无锡某厂房深基坑支护施工技术应用分析

无锡某厂房深基坑支护施工技术应用分析

李锡璐

中国电子系统工程第二建设有限公司  江苏省无锡市 214000

摘要：深基坑支护施工技术具有复杂性强、难度高等特点，本文基于无锡某厂房深基坑工程，针对放坡开挖、土钉墙支护、HLC桩支护和PLC桩支护4种基坑方式进行了可行性、经济性的对比，详细探索了PLC组合桩支护形式在深基坑支护施工中的应用。

关键词：PLC组合桩；深基坑；支护

深基坑指的是支护结构在5m以上的基坑。在深基坑施工时，需对各种施工技术实施优化整改，并做好完善与检查工作，以保证深基坑作业能够有序开展，在避免对现场周围环境造成破坏的前提下，提升地下结构的稳定与安全。PLC组合桩将拉森桩与钢管桩结合，通过钢管桩上焊接的锁扣连接拉森钢板桩，兼顾挡土和挡水的能力。PLC组合桩的应用可应对深基坑支护施工的综合性、复杂程度较高的问题。

1.主要施工技术分析

1.1土钉墙支护施工技术

土钉墙支护施工技术的核心工作原理在于通过增强土体与支护结构的整体稳定性，减少墙后土体的变形。施工过程中，土钉墙支护技术先通过钻孔在土层中植入钢筋或其他加固材料作为土钉，通过注浆工艺将这些土钉与周围土体牢固结合，以有效减小墙后土体的变形，提高边坡的稳定性。土钉墙支护施工技术适合地质条件较好的环境。应用于临时支护中，该技术可以快速部署，保护建筑物的安全；应用于永久性建筑物的支护中，其优异的稳定性能则可以确保建筑物长期的安全和可靠性。

1.2地下连续墙支护技术

地下连续墙支护技术首先要进行详细的地质勘探，以了解土层结构、地下水位等关键参数。控制墙体混凝土等级，通过现场拌和站实现连续供应，确保混凝土质量稳定。钢筋笼结构是连续墙的关键支撑部分，这种结构的加工和连接过程对钢筋的加工尺寸和连接质量有严格要求，以保证墙体的整体性和耐久性。开挖阶段采用特制的抓斗和钻具进行，由先进的导向和控制系统确保墙体的连续性和直线度。在开挖过程中，需合理设计抓斗和钻具的动作路径，以确保开挖的准确性和连续性。其次，依靠精心安排的泵送技术来保证混凝土的匀速浇筑,，有效避免了混凝土的分层和偏心。同时，对墙体与周围土体的接触面进行特殊处理，以确保良好的防水性能。最后，监测和质量控制环节同样关键，如混凝土试块的抗压强度检测、墙体的垂直度和平直度检测等。通过实时监测和调控系统对墙体的位移、应力、渗水等关键参数进行在线监测，从而确保施工的精确性和工程的稳定性[2]。

1.3钢板桩支护技术

钢板桩基坑支护体系是利用钢板桩沿地面向下打入一定深度而形成的基础支撑体系，从而实现加固基坑的目的。钢板桩基坑支护体系包括内支撑、檀条以及钢板桩，具有高强度、高刚性、长寿命等特点，能够有效抵御地下水、土体侧向压力和断层等自然力的影响。

钢板桩开始施工前放样得到捶打位置，再通过吊击振锤对其进行施打，在捶打时要保证钢板桩处于垂直状态，且匀速捶打，表2所示为钢板桩施工时的垂直度标准。钢板桩之间连接的是否牢固对钢板桩的捶打十分关键，在对某一片钢板桩进行捶打时，必须保证该钢板桩的“U”形卡口能够恰好伸入另一片钢板桩的卡口中，使两钢板桩连接牢固，完美贴合。

将钢板桩捶打进土体中后开始围檀和围檀支架施工。施工钢板桩时按照先支撑再开挖的顺序，严禁土体先开挖再进行支护，避免出现基坑坍塌的情况。选择L80mm×5mm的角钢制作围檀支架，并将其焊接在钢板桩上，参考设计方案安装围檀支架来支撑围檀，以此确保支撑上荷载的顺利传递。在钢板桩的侧面焊接围檀支架，依次焊接完成后在支架上吊装多片工字钢，并将工字钢进行焊接形成围檀，并将钢板桩和围檀焊接。最后，通过吊车将内支撑吊装在围檀上，并对围檀和内支撑进行焊接，形成完整的支护结构。内支撑一端为活动端，一端为固定端，通过焊接方式将内支撑固定端与围檀相连接，借助千斤顶对活动端施加荷载将其顶出一定的距离，同时用钢楔再次顶紧加固，将内支撑固定于围檀两侧[3]。

