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灌注桩在基坑围护施工中的应用

摘要：结合某工程基坑施工实例，针对该工程特点，采取钻

孔灌注桩及内支撑进行基坑围护，详细地阐述复杂环境条件下

钻孔灌注桩在基坑支护中的应用，确保了基坑变形等要求，实

践表明该围护技术效果显著，可为同类工程推广使用。

关键词：钻孔灌注桩；基坑围护；水下关灌注；变形监测

1.工程概况

本工程位于福州市晋安区火车北站东侧，道路南起二环

路，沿洋下河两侧向北延伸，于旧西园铁路道涵处穿越铁路

后，下穿三环路，北至秀山路全长1.434km。道路起点至沁园

路段路幅宽52米，沁园路至东浦路段路幅宽58米，三环路北

侧至终点秀山路段路幅宽46米。

2.围护方案分析

鉴于受建设场地狭小的局限性，为有效地利用现有场地，

建筑物离钢筋混凝土灌注桩越小越经济。同时由于工程所处地

区的场地内地下水位较高，施工前必须进行降水，为防止降水

影响到周围建筑物和旧城墙的安全，必须在工程的四周形成封

闭的止水帷幕。

虽然水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅

拌机械，就地将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整

体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，由于改变了土的特

性，土体特别致密、柔韧性高、具有适应性强、造价低廉、施

工简便等特点。利用两排或三排桩互相交叉咬合，不但能起支

护桩的作用，而且止水效果明显，以往我们施工过的止水帷幕

及周边地区采用的止水帷幕多是水泥土搅拌桩，但水泥土搅拌

桩也有一项致命的弱点，就是桩机需要的工作面较大，最小不

得少于1500mm，用在开阔的场地较适宜，但明显不适用于本

工程，所以只能在灌注桩上想办法进行解决。

钢筋混凝土灌注桩采用C25商品混凝土浇筑而成。上部

设冠梁，冠梁高400mm，宽800mm，在灌注桩上布设，灌注

桩主筋插入冠梁内，冠梁与灌注桩形成整体，将所有桩连接，

共同受力以抵抗变形。钢筋混凝土本身具有一定的自防水功

能，灌注桩采用商品混凝土，商品混凝土的流动性大、自密性

强，其防水效果要好于现场搅拌的混凝土，而且混凝土直径达

到800mm，能起到一定的防水、止水作用，主要的问题是如何

解决桩间600mm范围内的防水问题。

3.围护方案确定及实施

钢筋混凝土灌注桩与高压旋喷桩是两种截然不同的施工工

艺,都可以用于地基处理,同时也可进行既有建筑和新建建筑

的地基加固,各有施工针对性和适用性。利用这两种施工方法

的材料特性,结合起来形成止水帷幕,可以达到防水、止水和

支护的目的。

本工程周边环境较为复杂．同时工程基坑开挖深度较深，

加上人流、车流较大．对基坑有较大的振动荷载影响．振动荷

载可能使土体液化．形成流沙或管涌．给基坑施工的安全及质

量控制增加了难度。从整个工程情况来分析，本工程的基坑围

护工程对整个工程的成败和进度至关重要，对基坑围护的选型

和施工提出了较高的要求。根据上述的施工难点同时综合场地

地理位置、土质条件、基坑的开挖深度和周围环境条件等因

素，考虑带有支撑的桩墙式围护施工方案。

高压喷射注浆法可用于土层加固或防水，适宜淤泥、流

塑、软塑和素填土、碎石土等多种土质。由于高压喷射注浆使

用的压力大,因而喷射流的能量大、速度快,当它连续和集中

作用在土体上，压应力和冲蚀等多种因素便在很小的区域内产

生效应，对粒径很小的细粒土到含有颗粒直径较大的碎石土，

均有巨大的冲击和搅动作用，使注入的浆液和土拌和凝固为新

的固结体。形成的新的固结体就是高压旋喷桩，它呈柱状、强

度高、内部细腻密实。本工程在灌注桩之间利用高压喷射注浆

法使灌注桩之间的土体形成高压旋喷桩，与灌注桩连为一体形

成封闭的止水帷幕，两者共同作用，可以达到基坑支护和止水

的双重功效。选定将钢筋混凝土灌注桩和高压旋喷桩两者结合

起来作为止水帷幕，能够满足场地最大化和施工安全的需要，

具有可行性和可操作性。最终考虑采用高压旋喷桩、钻孔灌注

桩加内支撑，该方案在基坑的稳定性及变形控制方面均有保

证，且施工时对周边环境的影响小，产生的噪音较小，对周围

居民生活干扰较小。与沉管灌注桩相比，工程造价的增加有

限，因此比较适合。本工程围护桩采用高压旋喷桩+钻孔桩

+φ609钢管内支撑方法，共计380米，根据长度设置计划分

A、B二个节段施工。

本工程在灌注桩之间用高压喷射注浆法将土体形成高压旋

喷桩，为了达到最佳的施工效果，本工程采取以下施工措施：

1）用小挖掘机在冠梁的外侧