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先开挖基坑还是先施工工程桩?

先开挖基坑还是先施工工程桩?这是岩土工程中一个很常见的问题,有的项目先施工工程桩,也有的项目先开挖基坑,这个问题没有绝对的答案,总的来说还是要根据项目实际情况进行具体分析,下面对这两种施工顺序的优缺点进行总结归纳:

1.先施工工程桩,后开挖基坑。

这是最常见的施工方法,尤其是在地质软弱的珠三角地区应用广泛,适用于深基坑、内支撑较多、地下水位高、软土地层等情况。先施工工程桩,后开挖基坑的优点包括:

(1)桩机在原地面作业,工作面条件好。原状土承载力高,大型静压桩机、旋挖桩机可以稳定行走,坑内不需要预先进行大面积换填、加固硬化。

(2)施工工期更优,基坑暴露时间短。工程桩可以和基坑围护结构同步施工,有利于缩短施工工期。桩基施工、检测在基坑开挖前完成,基坑开挖阶段不需要长时间等待桩基施工、养护、检测,减少基坑支护长期受力、泡水、坍塌等风险。

(3)坑底被动区不会因为桩基成孔、压桩而被二次扰动,基坑变形更加可控,基坑支护结构体系的受力更加符合设计计算工况,基坑安全性更好。

(4)对于需要降水的基坑,降水周期更短。降水从开挖才开始,先施工工程桩可以缩短降水周期,从而节省降水费用。

先施工工程桩,后开挖基坑的缺点包括:

(1)空桩、送桩费用高。由于原地面远高于设计桩顶标高,灌注桩施工会产生空桩、超灌,导致材料浪费,增加施工成本。预制管桩则需要采用送桩器送桩,提高了施工费用。基坑开挖后还要大量凿桩头,增加造价与工期。

(2)土方开挖难度大。桩间土、边桩位置只能用小型机械和人工清挖,土方开挖效率下降。

(3)开挖过程容易碰撞、扰动已完成桩基,必须严控开挖顺序。尤其是在软土地区施工预制桩,如果不控制好开挖顺序,挤土效应容易导致桩位偏移、斜桩、断桩等。

2.先开挖基坑,后施工工程桩。

这种施工方法适用于浅基坑、地层土质好、地下水位低、无内支撑、工程桩数量不多等情况。先开挖基坑,后施工工程桩的优点包括:

(1)桩顶标高直接控制在坑底位置,无空桩、送桩。凿桩头工程量大幅减少,节省钻孔、空桩、送桩、材料的成本。

(2)土方开挖效率高,可以采用机械一次性大面积开挖土方,桩间土方、边桩土方的开挖空间限制问题消失。

(3)施工桩长可控,预制桩可以按实际入土长度下料,减少截桩造成的成本浪费。

先开挖基坑,后施工工程桩的缺点包括:

(1)基坑暴露时间大幅拉长。基坑开挖完成后,进行桩基施工、养护、检测,基坑支护体系需要长期服役,雨季坑底泡水、失稳风险显著上升。

(2)坑底土体扰动风险大,对支护体系安全不利。挤土桩压桩会扰动基坑被动区,造成基坑底部的挤土效应,加大基坑变形,对于锚索支护的基坑还会加大锚索拉力。灌注桩成孔则会造成坑底应力释放,降低被动区土体抗力,加大基坑变形,对基坑稳定、支护结构受力不利。

(3)在软土地区,坑底地基承载力往往不足,桩机行走前一般需换填砖渣、铺钢板等,严重不足的也可以采用高压旋喷桩、原位固化等方式加固地基。

(4)灌注桩施工时,泥浆在坑内排放困难,泥浆外运麻烦。

(5)大型桩机下坑、出场安拆难度大,成本高。

(6)地下水位高时,基坑降水必须从开挖一直持续到桩基施工、检测全部完成,降水周期长、费用高。

(7)有内支撑的深基坑做好支撑后,坑内没有空间放大型桩机,且边桩位置空间狭小,施工难度极大。

(8)工程桩的深度可能超过止水帷幕的深度,导致坑底下部承压水上涌,造成基坑失稳。

 

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