2工程案例

无锡某项目基坑开挖面积110698.01㎡，基坑开挖深度4.75m~5.1m，周长约1402.518m。本基坑工程侧壁安全等级为二级，设计使用年限为1年，地面荷载限值20kPa；施工道路及堆场限载30KPa，距离基坑边坡安全距离不应小于2.0米；距离边坡2.0米范围内严禁任何超载。拟建场地表面为杂填土，杂色，拟建场地南侧局部为厂房用地，勘察期间厂房已拆迁，浅部有大量建筑垃圾，局部有10-20cm厚的水泥地坪，可能存在原厂房老基础；场地北侧主要为农田地，表面含植物根茎，局部浅部有少量建筑垃圾，且暗河及暗浜处有淤泥质土分布。该层土结构松散，均匀性差，属于不良工程地质软弱层。

3 基坑支护设计比选

1）放坡开挖作为深基坑支护施工中最经济的围护结构形式，既能有效地提高边坡的承载力和稳定性，又能节省减少施工时间和工期，但本项目基坑周边无法满足放坡开挖条件。

2）采用土钉墙支护，如图3.1所示。土钉墙放坡角度45°，分两段放坡，共设6道土钉，土钉长1m，布置间距1.0m*1.5m，采用φ16钢筋。坡面喷射C20混凝土厚度8cm ，配合比为水泥:砂:石子=1:2:2。初喷4cm，配钢筋网片φ6@250×250mm，复喷4cm。

图3.1 土钉墙支护

3）采用HLC组合桩(型钢+拉森钢板桩)支护，如图3.2所示。型钢支护桩采用HN700×300×13×24型钢，钢板桩选用Ⅳ型拉森钢板桩，L=12.0m，平均间距1.2m，材料强度Q235。

图3.2 HLC组合桩支护

4）也可采用拉森钢板桩与钢管桩结合的PLC组合桩，如图3.3所示。根据基坑内土质情况，结合开挖深度，在相邻钢管桩空隙采用拉森钢板桩连接，利用其抗弯性能好的特点弥补传统拉森钢板桩刚性低、易变形的缺点，提高深基坑支护能力。采用直径φ630mm，壁厚为14mm的钢管，钢管采用Q355钢、拉森钢板桩采用400mm*340mm、壁厚15.5mm。

图3.3 PLC组合桩支护

3 基坑支护经济比选

针对适合本案例基坑的土钉墙、HLC组合桩、PLC组合桩三种基坑支护方案，本项目基坑支护租赁周期4个月，参照2024年2月份《无锡工程造价信息》指导价、套用《2014江苏省安装工程计价表》，经计算得出三种支护类型施工过程中的人工费、材料费、机械费等各项费用总价对比结果见表3-1。

表3-1 总价对比                      单位：万元

从表中可见，三种基坑支护方案造价成本由高到低依次为HLC组合桩、PLC组合桩、土钉墙。但考虑土钉墙方案需要45°放坡，每米增加13m³开挖土方量，按照无锡市场价65元/m³计算造价增加118.51万元，实际总造价295.36万元。同时，考虑拉森钢板桩与钢管桩的可回收利用，PLC组合桩方案比土钉墙方案节省约40%造价。因此，对于类似本案例无法实现放坡开挖的基坑工程，采用PLC组合桩更具性价比。

4 基坑支护最终选型

根据岩土工程勘察报告，结合本项目基坑的周边环境，并综合考虑造价成本，本项目采用PLC 组合钢管桩，尽可能做到既节能环保又经济合理，同时具有良好的止水性。

5 结论

本文采用设计理论结合数据模拟的方式，针对放坡开挖、土钉墙支护、HLC桩支护和PLC桩支护4种基坑方式进行了可行性、经济性的对比，同时对PLC组合桩支护形式在深基坑支护施工中的应用进行系统性的研究，得出如下结论:

（1）在周边环境满足施工条件的深基坑开挖项目，放坡开挖是最经济的挖土方案。施工过程中放坡系数需经计算确定。对于开挖深度较大的基坑，选择分层开挖，每级平台的宽度不小于1.5米，每层挖土深度不大于2.5米。

（2）对于施工环境较复杂的深基坑开挖项目，无法采用放坡开挖，土钉墙对基坑开挖过程中的位移控制较差，而HLC组合桩造价较高，PLC组合桩既安全可靠又经济合理。

(3) PLC组合桩作为深基坑支护施工中的常用技术手段，因为自身的施工优势，当前在我国工程项目中的应用十分广泛。该项支护技术在深基坑工程中有着可观的应用前景，因为该技术的应用内容比较复杂,而且涉及多个领域,多数施工人员在应用期间,仍存在一些问题。因此,相关人员应深入思考,充分发挥深基坑支护技术的价值,从而推动我国高层建筑工程施工活动平稳进行。

参考文献

[1]王超.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用分析[J].建设监理，2024，(03):100-101.

[2]李仲明.建筑工程深基坑支护施工技术与管理分析[J].砖瓦，2024，(03):109-112.

[3]唐靖武.深基坑支护结构施工技术研究[J].砖瓦，2024，(03):146-147+150.

[4]何成生.深基坑施工若干问题探讨[J].科学技术创新，2024，(05):142-145.