斜桩内支撑施工及管控要点

斜桩内支撑施工及管控要点

项目基础施工阶段，既要确保结构施工速度快、成本低，又要兼顾基坑及周边环境的安全与稳定，斜桩内支撑系统作为一项新工艺应运而生，得到广泛的应用。

斜桩内支撑体系施工工法适用于各种大跨度基坑工程，包括地下车库、地下商场、大型建筑物地下室等，能够提供可靠的基坑支护解决方案。本文结合项目实际，介绍斜桩内支撑在项目基坑围护施工中的应用与成效。

宁波市海曙区某住宅项目，基坑工程呈长方形，周长约为870米，面积约4.8万平方米，大面积开挖深度为5.6米～7米（详见图1）。开挖深度范围内为粉质黏土及淤泥质黏土。为确保基坑安全，同时满足建设单位提出的施工进度要求，支护形式采用钻孔灌注排桩+角部钢筋混凝土支撑梁+斜桩内撑。

本项目基坑四周共设计87根钢格构斜桩内支撑，规格400mmx400mm、材质为Q235B，斜桩长度分为24米及27米。钢格构斜桩采用直径800mm水泥搅拌桩引孔施工并加固，端部3m范围内采用水泥土体扩大端，水泥搅拌桩直径扩孔至1200mm（详见图2）。水泥搅拌桩采用P.O42.5水泥，水泥掺量为25%，水灰比0.7-1.0，单桩承载力特征值1800KN。

施工准备→测量定位→土方开挖→桩机就位→角度调整→吊装钻具和钢格构（同心）→连接钻具→后台搅拌制作水泥浆→启动浆泵→输送浆液→启动推进系统→钻具和钢格构同步推进→钢格构焊接吊装就位→搅拌系统继续推进（反钻扩大搅拌头）→推进至桩顶标高→回收钻具边注浆→下一根施工（详图3）。

施工准备阶段主要为材料及机械设备准备。机械包括斜撑钻植机（自带吊车）、注浆机、气体保护焊机、挖机等；材料主要为钢格构柱（可现场加工）及水泥。监理人员应认真熟悉设计图纸，做好机械设备进场检查验收，材料进场复试验收及见证取样工作，水泥待复试合格后方可使用。

根据围护设计图纸，测量定位钢格构支撑桩的具体位置并做好标记，土方施工时应沿着格构柱的位置，长向控制在4米，两边各1米的范围进行坑位开挖。开挖深度宜控制在1米左右，方便钻头安放。同时应注意土方堆放需距离桩位3米以外位置，堆土高度控制在1米以内，防止出现坑洞坍塌情况。然后在已开挖的沟槽内，按照设计图纸要求，用RTK精确测量定位格构柱的位置、标高。监理人员应做好监督及复核工作，确保桩位定位准确（详图4）。

（1）施工放线定位经监理或建设单位验收合格后，移动钻机至施工孔位，调节钻机使底座水平，调整主塔架进行斜角度桩机就位，重点控制桩架倾斜角度，桩架的倾斜角度必须控制在45°左右，使水平分力与垂直分力基本相等，才能发挥理想受力状态。

将钻具和钢格构吊装到主塔架上，再次确定主塔架斜度（详图5），使钻头对准施工桩位。

如超过允许偏差，重新调整，使钻具、钻头与施工桩位保持在同一轴线上。

（2）对位后启动动力头，开始钻进。后台搅拌机应按照设计要求的水灰比制作水泥浆并拌和均匀，同时泵送水泥浆液，边搅拌边进尺成孔。如遇土层复杂，进尺困难时可以开启加压卷扬机进行加压钻进。监理人员应在钻进过程中，同步检查后台水泥掺量及水灰比，控制水泥用量。

（3）动力头持续钻入，至每节最大长度时停止下钻及送浆。断开动力头与钻杆的连接，增加钻杆与格构柱，格构柱连接采用焊接方式，监理人员应对焊接质量举牌验收（图6、7）。

焊接验收前，监理人员应同步对格构柱的长度进行测量，重复此步骤继续下钻，动力头正常钻进时采用正钻成孔钻具，成孔直径为800mm，钻至设计孔深时，动力头通过反钻扩孔钻具扩孔直径至1200mm，完成端部3米范围的扩孔施工（图8、9）。

