李太福

摘要：以铁路桥深基坑施工为例，结合现场实际情况，对建筑深基坑支护方案的选择、施工步骤和要点等进行介绍，对类似工程有一定借鉴作用。

关键词：抗滑桩；深基坑；支护

Abstract: The railway bridge deep foundation construction for example, combined with the actual situation at the scene, the construction of deep foundation support program choice, the construction steps and key points, the reference for similar projects.

Keywords:Anti-slide pile;Deep foundation pit; supporting

一、引言

隨着我国公路、铁路交通和城市建设的发展，大型交通、市政设施不断涌现，必然会有大量的基坑工程产生，从近几年建筑工程的发展情况看，基坑工程有以下特点：

1、基坑向大深度方向发展。

2、基坑开挖面积大，地质情况复杂，给支撑体系的设计、施工带来了较大的困难。

3、基坑往往与重要构造物紧密相邻，对周围构造物影响大，施工安全保证难度大。

由于基坑工程施工的特殊性，故往往关系到工程下一步施工能否顺利进行甚至于整个工程成败的关键，本文以笔者参加施工的遂渝铁路东阳2号大桥工程为例，说明抗滑桩在深基坑支护工程中的应用。

二、工程概况

遂渝铁路东阳2号大桥为双线2－68m（系杆拱）＋2－24m（简支梁），两孔主跨上跨渝（重庆）合（合川）高速公路两方向车道，与公路呈35度斜交，其中2号墩位于高速公路边坡上，边坡高度为9.8m，路基为杂填土，其下为强风化泥岩。该墩承台一角距公路路缘石仅1.5m，故不具备放坡开挖的条件。由于基坑距公路过近，且公路行车密度大，车速高，这就对如何在基础施工过程中防止边坡坍塌，保证基坑土体的稳定性和公路行车安全提出了更高的要求。

三、方案比选

2号墩初步设计基坑支护方案为钢筋混凝土挡墙，由于该墩基坑位于路基边坡上，基坑最大开挖深度为10m，最浅处位于路基坡角以外的乡间道路上，开挖深度仅为1.2m，挡墙外土体不能提供足够的抗力，且为保证道路通行，也不能填土加高，故以上方案不具备施工条件。针对这一情况，笔者对其它方案的可行性进行了探讨。

在目前常用的基坑支护方法中，钻孔灌注桩、深层搅拌水泥土支护墙、钢支撑体系、土钉墙、抗滑桩等均是比较常用的方案，受现场施工条件等多种因素的影响，前几种方案或施工工艺复杂，或施工周期较长，均不是理想的方案，故将后两种方案作为选择的重点，现将两种方案的优、缺点比较如下。

土钉墙是用于土体开挖和边坡稳定的一种新型技术，与锚喷支护、加筋土挡墙类似，其作用机理为：土钉连同其周围粘结的土体形成一个相当于重力式挡土墙的结构，利用其自身的重力抵抗土压力。土钉支护最早开发应用的是法国和德国，后者还对此进行了系统的研究，进行了多次足尺寸土钉墙和许多模型试验，在试验取得数据的基础上，建成了大量的土钉墙。在我国自90年代以来，由于建设规模巨大，基坑土钉支护得到了日益广泛的应用，土钉支护应用于土质良好的土体，其优点结构轻盈，效费比高，缺点是目前对它的工作机理和设计方法的研究并不是很成熟，其工作过程中出现意外的不可预见性较大，另外从本工程的现场条件看，由于高速公路路基土质较差（杂填土），土钉的成孔、注浆较困难，对设备、工艺要求较特殊，逐层锚喷周期也较长。另外，经查阅有关成功案例， 采用该方法支护的深度在10m左右的基坑，施工周期内其顶部土体位移多在20mm左右，而这一数值足以造成高速公路路面开裂，危及行车安全，故存在较大的风险。

