深基坑开挖支护方案四：排桩支护—混凝土灌注桩

深基坑开挖支护方案四：排桩支护—混凝土灌注桩支护

一、排桩支护—混凝土灌注桩支护的概念

排桩支护（图1）是指以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构，其中包括混凝土灌注桩支护和钢制桩支护两大类型。混凝土灌注桩支护（图2），指在施工现场利用成孔机械（或人工）成孔后，根据工程需要选择是否下钢筋笼，然后灌注混凝土所形成的排桩式支护结构。根据成孔方式的不同，混凝土灌注桩支护主要分为机械钻孔灌注桩支护和人工挖孔灌注桩支护两大类。

图1 排桩支护图2 混凝土灌注桩支护

二、混凝土灌注桩支护的特点

1、优点

（1）施工设备简单；

（2）所需作业场地不大，噪声低，振动小；

（3）无挤土现象，对周围环境影响小；

（4）成本较低；

（5）桩身强度高，刚度大，变形小，支护稳定性好。

2、缺点

（1）桩间间距较大，易造成水土流失，特别是在高水位松软土质地区，需根据工程条件配合注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题；

（2）在砂砾层和卵石中施工困难；

（3）桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要专项设计。

三、混凝土灌注桩支护的适用范围

混凝土灌注桩支护适用于大部分的地质条件，但在砂砾层和卵石中施工较为困难。多用于坑深7~15m 的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m 的悬臂桩围护墙，在软土地区悬臂式灌注桩结构不能超过5m。

四、资源需求计划

1、水电需要量计划

2、劳动力需要量计划

3、施工机械需要量计划

4、材料需求量计划

五、施工准备

（1）技术准备：熟悉、审查施工图纸。

（2）施工现场准备工作：地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位；地上、地下障碍物的拆除；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装。

（3）劳动组织准备：建立各施工部的管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。

（4）材料、机械准备：根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；签定材料供应合同；确定材料运输方案和计划；组织材料按计划进场和保管。

（5）施工场外协调：由基础施工项目经理部与土方施工部共同对外协调交通、环卫、市容的关系，以及扰民、民扰处理的前期准备工作。

六、基坑支护工程

一、基础施工措施

（一）施工放线

根据桩位平面布置图及总包提供的测量基准点，首先由专职测量人员进行放线工作，放线结束后会同建设单位、监理及设计人员共同验线，确认无误并签字认可后方可进行下一步的施工工作。

（二）挖设循环系统

现场布置泥浆沟。按照钻机钻进成孔要求，钻机施工前需挖设泥浆池及泥浆循环沟以备钻进时泥浆护壁使用。

（三）埋设护筒

护筒埋深在回填土里，四周及底部用粘土回填，并捣实，严禁护筒底漏水，要求护筒中心与桩位必须对中、水平、稳固，保证天架中心、钻孔中心与桩位中心“三点一线”。

（四）铺设导轨

根据孔位的布置铺设钻机导轨，方便钻机的移位与施工。导轨要根据设计要求严格控制误差，以防后续施工出现钻机与孔位不对称而影响施工质量和进度。

（五）降排水措施

由于混凝土灌注桩支护的桩间一般会有一定的距离，因此施工前应根据地质条件和施工现场的水文情况进行相应的降排水措施。

（六）材料检验

在成桩施工进行前对钢筋、水泥砂浆进行检验，对于不符合的材料需及时调整或更换。

二、基坑支护工程工艺流程（见图3）

图3 基坑支护工程工艺流程

三、成桩工程

1、成桩工程工艺流程（见图4）

图4 成桩工程工艺流程

2、施工方法

（1）钻机定位、校准

钻机就位时，要做到机座平稳，控制转盘中心与桩位偏差，做到“三点一线”，天架中心、钻孔中心与桩位中心在同一铅垂线上。

（2）制备浆液

按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗。

（3）钻机成孔、移位

钻孔桩桩施工，桩孔深达到设计要求后，方可终孔。检测沉渣厚度，符合规范要求方可进行下一步工序。成孔施工期间认真做好每段土体层的施工原始记录。

（4）一次清孔

钻孔至设计深度后，应在原处空转，进行清土，经清土后孔底的虚土厚度应符合规定要求，并注意保护好孔口。

（5）终孔检查、验收

桩孔终孔后，由钻机班长、质检员提请总工复检合格后报监理，对其桩径、孔深、垂直度及孔底沉渣等各项指标依据规范规定及设计要求进行验收签署意见。达到标准后进行下道工序。

