預應力鋼筋混凝土管樁在深基坑支護中的應用

李　立

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治　046011)

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預應力鋼筋混凝土管樁在深基坑支護中的應用

李立

(山西省第三建筑工程公司，山西 長治046011)

結合某工程的地質條件，介紹了該工程的基坑支護方案，從預應力鋼筋混凝土管樁、冠梁、錨索三方面，闡述了預應力鋼筋混凝土管樁深基坑支護施工技術要點，并總結了基坑監測與安全管理措施，實踐證明該方案取得了良好的施工效果。

基坑支護，預應力，鋼筋混凝土管樁，冠梁，錨索

1　工程概況及地質情況

山西長防電器股份有限公司棚戶區項目一期工程住宅樓，為1棟L形22層綜合商住樓，建設場地位于山西省長治市城區威遠門中路東側，東西長約90 m，南北寬約65 m；地上22層，地下1層，建筑高度68.6 m，占地面積3 047.06 m2,建筑面積約62 680.29 m2，基坑開挖較深，大面積開挖深度6.4 m，局部8.4 m。

周邊環境：擬建場地內四周均有既有建筑物，東、南側為民房，北側為廠房，西側緊鄰商鋪，擬建建筑物外墻距離鄰街商鋪最小距離約為1.8 m，見圖1。

2　基坑支護方案的確立

根據場地地質條件、周邊環境條件以及與周邊建筑的關系，根據JGJ 120—2012建筑基坑支護技術規程劃分本場地基坑支護結構安全等級為二級，根據JGJ 167—2009濕陷性黃土地區建筑基坑工程安全技術規程劃分本場地局部基坑側壁安全等級為一級，基坑支護方案的有效適用時間為1年。基坑支護選型如下：

本工程基坑開挖線西邊離已建構筑物最近處約1.8 m，為了保護西邊已建構筑物，場地西側部位采用排樁+預應力錨索結構，排樁支護采用PRC-I 400D95預應力管樁，樁長12 m，間距：900 mm；冠梁為400 mm×400 mm，混凝土等級C30；錨索采用2×7ds15.2，1860級鋼絞線，見圖2。

3　預應力鋼筋混凝土管樁支護施工

3.1預應力鋼筋混凝土管樁施工

1)施工準備:a.強度要求：預應力混凝土管樁的混凝土強度達到設計強度的100%后方可施工。b.樁頂標高：嵌入冠梁50 mm。樁頂標高為自然地面-0.4 m。c.設備選型：為保證工程順利施工，本工程選用GZX-400型全液壓步履式靜壓壓樁機，最大壓樁力可達4 000 kN。d.施工場地：本工程使用大噸位的靜壓樁機，機體重量很大，要求地面坡道不大于1%，地基承載力不小于100 kPa，同時，做好“三通一平”工作，即水通、電通、路通，壓樁施工前進行場地平整壓實，并做好排水工作。

2)沉樁施工：a.管樁起吊、運輸、堆放：管樁起吊采用兩支點法，也稱勾吊法。支點位置按樁身產生的正、負彎矩值相等的原則確定。管樁運輸時采用超長平板拖車或輕軌平板車搬運，運輸時要保證管樁捆綁穩固。堆放地點應平整堅實，靠近沉樁地點，做好底層管樁的墊支工作，管樁堆放層不宜超過四層。b.管樁的提升就位：首先將管樁拉運至樁架前，用兩根鋼繩索綁扎后，由兩個對稱的葫蘆吊起，將樁尖垂直對準樁位插入土中，再用人力扶正就位。c.靜壓沉樁：整個工程施工宜從中心向兩邊進行，混凝土筒體下樁宜從中心向兩邊進行。調整管樁的垂直度，樁帽、樁身和送樁的中心線(樁錘)應重合，然后開啟壓樁油缸，慢慢將樁壓入土中，隨時觀察樁身垂直度及油表讀數，控制好施壓速度，同一根樁應減少中間休歇時間，一次性連續施壓至控制標高。d.接樁：當下節樁樁頭高出地表0.5 m左右時，應接上節樁，接樁前應清理干凈樁頭的周邊表面，接樁采用焊接，通過設置定位角鐵，保證上、下節樁在同一中心線上，焊縫對稱、均勻、飽滿。e.送樁：采用專用送樁器送樁，且必須保證送樁時與樁身在同一中軸線上，待樁壓送至設計標高后即可將送樁器從水中或泥中拔出，回填樁孔。f.截樁：管樁不宜截樁。如需截樁時，應采用鋸樁器截樁，確保截樁后管樁質量，嚴禁使用大錘硬砸。g.樁位允許偏差：應符合GB 13476—2009先張法預應力混凝土管樁的要求。h.其他未盡事宜見相關規范、規程的要求。

