钢筋混凝土双排桩在基坑支护中的应用

史 卫 平

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

·岩土工程·地基基础·

钢筋混凝土双排桩在基坑支护中的应用

史 卫 平

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

结合基坑支护设计的相关规范，对某机关会议服务配套设施项目的基坑支护方案进行了讨论，并对采用的双排桩方案作了介绍，阐述了压顶连梁、钢管角支撑、帷幕桩等支护结构的设计方法，指出双排桩具有施工便捷、安全可靠、经济合理等优点。

支护桩，双排桩，基坑支护，结构设计

1 工程概况

本工程为某机关会议服务配套设施项目工程基坑支护设计。本工程地上8层为办公楼，地下2层为车库,结构形式为框架剪力墙结构。该项目建筑平面为矩形，基坑外轮廓尺寸约114.2 m×67 m,规划建设场地周边环境比较复杂，东、西、北侧均有相邻建筑物，没有卸土减载的条件。室外标高为-0.9 m，基坑底标高为-11.6 m。基坑支护设计深度H取10.7 m。基坑设计重要性安全等级为一级。

2 设计依据

1)JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程；2)YB 9258-97建筑基坑工程技术规范(冶金部规范)；3)JGJ 94-2008建筑桩基技术规范；4)GB 50017-2003钢结构设计规范；5)JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范；6)GB 50010-2002混凝土结构设计规范；7)某机关会议服务配套设施项目工程岩土工程勘察报告；8)现场了解调查情况；9)北京理正软件设计研究院岩土系列软件。

3 自然条件

场地抗震设防基本烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g，基本风压Wo=0.40 kN/m2，基本雪压So=0.35 kN/m2，建筑场地类别为Ⅲ类。

1)根据某机关会议服务配套设施项目工程岩土工程勘察报告，支护范围内主要是杂填土，粉土及细砂。场地地下水位约地表以下4.0 m；2)地基土的粘聚力C和内摩擦角φ的确定(见表1)。

表1 各土层参数指标

4 支护方案的确定

本地区10 m左右基坑常用支护形式有桩锚和桩撑，基坑支护平面布置图见图1。由于本基坑四周有相邻较近的建筑物，采用锚索会伸到建筑物下，若施工打孔及注浆不规范势必造成建筑物的下沉，故本工程采用了桩撑方案，即灌注桩加钢管角支撑，中间撑不到的部位如果也采用直撑会影响基坑开挖速度，出土不方便。在此我们采用了钢筋混凝土双排桩(见图2)，只要变形控制在规范允许范围内即可。止水帷幕采用单排三轴水泥搅拌桩。

从总平面图中可知本支护四个边角采用支护桩加钢管角支撑，中间撑不到的采用双排桩。

5 支护结构设计

5.1 钢筋混凝土支护桩

5.2 帷幕桩

帷幕桩采用单排三轴水泥搅拌桩,桩径850 mm,有效桩长17.0 m,桩顶标高-3.6 m,采用套接一孔法，二搅二喷工艺。水泥均采用42.5级普通硅酸盐水泥,每立方米水泥用量400 kg,桩体无侧限抗压强度要求不小于2 MPa。

5.3 压顶连梁

连梁沿支护桩顶周圈浇筑,高度800 mm,宽度900 mm。连梁在结构上非常重要，因此与桩的连接节点必须可靠。连梁采用C30混凝土。钢管撑除应设预埋件外,角撑、斜撑部分要在连梁施工同时完成混凝土牛腿。

5.4 钢管角支撑

主撑桩上用格构式钢立柱支撑水平钢管，钢立柱外形尺寸500×500；肢杆用L125×12角钢；缀板用L50×50×5角钢,间距0.5 m；嵌入基础底面以下混凝土灌注桩内3.0 m。

5.5 降水井、回灌井、观察井

1)降水井。按基础平面几何形状,管井布置井距纵、横向约15.0 m。井位要避开基础梁位置,且尽量减少与挖土作业机械相干扰。基坑内共布设大约40孔降水井,井深18.7 m，深入基底下8.0 m。

2)回灌井。在基坑四侧设置回灌水井,每隔18.0 m一孔,井深约12.0 m。

3)观察井。坑外布置4个，坑内布置2个，井深约15.0 m。

5.6 土方开挖

1)基坑周边地面必须做排水沟，避免地面水流入基坑内，地面必须硬化，防止地表水渗入基坑；2)基坑开挖施工时，围护结构周围的地面超载不得大于设计规定的10 kN/m2超载限值。现场施工图见图3。

6 现场基坑检测结果

1)钢筋混凝土双排桩理论计算变形值根据理正深基坑计算软件得出双排桩中部最大位移约65 mm；2)钢筋混凝土双排桩实际测量变形值根据第三方监测单位反馈的监测资料，基坑在开挖一周后桩顶水平位移达到稳定，基坑中部最大水平位移值为52 mm，向两侧逐渐减少至支撑部位为15 mm。

7 结语

在实际的基坑工程中，在某些特殊条件下，锚杆及内支撑受到实际条件的限制而无法实施，而采用单排悬臂桩又难以满足承载力及基坑变形要求时，双排桩刚架结构是一种可供选择的形式，双排桩刚架结构有以下优点：

1)双排桩为刚架结构，抗侧移刚度远大于单排悬臂桩结构，其安全可靠、经济合理；2)与内支撑相比，由于基坑内不设支撑，方便施工开挖及地下结构施工，同时省去拆除内支撑的工序，大大缩短了工期。

[1] JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].

[2] 刘国斌，王卫东.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：449.

The application of reinforced concrete double row piles in foundation pit support

SHI Wei-ping

(ShanxiArchitecturalDesignResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

Combining with the relevant norms of foundation pit support design, this paper discussed the foundation pit support scheme of an agency meeting service facilities project, and introduced the used double row piles scheme, elaborated the design methods of capping beams, pipe angle support, curtain pile and other retaining structure, pointed out that the double row pile construction with convenient, safe and reliable, economical and reasonable and other advantages.

retaining pile, double row pile, foundation pit, mechanism design

1009-6825(2014)35-0064-02

2014-10-09

史卫平(1962- )，男，高级工程师，一级注册结构工程师

TU463

A