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摘要：排桩支护施工较易，造价较低，适用于土质较好的地区。但对于软土地区，排桩必须附加止水帷幕，此时应充分考虑止水效果以及失效后的风险。本文分析了深基坑支护中排桩支护体系相关技术，并以实际工程为例探讨了其施工要点。
关键词：深基坑支护；排桩支护体系；施工技术
一、深基坑支护中排桩支护体系
基坑开挖，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6～10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。排桩支护结构可分为：柱列式排桩支护、连续排桩支护、组合式排桩支护。
（一）排桩支护结构选择
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入（渗入）坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻（冲）孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低。同时，灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力（承受侧压），这时在桩与主体之间通常不设拉结筋，并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下，悬臂式柱列桩适用于三级基坑，支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。
（二）基坑降水方案
降水方案在总体上考虑应分为坑内降水和坑外降水这两种：坑内降水是将降水点布置在基坑范围以内，井点位置与基坑中央水位最高点的距离最近，降水效率最高；但对放坡开挖的方案，坑内降水形式坡脚处水位低，坑外水流向坑内形成的动力水不利于边坡的稳定，且坑外水位也同时下降，影响周围环境。对于设置了围护结构和止水帷幕的基坑，坑内降水不会影响坑外水位的变化，有利于环境保护，适用于有相邻建筑物和市政管线对沉降要求较高的情况，但由于坑外水位没有下降，因而，作用在围护结构上的水压力比较大，基坑的工程费用比较高。对于环境保护要求不高的基坑工程或降水引起沉降不大的地区可以采用坑外降水方案。这是比较经济的一种方法，对于放坡开挖的情况，坑外降水有利于边坡的稳定。
（三）钢支撑施工技术要点
为了保证施工的安全性，可以用由围护桩和钢支撑结合而成的基坑空间受力结构体系来承受基坑之外存在的巨大压力和其他多项荷载。所以，质量控制的关键环节就在于围护结构体系的支撑，支撑的受力结构轴心是钢管支撑，而支撑则是直接撑在钢围檩或冠梁上，通过钢围檩来支撑排架桩传递而来的外力或土地荷载，从而可以保护围护桩的部位的移形、变形。在支撑的一端可以安置调节应力的装置，以控制调节支撑的轴力。围护桩墙和围檩应紧贴在一起，中间如有缝隙可用混凝土来填充。另外，施工中出现角撑时，不仅要在围护桩墙和围檩的接合部位安装特定的斜支座，还要在它们中间设置有传递剪力的装置。安装完支撑后，应马上按照设计时的数值第一预应力在支撑的两端或其中一头，然后检查接头并拧紧螺栓。钢支撑的拆除应当分层完成，而且当基坑的内部结构施工到钢支撑部分时，待结构混凝土的强度达到75%的时候，即可拆掉钢支撑。但是，在拆掉钢支撑之前，要预先进行预应力施加试验，之后卸去钢楔，将支撑轴力放散，最后，将钢支撑吊出并解除钢围檩。
二、深基坑支护中排桩支护体系应用
（一）工程概况
某商业大厦楼高110m，总建筑面积13万平方米，设四层地下室，基坑开挖深度16.15m，局部17.85m.基坑南侧、西侧为交通繁忙的城市道路，北侧紧邻大酒店。无放坡余地，经多方案比较，采用桩锚支护结构，基坑东侧与广场同时施工挖通。该场地质条件自上而下依次为人工填土层，厚约1.4m，埋藏植物层厚0.5m，第四纪冲洪积层，包括粘土层，厚约4m，砾砂层，厚约4m，圆砾砂层，厚约3m，第四纪残积层粉质粘土，厚约2.5m.其下为硅化凝灰质砂砾岩，地下水位埋深0.6-3.6m。具体支护方案为：（1）考虑到场地地下水位高，水量丰富，基坑开挖深度大以及施工作业上的方便，在基坑周边设降水井，降水井间距约10m；（2）由于场地条件的限制，基坑南、北、西三侧只能垂直开挖。护坡桩采用人工挖孔灌注桩，直径1.2m，桩间距2.0m，护坡桩利用2-3排20m长预应力锚杆作背拉处理。
（二）施工技术
