深基坑工程中圍護樁侵線的處理方法（一）
發布時間：2010-01-14 共1頁
關鍵詞：圍護樁；侵線；接樁法；補樁法；綜合法
現在在城市地鐵車站施工中，基坑很多采用排樁加內支撐的基坑支護方式，為節省施工用地，地鐵車站的側墻結構緊貼圍護樁，而廣東省已嚴格控制人工挖孔樁的施工，基坑支護多采用灌注樁，而灌注樁垂直度根據規范允許不宜大于 0.5％，而地鐵車站基坑一般在 20m以上，則規范允許圍護樁垂直偏差 20×0.5％=100mm，而施工過程中考慮后期樁間回填的施工成本以及圍護樁侵線后鑿除的成本，施工單位一般會將圍護樁的樁位外放 5～10cm，但是由于巖層傾斜、施工中機具的垂直度等因素影響，基坑開挖后一般都有圍護樁侵入結構邊線，這時要鑿除侵線部分圍護樁，保證結構側墻厚度，但是這就造成圍護結構在施工期間安全系數降低，最嚴重引起基坑圍護結構整體傾覆，出現重大人員安全事故，因此必須對鑿除侵線部分的圍護樁進行處理。下面就結合廣佛軌道交通魁奇路站基坑圍護樁侵線處理經驗談談圍護樁侵線的處理方法。
1、接樁法
當基坑開挖到基坑底后，先鑿除圍護樁保護層，露出圍護樁鋼筋籠后，割除部分鋼筋籠，再將鋼筋籠內砼鑿除，然后將圍護樁鋼筋向內彎，另用鋼筋將原先割除鋼筋接好，封模澆筑砼，待砼強度達到強度后，開始后序施工。
優點和缺點：該方法工期最長，對后序施工影響較大，施工成本中等，施工過程中鑿除侵線部分的圍護樁后，存在較大的安全隱患，對連續多根樁出現侵線的情況不適宜采用這種處理方法。
2、補樁法
當基坑開挖過程中，發現圍護樁侵線，就在侵線圍護樁后補樁，補樁的樁位如圖 1 所示。
在補樁過程中，還要將補樁位置對應的已開挖土方回填，防止補樁時泥漿全部流入基坑，補樁施工完畢后，在補樁與兩側圍護樁之間用旋噴樁止水，待止水措施做完后，在開挖基坑后直接鑿除圍護樁侵線部分，繼續后序施工。
優點和缺點：該方法工期中等，施工成本最高，在鑿除侵線圍護樁時，對圍護結構體系的安全沒影響。
3、綜合法
廣佛軌道交通魁奇路主體結構基坑圍護樁侵線就是采用這種方法處理。
⑴對于侵線部分≤70mm：由于圍護樁保護層厚度為 70mm，侵線部分≤70mm的圍護樁，鑿除侵線部分砼后，不影響圍護樁受力主筋，所以直接鑿除侵線部分砼。
⑵對于侵線部分＞70mm：
① 對于侵線樁兩側各有三根以上完好的圍護樁，由于土壓力拱現象，侵線樁所承擔的土壓力可由兩側完好的圍護樁承擔，所以這部分樁直接鑿除圍護樁侵線部分砼和割除侵線鋼筋，盡快施工負二層側墻和中板。
② 對于侵線樁兩側沒有三根以上完好的圍護樁：增加第四道鋼支撐（第四道鋼支撐在第三道鋼支撐上 1.8m 處），鋼支撐間距與第二道鋼支撐一致（施加預加軸力與第三道鋼支撐一樣）。
在施工過程中，樁侵線位置側墻分兩次施工，先增加第四道鋼支撐，拆除原第三道鋼支撐，施工下半部側墻（下半部側墻施工到距離第四道鋼支撐 1m 處），下半部側墻混凝土澆注完畢并經養護 7 天后，在原第三道鋼支撐位置回撐，待回撐鋼支撐安裝完畢后，才可拆除增加的第四道鋼支撐，繼續施工上半部側墻和中板，直到中板砼達到強度后才可拆除回撐鋼支撐。
優點和缺點：該方法工期最短，對后序施工影響較大，負二層側墻必須分兩次施工，施工成本最低，主要是鋼支撐等周轉材料的租金，施工過程中鑿除侵線部分的圍護樁后，圍護樁安全系數降低，必須盡快施工底板和中板。
4、驗算
分兩種情況。
⑴安裝第四道鋼支撐并鑿除圍護樁侵線部分砼后。
基坑共三道鋼支撐，設計圖紙要求各道鋼支撐施加預應力：第一道 600KN，第二道 800KN，第三道 600KN。根據圍護樁受力情況，可將圍護樁簡化為底端固定，四道鋼支撐為支座的 4 跨連續梁，而且左側承受土壓力，而右側承受鋼支撐施加的預加應力，為超靜定結構，采用力法進行圍護樁受力計算，根據力法原則，將鉸支座去除，用 X1、X2、X3、X4 分別表示各支座的未知力，取使圍護樁左側受拉的力為正，右側受拉的力為負，可以簡化為圖 2 所示。
取地質勘查報告中離侵線樁最近的鉆探孔的地質情況計算土壓力（采用朗肯土壓力計算公式計算），力法典型方程為：
δ11X1+δ12X2+δ13X3+δ14X4+△1P=0
δ21X1+δ22X2+δ23X3+δ24X4+△2P=0
δ31X1+δ32X2+δ33X3+δ34X4+△3P=0
δ41X1+δ42X2+δ43X3+δ44X4+△4P=0
繪出各單位未知力引起的單位彎矩圖，如圖 3 所示。
根據圖乘法求得各系數項和自由項，將以上系數項和自由項代入力法典型方程。此方程為四元一次方程組，采用計算軟件 Matlab 進行計算，最終得：
X1=-85.2kN
X2=1512.5kN
X3=-556.7kN
X4=1410.6kN（負表示鋼支撐承受壓力，正表示鋼支撐承受拉力）
所以底板面侵線位置最大處彎矩為：
剪力：
V= (99.9+143.1) ×1.6/2+ (81.82+100.64) ×
1.6/2+ (89.21+103.74)×1.2/2+ (114.32+122.93)×
0.7/2-600-600-800-600-85.2+1512.5-556.7+1410.6
=220.38kN
在此位置割除侵線部分后圍護樁所能承擔的最大彎矩（由于圍護樁割除后，受拉區和受壓區位置產生變化，按近似受拉區與受壓區截面積相等計算，單計算剩余鋼筋能承受的彎矩，外側受拉）：
M=2×310×π×142×(142.84/2+129.82+91.48+29.66)/1000000
允許剪力（按不配置箍筋和彎起鋼筋的受彎構件計算）：V=fvAs=13×π×0.0142×170×103=1360.81KN
大于圍護樁受到的彎矩和剪力。
