土、细砂、中砂、重粉质黏土、卵石、粉质黏土等，开挖深度无地下水。项目西侧紧邻原深度约21.5 m的已建成基坑，两基坑间距离为4～13 m。

2 基坑支护体系设计

2.1 方案比选

相邻基坑同为超深基坑，空间狭小且边线复杂，为避让相邻建筑地下室结构，无法按常规支护设计设置多道锚杆，基坑安全无法保障。由于地下连续墙工艺造价高，所以本项目支护结构仍为支护桩工艺，为保障支护体系安全进行了多种方案比选。

2.1.1 方案一

按常规排桩方案进行支护设计。常规深基坑排桩体系通常采用内支撑与多排锚杆保障支护体系的稳定性。考虑到两项目的深基坑相邻处形状复杂，既有阳角又有阴角且建筑与坑边距离极近，肥槽宽度普遍＜1 m，如设置内支撑，将与结构本身产生较大冲突，对地下室施工的成本、工期方面均产生较大不利影响；如采用锚杆形式进行锚固，考虑到锚杆设置需避开已建成基坑的地下室结构，只能在支护桩最下端设置一道锚杆。此方案基坑施工过程中安全保障难度大，可行性较低且未能充分发挥相邻基坑支护桩的作用。

2.1.2 方案二

结合场地现状，增加已建成基坑单排支护桩的锚固长度，同时在贴近拟建基坑一侧保留部分土体，采用土钉墙结构进行围挡，土钉采用间距1 500 mm、长 3m、直径22 mm的钢筋，第一道设置在距坑底700 mm处，向上每1 600 mm设置一道。由于空间过于狭窄，土钉墙无法放斜坡，因此采用微型桩复合土钉墙结构，微型钢管桩直径150 mm、间距750 mm。考虑到锚杆需避开已建成的地下室结构，钢管桩长度设计为6 m，嵌固深度1 m，桩顶在-19.6 m标高处形成二步台。在桩顶下部1 100 mm处设置一道倾斜角度为15°的锚索，锚索直径150 mm、间距1 500 mm，锚固段长度5 m，自由段长度5 m。见图1。

该方案增加了已建成基坑支护桩的锚固长度，提升了部分安全保障，减少了部分土方开挖量；但已建成基坑支护桩悬臂段与锚固段之比仍很大，基坑施工过程中安全保障仍有一定难度且该区域土方开挖量超过15 000 m3，仍有优化空间。

2.1.3 方案三

结合场地现状，增加已建成基坑单排支护桩的锚固长度，同时在贴近拟建基坑一侧保留较方案二高度更高的土体，再施工一排支护桩进行支护。在已建成基坑邻近的范围设置直径为1 m的单排护坡桩，桩长21 m，嵌固深度8 m，桩顶距离基坑地面13 m，该支护桩悬臂段较长，为此在桩顶下部8 m处设置一道锚索，考虑到锚索需避开已建成地下室结构，该锚索倾角设计为倾斜度较大的22°，锚索直径150 mm，锚固段长度17m，自由段长度8 m。见图2。

已建成基坑的单排支护桩与拟建基坑新增的单排支护桩共同形成高低位双层单排桩加一道大倾角锚索的支护组合体系，基坑施工安全能得到充分保障且与方案二相比，可节省超过7 000 m3的土方开挖量，在肥槽回填阶段还可节省超过7 000 m3的土方回填量，缩短了工期并降低了成本。故选择方案三进行该区域的基坑支护。

