淺談灌注支護樁設計及其在深基坑中的應用

孟麗君 王 巖

（1 江蘇省無錫交通高等職業技術學校；2 江蘇博森建筑設計有限公司， 江蘇 無錫 214072）

0 前言

建筑物的荷載（Loads）通過基礎底面傳遞給地基（Subgrade），使構成地基的天然土層的初始應力狀態場發生變化，產生附加應力（Superimposed stress），導致地基土體產生變形（Deformation）。在樁基承載力設計階段，目前國內主要是按照現行樁基規范的規定，綜合地質條件、施工現場條件、造價指標以及有明確影響的角度考慮樁基選型。不同的樁型，不同的樁長會對項目建設帶來可能天壤之別的差距，合理的樁型選擇具有很大的必要性。

1 樁型分析

1.1 、預制樁具有工藝標準、生產自動、質量可靠等優點但同時預制樁也存在以下缺點：

1、施工對周圍環境影響較大 ，打樁噪音擾民及易引起粉塵污染。

2、不適宜用于砂石礫層及含堅硬夾層（孤石、溶洞等）的地層情況。

1.2 、相比較預制樁，顯然，灌注樁具有適應地質情況更廣和承載力剛度更大的優點。另外，還可用于預制樁施工受限、工程加固以及抗抜 、受水平力較大、地震烈度高等情況。因而，在工程中應用廣泛。當然，它也有樁身質量不如預制樁可靠、施工速度慢、有污染、綜合造價高、人工成孔時有安全隱患等缺點。當然，隨著技術的不斷進度，這些缺點也在逐漸被改進。

2 灌注樁的設計與施工

2.1 單樁承載力設計

經驗公式法計算單樁承載力

一般進行樁基礎設計時，先根據地質勘察報告提供的參數估算單樁承載力直接進行樁基礎設計、指導施工。在設計時需要注意的是：大直徑灌注樁單樁承載力計算要在上述公式的基礎上考慮系數 ψ。嵌巖樁計算時需注意嵌巖段側阻力和端阻力修正系數 ζr系數與施工工藝有關。單樁承載力較大時，應校核樁身材料承載力。當基礎軸力較大，可考慮采取后壓漿技術。根據地質條件，承載力一般可提高20～100%。

2.2 灌注樁施工

灌注樁由于適應性強，因此，針對不同條件下的成孔方法繁多，新設備新技術也在不斷更新。

按成孔過程作業受不受水條件影響，灌注樁成孔可以分為兩個大類，即濕作業和干作業成孔。

機械成孔機械化程度高，效率高，基本適用于各種工況。人工挖孔是一種傳統方法，造價相對低廉，但需要耗費繁重而危險的體力勞動。

3、 灌注樁試樁強度等級一般應提高一級，且樁頂設加強樁帽。

4、灌注樁施工樁頂一般應超灌，樁身混凝土應滿足一定的充盈系數要求。

3 灌注支護樁在深基坑中的應用

在實際工程中，樁基礎另一常見的工程應用即為基坑支護中的支護樁。隨著目前商業體地下空間的需要，基坑深度逐漸增加，基坑支護的費用占據整個工程費用的比例也越來越大。然而，基坑支護作為一種臨時的防護結構，如何在安全適用的前提下，節省基坑支護的工程造價，將值得我們進行深思和探索。

目前，無錫地區深基坑（約7.0米以上）的支護樁型主要采取以下三種形式：PHC管樁、SMW工法樁、灌注樁。

同等條件下，三種支護樁基的每延米造價比較詳見下表：

表1 不同樁型造價對比表

從上表中可以看出：在基坑深度不太深（7.0米左右）的情況下，PHC管樁支護具有明顯的經濟優勢。但是，對于更深的基坑，由于抗彎強度及樁長限制（用作支護樁不允許接樁），PHC管樁則很少使用。

本文的工程實例為無錫市方廟睦鄰中心一期工程項目，位于方廟路與信成道交叉口西南側，規劃總建筑面積為23536.15平方米，總投資概算約1.99億元，地上2層，建筑高度9.15米，設計功能為：農貿市場、便民商鋪及商業中心；地下2層，設計功能為：蔬菜配送中心、機動車庫、非機動車庫及設備用房等配套設施。

本項目基坑深度約8.55米，項目南側，西側，北側均為道路或規劃道路，東側為現有建筑（詳見下圖），地下室外墻距離東側現有建筑僅10.4米，東側基坑邊距離現有建筑僅7米，為了確?，F有建筑的安全，盡量減少本項目對其的影響，經與設計單位多次溝通敲定本工程基坑采用鉆孔灌注樁（東側）、鋼管斜支撐，結合放坡噴錨的支護形式。

基坑開始施工土方開挖前，施工單位編制了詳細的土方開挖方案組織設計，組織相關專家進行方案論證并取得了認可。土方開挖應嚴格遵照分層分段開挖進行，每層開挖深度不應超過相應土釘或錨桿以下300mm，分段長度每次不超過20米為宜，嚴禁超挖，減少基坑無支護的暴露時間，并應遵循先撐后挖的施工順序。每層土方開挖完成后應及時進行基坑監測，確保變形量在容許范圍內并最終收斂，若發生異常現象，應及時停止開挖并進行回填處理。土方開挖過程中應對基坑周邊地面進行跟蹤觀測，及時發現問題，避免對周邊建筑造成不可挽救的影響。

圖1 現場照片

現場鉆孔灌注支護樁施工嚴格按照圖紙順序進行；基坑開挖前就作出了系統的開挖監測方案，對基坑邊緣外進行監控，目前現場基坑支護工程已施工完畢，監控無明顯位移，未對相鄰建筑造成影響。

4 結語

灌注樁的設計時要在成熟經驗的基礎上充分考慮場地條件、施工條件、造價等因素，灌注樁施工前要做好施工組織設計，確保工程順利進行，對工程險情應有必要的處理措施，施工中要精確圖紙施工，實時監控，一旦出現問題應及時處理，為項目建設提供必要的保障。