摘要：双排桩支护结构相对于其他支护结构，具有更好的侧向刚度，并加快基坑施工进度，在基坑支护中得到了日渐广泛的应用。本文简述了双排桩支护结构的概念与特点，并结合相关工程案例，为双排桩支护结构的应用提供借鉴。
关键词：双排桩；支护结构；基坑
引言
近年来，随着城镇的快速发展，城市建筑用地逐步缩减，为了确保有限建筑用地能够得到充分利用，以满足城市人口对住房及生活条件需求，城市现代化建设中高层建筑与超高层建筑不断涌现，相应的地下空间的开发利用逐步增加，相继出现大批的地下车库、地下商业街等。目前来看，国内大中型城市中的基坑已呈现出“总体规模大、地下水位高、施工难度大、施工场地小、周边区域限制更严格”的特点。无形中给深基坑支护工程带来了难题，也给工程建设者带来了挑战，在工程实践中经过不断探索，终于形成了一种新型深基坑支护结构--双排桩支护结构。该新型深基坑支护是由前后并列的两排钢筋混凝土钻孔灌注桩及位于桩顶部的冠梁组合形成，整体刚度相比其他支护较大，由于整个支护结构没有必要单独设置内支撑，使得支护占用深基坑空间面积小。
1、双排桩支护结构概述
1.1双排桩支护结构概念。双排桩支护结构在软土地区的基坑工程中得到了广泛使用。双排桩支护结构，是对单排悬臂桩包含的部分桩实施后移，并借助刚性连系梁在桩顶对前后排桩进行连接，沿着基坑相应的长度方向构建空间结构体系，该体系与门架极为类似。相对于单排悬臂桩支护结构，双排桩支护结构具有较大的整体刚度和较小的侧向位移，无需对内支撑进行加设，且所占用空间相对较小，能增强基坑施工的便捷性，适用于基坑施工场地限制较大，或者对变形要求严格的深基坑工程。
1.2双排桩支护结构特点
双排桩支护结构主要具有以下特点：
①双排桩结构前后两排桩柱呈现出良好的关联性，其结构形式能将所承受的外力有效转化为内力，有助于增强双排桩结构强度。
②双排桩支护结构具有较强的侧向刚度，能有效限制支护结构变形，且具有较强的稳定性，无需对内支撑或者锚杆进行设置，对于场地狭窄的基坑施工，具有较强的适用性。
③双排桩支护结构的压力分布状况更为复杂，其土压力计算具有显著的复杂性。基坑支护工程总的来说涉及基坑降水、防水、挡土、围护等多个环节，是一项复杂的各环节紧密衔接的系统工程，整个工程的成败取决于各个环节控制，任何一个环节出现失误都有可能导致施工失败，甚至造成事故，因此对每个环节施工技术都要做到了然于胸，并进行严格的控制。
2、支护桩施工技术
基坑支护工程中支护桩起着承载外部荷载的作用，其施工质量的好坏直接影响着基坑工程的安全，对其施工的重要工序进行严格的质量控制具有非凡的意义。具体的支护桩工艺流程为：桩位测量放线→护筒埋设→桩机就位（钢筋笼制作）→钻孔至终孔→第一次清孔→安放钢筋笼→安放混凝土导管→第二次清孔→浇灌混凝土。质量控制时尤其注重以下几个方面：
①钻孔灌注桩施工过程中应控制桩垂直度，确保偏差小于0.5%，桩位允许偏差不应大于50mm；②支护桩第二次清孔后，孔底沉渣厚度应控制在150mm以内，保护层厚度为50mm；③钢筋笼制作时偏差必须保证在允许范围之内：主筋间距偏差±10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距±20mm，钢筋笼直径±10mm，钢筋笼长度±100mm；④支护桩施工应采取跳跃施工方式，即隔一跳一施工，应在混凝土浇灌结束24小时后方可进行相邻桩的成孔施工；⑤为保证桩头砼质量，支护桩砼要求超灌长度不小于一倍桩径。
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3、双排桩支护结构在基坑支护中的应用研究
3.1支护结构形式