2.2 支护桩施工

新增的支护桩采用旋挖钻机成孔，成孔后吊放入鋼筋笼、水下灌注成桩。

钢筋笼主筋为24根22 mm钢筋，通长配置，加强筋用特制绞盘缠绕环状，焊接成型。主筋接头采用直螺纹连接且保证接头断面不超过50%；箍筋采用?8钢筋按间距200 mm螺旋形缠绕在笼骨架上、绑扎牢固，绑扎搭接长度≮35d（d为箍筋直径）。钢筋笼外每隔2.0 m焊接钢筋耳环，保证主筋保护层厚度≮50 mm。混凝土采用C25强度等级混凝土，坍落度为180～220 mm。使用直径250 mm导管进行混凝土灌注，保证连续进行，开始灌注时导管底部至孔底的距离为500～600 mm。混凝土实际灌注高度应高出设计桩顶标高500 mm。

2.3 支护锚杆施工

因施工区域锚杆位于卵石层，普通土层锚杆钻机难以钻进成孔，采用套管钻机成孔。锚孔直径为150 mm，成孔后下入锚筋（1 860 mm钢绞线），然后进行注浆，经一定龄期养护后（大约7 d）用张拉机进行张拉、锁定。

锚杆自由段采用软塑料缠绕后绑上支架下入孔中，每隔2.0 m设置一个支架，保证锚杆居中。压浆管为塑料管，直径以刚好能插入居中器中心孔为宜，内端距孔底0.5～1.0 m，出浆口及端头用编织袋绑扎牢固，方便锚杆下入锚孔。插入锚筋时将灌浆管与钢绞线同时放入钻孔内。注浆材料采用P.042.5水泥配制的水泥净浆，水灰比0.5～0.55。钢腰梁采用2根28b工字钢并联平行放置，保持两个腿面在同一水平面，2根工字钢距离以保证钢绞线平直通过为准，锚头处钢垫板需与工字钢焊接成整体。锚杆锚固段强度与连梁混凝土强度达到15 MPa（一般养护7 d）后进行张拉、锁定。锚杆先张拉至标准值，稳定后再回复至锁定值进行锁定。

3 深基坑监测

3.1 检测点布置及控制值设置

支护结构施工完成后，根据相关规范要求对深基坑进行监测[4～5]。沿深基坑周边共设置J1～J36共36个监测点；其中与已建成基坑相邻处，在已建成基坑单排桩区域设置J22～J27共6个监测点，在新施工单排支护桩区域设置J31～J36共6个监测点。

已建成基坑支护区域顶部水平累计位移控制值设为96 mm，竖向累计位移控制值设为20 mm；新施工支护区域顶部水平累计位移控制值设为26 mm，竖向累计位移控制值设为20 mm。

3.2 检测数据分析

基坑施工过程中，相邻建筑物深基坑双层单排桩组合支护体系中，原单排桩前期位移值变化较大、后期位移值变化趋势平稳；新增单排桩位移值变化较平稳且均在控制值范围以内。见图3-图6。

4 结语

双层单排桩组合支护成功解决了相邻建筑物深基坑在难以设置内支撑且需避让相邻结构的情况下基坑安全保障的问题。该技术减少了大量土方开挖及后续肥槽回填的土方量，工程安全、进度、成本等各要素控制方面均取得了显著的效果。未来，随着城市建筑用地的进一步开发，更多项目会面临类似的新老项目结构紧邻、基坑距离过近、相邻旧基坑支护桩可以被新项目支护体系利用的情况，本技术应用可为类似工程借鉴。

参考文献：

[1]曾    平，李常乐，丘华生，等.异形深大基坑狭窄场地地下室阶段平面布置优化[J].福建建筑，2019，（12）：94-97.

[2]许德明，曾    剑.狭窄施工现场合理平面布置的措施探讨[J].西部交通科技，2018，（4）：81-83.

[3]林大楚.狭窄场地深基坑支护地下连续墙施工技术[J].建筑技术开发，2017，44（19）：47-48.

[4] GB 50497—2019，建筑基坑工程监测技术标准[S].

[5] JGJ 311—2013，建筑深基坑工程施工安全技术规范[S].

收稿日期：2022-03-22

作者简介：李景龙（1988 - ）， 男， 黑龙江齐齐哈尔人， 工程师， 从事BIM技术研究工作。