（6）制作、吊放钢筋笼

清孔后要及时制作、吊放钢筋笼。钢筋笼搬运和吊装。钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形，吊放入孔时，要对准孔位，保持垂直徐徐放入，避免碰撞孔壁，就位后对钢筋笼固定要牢靠，以防钢筋笼坠落或灌注混凝土时上浮。

（7）下导管

钢筋笼吊放完毕后，向孔内放入导管。导管使用前，要对导管检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。

（8）二次清孔

第二次清孔是下放钢筋笼在灌注导管孔内安装完毕，利用导管进行的，根据以往的施工经验通过正循环清孔完全可以达到设计要求。

（9）制备、灌注混凝土

制作混凝土或购买商品混凝土，经检验合格后按照设计要求灌注混凝土。灌注过程中，应设专人负责检测记录工作，随时注意观察管内混凝土下降和孔口返水情况，及时检测孔内混凝土面高度。

（10）起拔导管、护筒

3、后续措施

（1）、冠梁

支护桩顶部应设置混凝土冠梁，冠梁是排桩结构的组成部分。冠梁的宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的0.6倍。当冠梁上不设置锚杆或支撑时，冠梁可以仅按构造要求设计，按构造配筋。此时，冠梁的作用是将排桩连成整体，调整各个桩受力的不均匀性，不许对冠梁进行受力计算。冠梁用作支撑或锚杆的传力构件或按空间结构设计时，冠梁起到传力作用，除需满足构造要求外，应按梁的内力进行截面设计。

（2）、桩间土防护措施

当排桩外侧未设置截水帷幕时，为防止桩间土坍落排桩的桩间土应采取防护措施。排桩的桩间土防护措施通常是在基坑分层开挖排桩暴露之后，在排桩的坑内侧挂网喷射混凝土面层，混凝土面层应与排桩可靠连接形成整体，以起到防护桩间水土流失的作用。

（3）、咬合桩

钻孔咬合桩是一种平面上桩与桩相割布置、形成竖向连续体的一种新型排桩结构。当有地下水时。排桩既能作为挡土构件，又能起到截水作用，从而不用另设截水帷幕，具有截水效果好、施工便捷的特点。

（4）水平支撑

根据工程实际情况和设计要求，采用钢筋混凝土水平支撑、钢结构水平支撑或组合式水平支撑。

（5）截水帷幕

根据工程需要增设截水帷幕。

七、土方挖运工程

1、土方开挖

土方开挖应根据地质情况、开挖深度、周围环境、坑边堆载控制要求、挖掘机性能等确定分层、分块开挖方案及方法。可采取竖向分层、平面分块、均匀对称的开挖方式，并及时浇筑垫层。对于面积较大的基坑，基坑中部应先行开挖，也宜采用分块、分区开挖和分区及时浇筑垫层的施工方法。对围护墙的桩身强度进行钻孔取芯监测，围护墙的强度和龄期均应满足设计要求。

2、设备能力分析

根据现场场地情况及扰民、民扰处理情况、夜间施工可能性估测，计算出每天完成土方开挖量，并根据实际情况调整机械力量以便确保工期。

3、现场准备

4、卸土场及土方运输路线

八、质量保证措施

1、质量保证体系

灌注桩是一项施工技术复杂、环节紧凑、质量要求高、工序控制严的隐蔽工程，并受自然因素和人为因素影响较大。为了能优质高效地完成施工任务，达到优质工程的质量标准，施工中采取如下质量保证措施：

（1）建立质量保证体系，严格按照质量保证体系运行实施灌注桩基础和施工。各岗位人员配置到位，落实质量责任。

（2）坚持质量教育，不断提高全员的质量意识。通过质量教育使全体职工牢固地树立起“质量第一、用户至上”的思想，质量教育要贯穿于工程施工全过程。

（3）加强技术管理，认真学习，严格执行施工技术规程、标准及总公司各项质量管理制度，落实各个环节的质量管理责任制，做好技术交底。使全体职工都能做到对工程的总体要求明确，对本岗位职责、质量要求胸中有数，并落实到工作中。