（1）承载力检测与轴力监测点设置

土方开挖阶段，按照设计图纸的要求，需要对格构柱进行承载力检测，确保能够承受预期的荷载值。同时，在设计图纸标明的位置设置轴力监测点，监测开挖过程中格构柱受力变化情况，基坑施工期间，监测点应该得到妥善保护以避免损坏（图10）。

（2）土方开挖后的缀板切割

土方开挖作业完成后，如发现基础底板钢筋与格构柱缀板碰撞，造成基础底板钢筋在格构柱缀板位置难以绑扎安装，需要对某些部位的缀板进行切割处理时，应尽可能减少切割量，同时按照设计图纸要求进行补强加固，防止因过度切割导致格构柱变形进而引发基坑安全问题。

在图11中，基坑侧共有6根格构柱，只有近端第1根需要局部切割格构柱缀板，其余5根格构柱的位置明显在基础底板外侧，根本不需要切割。但是施工单位因为交底不到位，切割班组进行了全部切割，监理人员发现后，立即督促施工单位进行补强处理。

（3）止水片的应用

为了防止地下水通过格构柱导致底板渗漏，在底板格构柱的位置设置止水片是非常重要的措施，可以有效降低因渗漏而带来的风险。

（4）拆除格构柱的前提条件

格构柱作为临时支撑结构，在其作用完成后通常会被拆除。但是，在决定拆除之前必须确认底板以及换撑带的混凝土强度是否已经达到了设计规定的强度要求。监理人员应检查底板、换撑带同条件混凝土试块强度报告，只有强度报告达到设计要求，才能安全地切除格构柱而不影响整体基坑稳定性。

斜桩内支撑常见问题主要为遇到地下障碍物，而无法达到预定深度。主要原因有两种：①原场地存在地下基础等地下障碍物，且埋藏较深无法清理。②设计时考虑较为理想，实际施工时已施工工程桩与斜桩之间距离过近，施工过程中容易发生碰撞现象（图12）。

针对上述情况应由围护设计单位根据现场实际情况计算受力状态，调整施工角度或桩长。以本工程为例，发现碰撞现象后及时组织各参建方召开专项会议，最终设计提出以下处理方案：

（1）当已施工桩长小于三分之一全桩长时，可提钻调整斜桩角度，在40°~50°范围内进行试钻，尝试是否可以继续钻进。如调整角度后仍达不到设计全桩长时，可将桩径由原来的800mm调整至1200mm，以弥补施工桩长不足导致的摩阻力减少。设计扩径替代原则为桩长每减少1m，则须增加扩径长度2m。（如设计桩长为24m，实际施工为20m，实际桩长相比设计桩长减少4m，则须增加端部8m的长度范围进行扩孔施工，扩孔直径为1200mm。）

（2）当已施工桩长大于三分之一全桩长时，直接采用扩径方法施工。

（3）遇到扩孔处理时，监理人员应严格把关，确保斜支撑桩的承载力满足设计要求，现场处理时应做好相关影像及纸质记录，并为后期费用计算提供依据。

采用常规排桩+钢筋混凝土内支撑的支护形式，开挖前支护结构必须形成整体稳定，否则不允许进行土方开挖作业；在后期支护拆除时也需要基础底板结构全部完成，并达到设计强度要求。

而排桩+斜桩内支撑的支护形式，只需要完成局部开挖便可以进行分区块大面积土方开挖作业，实现无障碍快速挖土；斜桩内支撑拆除也不需要结构底板全部施工完成，极大节约了施工周期。

斜桩内支撑不需要大量的钢筋混凝土及立柱桩等材料，后期无需拆除、清运大量的混凝土等工作，既环保又安全，更降低了施工成本，相较于混凝土对撑节约成本约50%—60%。

斜桩内支撑与排桩形成的三角形支护结构稳定性强，加上基坑底部土质改良更可靠更安全。

基坑斜桩内支撑体系，作为一种新型的支护技术，通过巧妙部署基坑内部的斜向桩体与配套的围护支撑体系，高效地应对侧向土压力、水压冲击及上部负荷，确保了基坑结构的稳固与安全。该技术相较于标准垂直桩与横向支撑组合，在抗弯强度与综合稳定性上展现出显著优势，尤其在面对深大基坑更为突出。相信在未来城市深基坑建设项目中，将迎来更加广泛的采纳与实践，进一步推动建筑业的技术革新与效率提升。

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