深基坑桩基围护施工技术要点及实践经验

谢毅勇

(中建三局集团有限公司)

社会经济快速发展，越来越多的超高层建筑需要建设地下车库或商业空间，这需要进行大范围、超大规模的深基坑施工。与普通基坑相比深基坑开挖深度大、受周边环境影响复杂，对施工技术和支护结构提出了更高要求。其中桩基围护作为一种经济实用的深基坑支护结构已经得到广泛应用。桩基围护直接决定着基坑开挖过程中的整体稳定性，其设计与施工质量对深基坑工程安全至关重要。然而实际工程中由于对桩基围护施工规范不够了解一些重大质量安全事故时有发生。

1 深基坑桩基围护概述

1.1 深基坑与桩基围护简介

深基坑是建筑工程中为了打造地下空间而需要深挖的大型基坑。深基坑开挖需要处理好支护体系，桩基围护是利用预制混凝土抗拔桩或现浇混凝土桩构成的围护墙来支撑基坑。抗拔桩按照一定间距和排列方式预先灌注在基坑四周，然后进行基坑挖掘。桩基围护系统能够有效控制基坑开挖造成的地层位移和变形，确保施工质量和安全。基坑四周不需要占用过多空间来搭设大型支撑结构。无论采用何种支护方式，都需要严格的施工监测和质量控制，确保基坑及周边环境的安全。

1.2 施工流程概述

深基坑桩基围护的施工可以划分为四个主要阶段。施工准备阶段进行全面的岩土勘察明确地基土的性质、地下水分布等情况。在此基础上进行桩基围护体系的整体设计确定合理的桩型、桩径和桩距等参数计算内力变化和位移大小。进入桩基施工阶段后要严格掌握桩基施工工艺控制好桩身质量，完成桩基施工后进行承载力检测。在基坑开挖阶段随着挖深的增加要严格按照设计要求分层、分阶段进行支护如加设层间撑杆、预应力锚杆等。最后在支护拆除阶段根据监测数据判断内力满足条件后分步拆除基坑内部的支撑系统完成桩基围护体系的恢复。

图1 深基坑桩基围护施工流程

2 施工前准备

2.1 基坑勘察与设计

深基坑施工前需要经过详尽的地质勘察和科学设计。通过钻探取样、测试取样等方式了解地下土壤的层位、力学参数和地下水分布。室内试验进一步确定土壤的物理和力学特性。在设计阶段，应结合土壤情况和开挖深度，选择合适的支护结构，如支撑墙或桩基承台，并满足承载要求。需要进行地表沉降分析，以估计对周围环境的潜在影响，并充分考虑抗震和防水设计。进行环境与社会影响评估，制定减少负面影响的措施。

2.2 施工方案制定

在完成设计后，施工单位必须根据具体情况制定详尽的施工方案，包括了一系列关键内容，如支护结构的施工步骤、层间支撑的参数与拆除时间、开挖分段计划以及支护监测因素等。如果涉及附近建筑物的保护，还需要制定监测与防护措施方案。施工方案的制定必须全面考虑机械、材料、人员协作等因素，以确保在安全、高效、经济的条件下进行。应提前制定紧急应对措施，以应对出现的突发情况，从而保障工程的顺利进行。

2.3 材料准备与采购

施工单位需要明确工程所需的主要材料种类及各自的用量，以及相应的机械设备，并编制详细的材料及设备采购清单。对重要的基础材料，一定要进行严格的检测，确保材料质量符合技术标准。在采购混凝土时，要考虑混凝土的运输时间和水化时间，保证其工作性。准备的机械设备要根据作业需求仔细选择，并检查设备状况，确保能正常使用。设备和材料运抵工地后，要分类堆放，并做好防潮、防锈等保护措施，通过定期盘点后续补给，确保材料储备充足。

3 桩基选型原则与质量控制

3.1 桩基选型原则

桩基的选型根据上部结构的作用载荷确定桩基的承载力需求，并对土质条件进行全面调查，了解地基土的力学特性。根据不同桩基类型的适用土层范围、承载力大小、施工难易程度等因素进行比选，选择技术经济指标最优的桩基类型。混凝土桩需考虑混凝土强度等级和配合比，钢管桩需考虑管壁厚度等。要考虑桩基的间距及布置形式，确保承载力均匀。在满足设计需求前提下，应优先选择施工简便、对环境影响小的桩基形式。

3.2 桩基质量控制

桩基工程的质量直接影响上部结构的安全，必须严格把控每个施工环节。对桩基材料进行检测，混凝土要检测强度等级、坍落度等，钢管桩要检测管壁厚度、直度等。混凝土强度检测按照以下公式进行：