1、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，通过排水固结达到一定强度，提高坑内土体的水平抗力，减少基坑的变形量；增強基坑底部稳定性，减少坑底土体的隆起。本出入口结构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进行观察监测，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。
（二）基坑开挖
基坑的土方施工包括定位放线、土方挖运、验槽与地基的局部处理等。放线是根据定位确定的轴线位置划出基坑开挖边线。基坑上口尺寸的确定应按开挖方案设计的要求。本工程的土方采用两台反铲挖掘机开挖，自卸汽车运土，人工配合清槽的方法。这种作业方式可以减轻劳动强度，加快工程进度。严格按造支护设计深度开挖，并应注意逐层开挖，第一层开挖2米深，然后分层开挖，直至开挖到设计标高。基坑土方开挖采用机械开挖和人工清挖相配合，开挖顺序按先四周排水沟、后中间挖方区域的原则。基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。
（三）基坑围护施工
基坑四周设800mm混凝土灌注排桩围护结构，桩间距1.0～1.2m，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，采用隔三打一的办法施工（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，立即进行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。
（四）钢支撑
钢支撑和钢围檩均采用工厂制作，现场安装时支撑必须直顺无弯曲，接头紧密牢固。围檩与围护桩墙必须密贴，若有间隙须用速凝细石混凝土填实；当有角撑时，围檩或围护桩墙的连接处除设专门的斜支座确保支撑轴心受力外，还应在围檩与围护桩墙间设置剪力传递的措施。钢支撑安装后立即按设计值在支撑一头或二端施加第一次预应力，并检查接头拧紧螺栓。一般在第一次施加预应力后12h内监测预应力损失及围护结构水平位移情况，并复加预应力至设计值。
结束语
施工完成后，基坑监测显示护坡桩桩顶最大位移13mm，护坡桩钢筋最大应力为66.5MPa，锁口梁钢筋最大应力59.65MPa，锚杆最大拉力为264.8kN，没有出现任何安全问题。证明该工程采用桩锚支护方案是成功的。
参考文献：
[1]方光秀，王少东，赵石范.高层建筑深基坑人工挖孔排桩支护结构的设计与施工[J].建筑技术，2014年3期.
[2]李静，李明洋.内撑式与锚拉式排桩相结合的深基坑支护技术[J].施工技术，2012年7期.
关键词：深基坑支护；排桩支护体系；施工技术
一、深基坑支护中排桩支护体系
基坑开挖，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6～10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。排桩支护结构可分为：柱列式排桩支护、连续排桩支护、组合式排桩支护。
（一）排桩支护结构选择
排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入（渗入）坑内，应同时在桩间或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻（冲）孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低。同时，灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力（承受侧压），这时在桩与主体之间通常不设拉结筋，并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下，悬臂式柱列桩适用于三级基坑，支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。
（二）基坑降水方案
降水方案在总体上考虑应分为坑内降水和坑外降水这两种：坑内降水是将降水点布置在基坑范围以内，井点位置与基坑中央水位最高点的距离最近，降水效率最高；但对放坡开挖的方案，坑内降水形式坡脚处水位低，坑外水流向坑内形成的动力水不利于边坡的稳定，且坑外水位也同时下降，影响周围环境。对于设置了围护结构和止水帷幕的基坑，坑内降水不会影响坑外水位的变化，有利于环境保护，适用于有相邻建筑物和市政管线对沉降要求较高的情况，但由于坑外水位没有下降，因而，作用在围护结构上的水压力比较大，基坑的工程费用比较高。对于环境保护要求不高的基坑工程或降水引起沉降不大的地区可以采用坑外降水方案。这是比较经济的一种方法，对于放坡开挖的情况，坑外降水有利于边坡的稳定。
（三）钢支撑施工技术要点