（4）实行质量否决权，按照总公司“质量否决权实施办法”进行质量评定考核，奖优罚劣。

（5）认真做好原材料质量检验，一切材料进场必须经监理工程师检查审核取样送检验合格后才能用于工程上。不合格材料不准用于工程上。

（6）强化工序管理，对施工中的每道工序均按要求进行指导、检查、验收，确保工序质量。上道工序不合格决不允许转入下道工序。

2、技术管理保证措施

（1）公司派技术人员协助测量人员定位放线，保证桩位准确无误。桩机移至桩位前，桩位点应测量复核，无误后方可把桩机移到桩位上。

（2）护筒埋好后，对桩位及护筒进行检查，保证“三点一线”。

（3）钻机就位，进行开孔验收，对照设计图纸标注的桩径，检查钻头规格是否正确，钻头是否完整，把好成孔第一关。

（4）成孔钻进过程中，经常检查钻机倾斜情况，及时调整钻机的垂直度；经常检查泥浆性能，督促施工班组及时换浆。

（5）准确测量钻孔深度，清孔完成后应经三级管理人员复核沉渣厚度值，并做好记录、验收签证。终孔验收不合格的不准移机、下笼。

（6）保护层垫块布局不合格的进行返工处理。

（7）工序质量管理由质检人员负责。

（二）基坑监测

（三）场地查勘与记录

（四）注意事项

（五）质量问题的处理

（六）技术资料

九、技术指标要求

1、当排桩桩位邻近的既有建筑物、地下管线、地下构筑物对地基变形敏感或坑壁土层软弱时，应根据其位置、地基基础及结构类型、材料特性、使用状况等相应采取下列控制地基变形或成桩质量的措施：

（1）排桩宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，混凝土浇注完毕24h 后方可施工相邻的桩。

（2）对松散或稍密的砂土、稍密的粉土、饱和软土等易坍塌或流动的软弱土体，应按成桩工艺（回转钻进、旋挖钻进、冲击钻进）不同采取改善泥浆性能等措施，必要时加入一定的分散剂等外加剂，保证成孔质量，以防塌孔。

（3）人工挖孔桩施工前应进行专项的安全论证，并预先进行试挖成孔。施工过程中必须做好通风、照明、排水工作；必须采用混凝土护壁，护壁圈应与土体紧密接触。

（4）预应力管桩应合理选择锤重（配重），保证能顺利将桩下沉至设计深度，管桩用作支护桩时应尽可能采用一段桩，如采用两段桩，不宜采用硫磺胶泥接桩，且桩的接头不宜在同一截面内，应相互错开。

2、灌注桩钢筋笼的制作、焊接、吊放应符合规范要求, 钢筋笼主筋连接应采用焊接或机械连接，焊接接头或机械连接接头的类型和质量应符合国家现行有关标准的规定。位于同一连接区段内的主筋连接接头面积百分率不应大于50%，且应间隔布置。对非均匀配筋或有预埋件的钢筋笼必须严格控制其方向性和定位标高。

3、除特殊要求外，排桩的施工偏差应符合下列规定：

（1）桩位的允许偏差应为50mm；

（2）桩垂直度的允许偏差应为1%；

4、混凝土在浇灌时需严格按施工工艺施工，保证桩身混凝土质量，并宜采用商品混凝土灌注。混凝土配合比应通过试配确定，配置的混凝土应具有良好的和易性和流动性，并能满足设计强度以及施工工艺要求。

5、冠梁施工时，应将桩顶部浮浆、低强度混凝土及破碎部分清除。冠梁混凝土浇注采用土模时，土面应修理平整。

6、采用混凝土灌注桩时，其质量检测应符合下列规定：

（1）应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测桩数不少于总桩数的30%，且不得少

于10 根；

（2）当根据低应变动测法判断的桩身完整性为Ⅲ类时，应采用钻芯法进行验证，并应扩大低应变动测法检测的数量。

7、排桩施工（灌注桩及混凝土预制桩）及质量检验应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94及《地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202 相对应的有关规定。

十、安全生产、文明施工和环境保护措施

1、安全保证措施

（1）、根据系统工程学原理，在安全过程中，应重视提高全员安全素质，提高个人自我保护技能，按规范化、标准化进行施工，是保证安全生产的核心。

（2）、提高施工人员安全意识教育：在形式前进行全员安全技术交底，其内容包括：党的安全生产方针、政策、当地政府有关安全施工的各项规定和行业性重大事故案例，施工环境对安全施工的影响等。

（3）、提高施工人员自我保护技能教育其内容包括：按工种进行各项生产技术岗位安全规程和各级人员岗位安全职责学习。在安全工作上领导及管理人员各负其责，工人有章可循，照章行事，坚决杜绝违章作业。

（4）、新工人和改换各种人员必须进行三级安全教育，经考核合格后持证上岗。（5）、施工现场危险区内，必须有醒目的安全标志，起重机臂下不准站从，使用各种专业设备和特殊工种要持证上岗，定人操作，专人指挥。