其中，FC为混凝土抗压强度(MPa)，F为混凝土试块破坏荷载(N)，A为试块横截面面积(mm2)。

对桩身进行全过程监测，监测桩位、桩径、桩身质量等。桩身要求垂直度偏差不大于1%，保证承载力均匀。灌注混凝土进行检测，控制水灰比和坍落度，保证混凝土密实。灌进行包括静载荷试验、动载荷试验等在内的检测，确保桩基承载力符合设计要求。对桩基界面进行处理，墙身与桩顶连接处进行涂油，增加粘结力。

4 桩基施工技术

4.1 沉桩

沉桩是一种先将预制桩打入地下,然后灌注混凝土形成桩基的施工技术。振夯过程中,控制每分钟击次数为40～50 次。根据地基情况,确定合适的起重机提升高度,监测桩身垂直度偏差Δ：

其中，Δ 为桩身垂直度偏差，h为实测偏差值，H为桩长。控制Δ≤1%。

待桩基打入至设计深度后,再利用工作台将空心预制桩内部清理干净，然后从桩内顶部连续灌注C30 混凝土，灌注压力不超过0.5MPa。灌注时要连续灌注，保证混凝土具有足够工作性。

4.2 接桩

接桩是一种利用旋挖或敲击的方式先打孔，然后再放入预制桩的施工技术。挖接桩是用螺旋钻头打孔，钻孔过程要严格控制，监测钻头转速、推力等参数。挖孔接桩是用反复打击方式挖掘桩孔，需要选择合适的钻头。完成钻孔后，立即放入预制桩，灌注混凝土。灌注时要从底部开始，采用连续灌注，避免冷縫产生。接桩法需监测桩身是否侧移及混凝土灌注质量。接桩法适用土层较硬，不适合液性土地基。

4.3 送桩

送桩法是利用高压水射流或挤压将预制桩直接送入地基的施工技术。高压水射流送桩利用高压水冲刷溶蚀地基土，使桩身下沉。要严格控制水压和水量，避免对周围环境影响过大。桩身沉放过程中，要密切监测垂直度。挤压送桩则使用静压力或动压力将桩基挤入地基，沉桩精度较高。送桩后同样需灌注混凝土，完善桩基。

5 深基坑围护技术

5.1 施工技术措施

深基坑施工首先需要进行围护体系设计，确定支撑结构形式、预计基坑内外沉降量等。基坑开挖过程中，要分层次、分阶段进行，严格控制挖深速度。同时做好积水防治，防止危及施工安全。如采取“中墙先行”法，则要控制中间墙体沉降速度，减缓中间墙与基坑两侧的失稳。施工中要注意观测附近建筑物沉降及内力变化情况，一旦发现问题及时处理。底板浇筑时要防止底板水化，严格控制混凝土强度。施工结束后还要继续观测基坑处结构的长期沉降情况。

5.2 钢板桩基坑支护

钢板桩基坑支护是利用钢板桩构建的支护墙来实现。沿基坑周边按设计要求先后垂直打入钢板桩，同时测量桩位误差控制在标准范围内。钢板桩内可以灌注混凝土或浆液以增加其稳定性。在钢板桩外侧开挖土方，形成基坑。施工中需要监测板桩的变形情况、基坑内外侧沉降情况，以及基坑开挖对周围环境的影响等。板桩连接处要求严密，防止漏土、积水。如需加固，可以采用加密钢板桩、灌浆等措施。钢板桩基坑支护构造简单，快速形成围护效果，具有较强的适应性。但其抗拉能力较差，对软弱地基的适用性较差。

6 实践经验

厦门市中医院新院区地处填海造地区域，地质情况复杂，水文条件较差，施工难度大。由于周边存在密集的道路、桥梁以及在建高层建筑，对基坑施工提出了严格的安全稳定性要求。经过详细勘察,地层按深度划分粉土、粉质粘土、粘土、粗粒土4层。

针对复杂地质，设计采用矢板桩+层间预应力锚杆的支护结构。施工前进行了详细的岩土勘察和测量，并预先监测周边环境。基坑开挖分阶段进行，严格控制挖进速度和分层支护。同时进行地下水治理，减小水压对支护结构的影响。施工过程中实时监测基坑内外沉降等情况，并及时调整支护参数。

为控制影响，采取小口径洞爆、分级分区爆破以及爆破监测等措施，确保爆破颗粒入侵率控制在准许范围内。该项目坚持理论与实践相结合，通过严密的施工组织设计、精细化的施工过程控制，有效保证了基坑及周边环境的安全稳定。

7 结束语

深基坑桩基围护施工需要进行充分勘察、严密设计和精心组织各个环节都需要严格质量控制才能确保基坑及周边环境的安全。同时在复杂工况下必须紧密结合理论与实践才能取得施工质量和效果。全文突出强调了在该类工程中进行充分勘察、科学设计的重要性，同时需要根据具体情况制定合理的施工方案，并采取严密的过程监控，从而确保施工质量。