为了保证施工的安全性，可以用由围护桩和钢支撑结合而成的基坑空间受力结构体系来承受基坑之外存在的巨大压力和其他多项荷载。所以，质量控制的关键环节就在于围护结构体系的支撑，支撑的受力结构轴心是钢管支撑，而支撑则是直接撑在钢围檩或冠梁上，通过钢围檩来支撑排架桩传递而来的外力或土地荷载，从而可以保护围护桩的部位的移形、变形。在支撑的一端可以安置调节应力的装置，以控制调节支撑的轴力。围护桩墙和围檩应紧贴在一起，中间如有缝隙可用混凝土来填充。另外，施工中出现角撑时，不仅要在围护桩墙和围檩的接合部位安装特定的斜支座，还要在它们中间设置有传递剪力的装置。安装完支撑后，应马上按照设计时的数值第一预应力在支撑的两端或其中一头，然后检查接头并拧紧螺栓。钢支撑的拆除应当分层完成，而且当基坑的内部结构施工到钢支撑部分时，待结构混凝土的强度达到75%的时候，即可拆掉钢支撑。但是，在拆掉钢支撑之前，要预先进行预应力施加试验，之后卸去钢楔，将支撑轴力放散，最后，将钢支撑吊出并解除钢围檩。
二、深基坑支护中排桩支护体系应用
（一）工程概况
某商业大厦楼高110m，总建筑面积13万平方米，设四层地下室，基坑开挖深度16.15m，局部17.85m.基坑南侧、西侧为交通繁忙的城市道路，北侧紧邻大酒店。无放坡余地，经多方案比较，采用桩锚支护结构，基坑东侧与广场同时施工挖通。该场地质条件自上而下依次为人工填土层，厚约1.4m，埋藏植物层厚0.5m，第四纪冲洪积层，包括粘土层，厚约4m，砾砂层，厚约4m，圆砾砂层，厚约3m，第四纪残积层粉质粘土，厚约2.5m.其下为硅化凝灰质砂砾岩，地下水位埋深0.6-3.6m。具体支护方案为：（1）考虑到场地地下水位高，水量丰富，基坑开挖深度大以及施工作业上的方便，在基坑周边设降水井，降水井间距约10m；（2）由于场地条件的限制，基坑南、北、西三侧只能垂直开挖。护坡桩采用人工挖孔灌注桩，直径1.2m，桩间距2.0m，护坡桩利用2-3排20m长预应力锚杆作背拉处理。
（二）施工技术
1、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，通过排水固结达到一定强度，提高坑内土体的水平抗力，减少基坑的变形量；增強基坑底部稳定性，减少坑底土体的隆起。本出入口结构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进行观察监测，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。
（二）基坑开挖
基坑的土方施工包括定位放线、土方挖运、验槽与地基的局部处理等。放线是根据定位确定的轴线位置划出基坑开挖边线。基坑上口尺寸的确定应按开挖方案设计的要求。本工程的土方采用两台反铲挖掘机开挖，自卸汽车运土，人工配合清槽的方法。这种作业方式可以减轻劳动强度，加快工程进度。严格按造支护设计深度开挖，并应注意逐层开挖，第一层开挖2米深，然后分层开挖，直至开挖到设计标高。基坑土方开挖采用机械开挖和人工清挖相配合，开挖顺序按先四周排水沟、后中间挖方区域的原则。基坑开挖机械不得碰撞支护结构、降水系统和监测系统，严禁碰撞、挤压、拖动工程桩。
（三）基坑围护施工
基坑四周设800mm混凝土灌注排桩围护结构，桩间距1.0～1.2m，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，采用隔三打一的办法施工（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，立即进行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。
（四）钢支撑
钢支撑和钢围檩均采用工厂制作，现场安装时支撑必须直顺无弯曲，接头紧密牢固。围檩与围护桩墙必须密贴，若有间隙须用速凝细石混凝土填实；当有角撑时，围檩或围护桩墙的连接处除设专门的斜支座确保支撑轴心受力外，还应在围檩与围护桩墙间设置剪力传递的措施。钢支撑安装后立即按设计值在支撑一头或二端施加第一次预应力，并检查接头拧紧螺栓。一般在第一次施加预应力后12h内监测预应力损失及围护结构水平位移情况，并复加预应力至设计值。
结束语
施工完成后，基坑监测显示护坡桩桩顶最大位移13mm，护坡桩钢筋最大应力为66.5MPa，锁口梁钢筋最大应力59.65MPa，锚杆最大拉力为264.8kN，没有出现任何安全问题。证明该工程采用桩锚支护方案是成功的。
参考文献：
[1]方光秀，王少东，赵石范.高层建筑深基坑人工挖孔排桩支护结构的设计与施工[J].建筑技术，2014年3期.
[2]李静，李明洋.内撑式与锚拉式排桩相结合的深基坑支护技术[J].施工技术，2012年7期.