（5）、施工现场各类用电器材做到安全可靠，并配备漏电保护器，做到两级以上保护。禁止乱拉乱接，严防漏电事故发生。

2、文明施工措施

（1）、认真执行相关施工管理规定，精心施工，接受质量、安全、市容卫生、交通等社会部门的监督和管理。

（2）、健全文明工地管理责任制，文明施工工作由一名项目副经理主抓，责任必须落实到人头，工作落实到实处。

（3）、施工工地实行挂牌施工，施工铭牌标明：工程项目名称、建设单位、设计单位、施工单位、项目经理、安全员、质检员、材料员、管理人员姓名及工程开工日期标牌设置在醒目处，我项目部管理人员和施工工人一律佩带胸卡，标明职务、工种、姓名。

（4）、开工前必须打好混凝土地坪，根据施工设备、交通工具不同的承载，合理确定地坪浇注混凝土的厚度。

（5）、开工前合理的部署：道路、宿舍、食堂、厕所、库房、材料和渣土的堆放，加工制作、泥浆坑池，循环沟槽等布置。

（6）、场地设备醒目的安全、质量、文明施工的标语牌，危险处设置警语标牌，任何人进入工地必须戴好安全帽。

（7）、工地现场内必须排水畅通，严防将泥浆排入地下管道，设专人经常清理泥浆池和泥浆循环槽，严防泥浆外溢。

（8）、工地的废浆池、沉渣及时外运，排污管道要整洁。装完废浆后，排污车各部位的污泥要及时清洗干净方可开出现场。

（9）、做到现场无积水、无杂物。灌注砼在运输中的溢落砾料，灌注结束后由灌桩工人自行清理干净，设专人清扫施工现场，经常保持施工现场的环境卫生。

（10）工地的钻探设备、管材、灌注设备等必须经常清理，做到物见其本色。交接班时，

必须将干净的设备交给下班。

（11）工地进料，必须由材料管理人员按进货单据验收质量，核对数量无误后，由材料管理人员指挥搬运工人堆放整齐。

（12）加工制作场地，要做到清洁卫生，加盖厂房，晴天防阳光，雨天不透雨，文明生产。

3、环保措施

（1）夜间施工应提前办理夜间施工许可证，并采取有效的措施尽量减少声、光的不利影响；无夜间施工手续的不得施工；

（2）施工现场出入口处设置冲洗设施、污水池和排水沟，安排专人对进场的车辆进行冲洗保洁；

（3）选用符合环保标准的施工机械；加强施工机械的保养维修，尽可能地降低施工噪声的排放；禁止砼运输车辆在工地内和工地周围加大油门轰鸣及鸣笛；

（4）噪声控制措施的落实与监测由项目环保员负责，并及时填写监视测量记录。

十一、雨期施工措施

（1）雨季期，应根据当地气象预报及工地具体情况，做好施工期间防暴雨排涝工作，建立防暴雨抢险组织，进行人员培训，配备防暴雨物资。

（2）在雨季施工时，施工现场应及时排除积水，人行道上下坡应挖步梯或铺砂，脚手板、斜道板、跳板上要钉防滑条。加强对清坡土石方工程的检查，防止倾斜或坍塌。

（3）雨季期间，处于雨水可能淹没地带的机械设备、材料等，要做好防范措施，施工人员要提前做好安全撤离工作。

（4）长时间在雨季中作业的工程，要根据当地条件，搭设防雨棚、开挖排水沟。施工中遇暴风雨应暂时停止施工。

（5）加强雨期巡视及检查，发现问题及时处理。

（6）加强施工道路养护及加固，保持道路良好及加固，保持道路良好状态，运输畅通。

（7）雨季期间，各工地所用材料、油料、配件等应增大库存富余量，以备急用。

（8）对已灌注完成的桩位空头部分履盖，以免混凝土受雨水冲刷，影响强度。

（9）遇有较大雨雪，不宜进行砼灌注时，应及时申报现场监理和业主停工，确保工程质量，工期顺延。

（10）每天听气象预测，预先做好防雨、防水工作，尽量避免在雨中进行砼灌注，如不能避免在雨中灌注砼时，可预先做好导管封口，及时把导管口尽量封死。（主要是集料斗口，容易被雨淋），如大雨实在对灌注砼强度有影响作间隔性停工，待雨停或不影响砼强度时再进行施工，但要注意下雨时间长，机长要及时对灌浇管理行反插。

十二、排桩支护--混凝土灌注桩支护方案工作分解结构