抗滑桩也是一种常用的支挡结构，其作用机理与钻孔灌注桩、锚固桩类似，施工方法与挖孔桩基本相同，常用于路堑边坡等有滑动面的结构物的支挡，其优点是结构简单，对设备和工艺的要求较低，便于立即组织施工，主要支挡结构（桩体）可以一次成型，安全系数大。缺点是人力挖孔速度较慢，结构较笨重，经济性较差。

根据该工程高速公路对高速公路安全要求高、铁路综合试验工期要求紧的实际情况，确定按安全－工期－经济性的次序进行方案比选。从以上两方案的比较不难看出，后者在安全性方面无疑有较大的优势，施工周期方面互有长短，在经济性上，后者可以通过采取加设桩间挡土板的方法来增大桩间距，减少桩的数量，从而提高其效费比，经此优化后两者的费用相差不足1万元。故决定采用抗滑桩结合挡土板作为首选方案，并经检算确定抗滑桩桩径为1.4m×1.2m，共设置4根，桩中心距为3.5m。

支护方案确定后，我们及时将方案作为建议性意见反馈给设计部门，并得到了设计部门的认可。

抗滑桩桩孔开挖方法与挖孔桩相同，故在此不再赘述，所不同的是在桩孔开挖过程中，应随时按0.2m的间距在护壁上打入桩、板连接钢筋，另外在施工中还需注意以下施工要点：

1、桥墩承台底面为抗滑桩外露和入土部分的分界面，桩的入土深度直接影响到挡土结构的强度、弯距和稳定，过小的入土深度会导致挡土结构强度不足，变形过大，甚至导致挡土结构破坏，基坑失稳危及周围结构物的安全，因而确定桩的入土深度时，须根据地质条件对挡土结构的抗滑移、抗倾覆、抗隆起稳定性进行检算，在满足以上要求的前提下决定经济合理的入土深度。根据建设部《建筑基坑支护技术规程》的规定，本方案采用的悬臂式抗滑桩入土深度不应小于外露长度的0.3倍，如计算入土深度与该规定有差别，则需按照最不利因素考虑，取其较大者作为施工依据。

2、桩身截面钢筋布置可以参照《铁路路基常用加固防护设计图》（贰路2003）中预加锚固桩的钢筋布置。

3、桩间挡土板采用C25钢筋混凝土，厚10cm，截面为拱形，矢高按10～15cm设置，以改善其受力性能。挡土板横向钢筋采用Φ14 II级钢筋，密度与桩身预埋连接钢筋相同，两者焊接牢固。竖向钢筋采用φ8圆钢，间距亦按20cm设置。挡板施工时逐层进行，每层开挖深度不大于1.5m，挡板混凝土达设计强度的50％以上时，方可开挖下层土体。为缩短支护周期，可在挡板混凝土中掺加高效早强剂。

4、为提高桩群整体受力性能，桩顶加设冠梁，其宽度不小于桩径，厚度不小于0.4m，也可在桩身外露长度范围中间部位加设1－2道系梁，系梁按构造配筋。

5、挡土板施作过程中和支挡结构完成后，要在桩外土体坡面上铺设塑料布等防水材料，塑料布接缝粘接严密，在其周围设截水沟，严防地表水自坡面渗入被防护土体，造成侧压力过大而导致支挡结构破坏。

6、支护完成后在桩顶、桩外土体和高速公路路面上设置观测点，并在基础施工过程中，对其进行不间断观测，随时掌握抗滑桩和被防护物的位移情况，以便及时制定应急方案，确保施工安全。

五、结束语

以上方案实施后，经对观测点的连续观察，在整个2＃墩基础施工期间（26天），桩顶位移最大值发生在距高速公路最近的桩上（即基坑最深处），其值为6mm，距高速公路最远的桩未测出明显的变化，公路路面完好无损，未发现裂纹，有效的保证了施工安全和下一步施工的顺利开展，总体实施效果良好。该方案的成功实施，也为今后类似工程的施工积累了宝贵的经验。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。