该工程基坑南侧与城际轨道线紧密相邻，如果大面积对排桩支护形式进行采用，并加设内支撑，不仅具有较高的施工造价，还严重影响挖土施工的便利性，阻碍基坑施工进度，难以有效保障基坑施工的安全稳定。如果对桩锚支护形式进行采用，由于该工程所在地区土质相对较软，锚杆施工会对该工程南侧的城际轨道线造成一定的不良影响，因此，此类支护方案缺乏安全性。对诸多支护方案进行对比，最终确定对混合支护结构形式进行采用。
在该工程西北侧基坑段，其开挖深度可达10.99m，可对单排桩支护形式进行采用，并加设锚索，在该范围内，对具有较大刚度的φ1200@1400钻孔灌注桩进行采用，并加设三层预应力锚索实施支护，灌注桩长度为12.5m，在灌注桩间，对φ500@1400旋喷桩止水进行采用，并加设预应力钢绞线锚索，锚索规格为7φ5（Sφ15.2）/束，其锚具规格则为OVM15。
在该工程东北侧基坑段，其开挖深度可达10.54m，对双排桩矩形格构式进行采用，其前排桩及后排桩均对φ1200@1400钻孔灌注桩进行采用，其桩顶冠梁尺寸是1200mm*1000mm，灌注桩长度为19m，桩身相应的嵌固深度是8.05m，连梁厚度为600mm，排距分别是4.8m和5.0m。在前排桩及后排桩间，对φ500@1400高压旋喷水泥土桩止水进行采用，桩身长度可达13.5m，并有效减少变形，并对桩身受力进行改善，需将高压旋喷桩加设在双排桩之间以及基坑内侧相应的部分区段。在该工程东侧基坑段，其开挖深度可达11.95m，对二级放坡支护形式进行采用。该工程南侧与火车站紧密相邻，且进入城际轨道线相应的30m运营线实际范围内，基坑设计受到环境因素的限制影响。该工程南侧相应基坑段，其开挖深度可达10.54m，对双排桩矩形格构式进行采用，其前排桩及后排桩均对φ1200@1400钻孔灌注桩进行采用，其桩顶冠梁尺寸是1200*1000，灌注桩长度为19m，桩身相应的嵌固深度是9.55m，连梁厚度为500mm，排距分别是4m和6.0m
在前排桩及后排桩间，对φ700@1400旋喷水泥土桩止水进行采用，桩身长度可达12.0m，需将高压旋喷桩加设在基坑内侧相应的部分区段。
3.2桩身内力与位移计算以及稳定性验算
将双排桩支护结构假定为底端嵌固顶端刚接的刚架，并遵循结构力学相应的计算刚架的具体方法，计算前排桩及后排桩相应的弯矩以及挠度，并依据相关技术规程，支撑结构对弹性变形进行充分考虑，并通过增量法计算内力。依据《建筑基坑支护技术规程》，按照单排桩进行考虑，实施抗倾覆稳定性验算。遵循重力式挡土墙方法计算整体稳定性，计算结果均能良好满足相关要求。
3.3监测方案
为有效保障基坑施工安全以及基坑的顺利开挖，并避免基坑施工对工程周围的城际轨道线、建筑以及地下管线等造成不良影响。对基坑施工实施动态管理，并采用信息化施工方式。对基坑施工监测点进行科学布置，增强基坑施工监测的有效性。基坑施工监测涵盖如下内容：①支护结构相应的桩顶水平位移；②基坑深层土体出现的侧向位移；③基坑周边地表呈现出的沉降状况。基坑施工监测结果显示，双排桩支护结构在该工程的基坑施工中具有良好的应用效果。
结语
双排桩支护结构在基坑支护中的应用，呈现出相对较小的桩顶水平位移，这表明双排桩支护结构能实现对桩顶水平位移的有效控制。相对于桩锚支护结构产生的侧向位移，双排桩支护结构产生的侧向位移更小。在基坑施工场地受到周边环境的限制影响，或者对基坑变形要求严格的工程，双排桩支护结构更能实现对基坑支护要求的良好满足。
参考文献
[1]周小娟.深基坑双排桩支护体系及土体受力变形分析[J].人民长江,2017,48(13):58-63.
[2]顾亮.深基坑双排桩支护体系承载机理研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2014,30(01):108-114.
论文作者:李红运
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/18
标签：基坑论文; 结构论文; 工程论文; 位移论文; 钻孔论文; 刚度论文; 可达论文; 《基层建设》2019年第3期论文;