3.2冠梁

1)支護樁樁頂均設置鋼筋混凝土冠梁一道，冠梁施工前需將支護樁樁頂浮渣清除干凈，樁芯頂面的混凝土要鑿毛處理。

2)調直樁內預埋進冠梁的錨固鋼筋，冠梁鋼筋在鋼筋加工場地加工好后運至現場進行綁扎，底層冠梁鋼筋網片與樁身鋼筋焊接牢固，搭設鋼筋架綁扎、定好上層冠梁鋼筋和預埋于冠梁內的鋼支撐墊板。

3)用施工線定好模板邊線立模，每隔100 cm設置對拉桿，每隔1.2 m在模板兩側用油頂及鋼筋頂住。

4)混凝土澆筑前要清理干凈模板內的雜物，確保冠梁內無任何雜物；混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑50 cm并用振搗棒振實，第一次完成后澆筑第二次并振搗，兩次澆筑時間間隔不要太久，防止出現混凝土初凝斷層；振搗過程中插點要均勻分布，逐點振搗，快插慢拔，嚴禁漏振過振。冠梁配筋圖見圖3。

3.3錨索施工

1)錨桿材料采用鋼絞線1860級錨索一道，錨固體直徑150 mm，入射角20°，總長為15 m，錨固段長度為10 m，自由段長5 m。錨索孔位垂直方向偏差不大于100 mm,偏斜角度不應大于2°，錨索孔深和桿體長度不應小于設計長度，見圖4。

2)錨索施工必須按自上而下的順序進行，分段分層開挖，上層土釘砂漿及噴射混凝土必須有7 d以上養護時間并張拉鎖定后，方可開挖下層土方及開始下層錨桿施工。

3)按施工圖紙確定鉆孔位置，保證錨孔位置在一條直線上。

4)采用全套管鉆孔跟進工藝進行錨索成孔施工，鉆進過程中要反復提插鉆桿，套管管內出土，噴水鉆頭沖洗底沉渣直至出清水后方可接下節鉆桿，鉆孔施工采用跳打方式，減少對土層的擾動。

5)錨桿注漿采用普通硅酸鹽42.5級水泥，水灰比為0.4～0.5，二次高壓注漿，注漿壓力2.5 MPa～5.0 MPa，保持3 min～5 min，水泥用量不小于60 kg/m。

6)在注漿強度達到15 MPa以后對錨桿進行張拉，張拉值200 kN，鎖定值100 kN，錨索張拉至設計荷載的0.9倍～1.0倍后，再按設計要求鎖定。

4　基坑監測及應急預案

1)基坑頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、角部處應布置監測點，監測點水平間距不宜大于20 m。

2)在基坑周邊建筑物沿四周和中間必須布置一個觀測點。

3)對西部四層建筑物和南部鍋爐房進行重點觀測。土方開挖前必須測定監測初始值，且不少于2次，土方開挖過程中，測量時間間隔根據工程進度正常情況下每天一次，底板澆筑混凝土后每2 d一次或每3 d一次，遇到特殊工況則進行加密觀測，基坑開挖每一步都要做到變形觀測。

4)應急預案：a.現場應準備鉆機、高壓旋噴注漿、鏟車等機械設備，發現有滲水漏水及時封堵；b.現場準備一定數量的水泥、型鋼等搶險物資；c.在正式施工前，應對基坑底下的電線、電纜、各種管道進行詳細的調查，并做出明確標記，施工時注意避開，防止損壞。

5　安全質量注意事項

1)各種施工、操作人員必須配置到位，持證上崗，進行安全生產崗前培訓，各種作業人員必須配戴安全防護用具和勞保用品。

2)加強施工的監控測量，及時反饋測量信息，依照測量結果情況，及時調整放坡系數，確保施工安全。應隨時觀測基坑的穩定性，如發現塌方現象，應及時采取有效措施，確保施工安全。

3)基坑開挖前設置防護欄桿，立桿間距2 m，欄桿自上向下用密目式安全網封閉。防護欄桿及欄桿柱采用φ48×3.0 mm鋼管、扣件固定，防護欄桿刷黃色和黑色相間條紋。基坑開挖時，四周距坑邊5 m內不允許堆放荷載，以免引起邊坡的過大位移。

4)土方開挖完畢，為防止雨水浸泡槽底，在基坑的轉角處臨時設置3個積水坑，每一坑內配備一臺抽水泵，隨時抽出坑內積水。

5)樁機移位時，必須聽從機長統一指揮，樁機定位后必須墊實放穩。

6)操作人員應穿防滑鞋，以免滑入孔內，引起事故。

7)深井要設木頭井蓋，并在四周設置腳手護欄，刷黃黑相間的油漆，以指示人們注意。

6　結語

工程實例表明，預應力鋼筋混凝土管樁用作基坑支護樁取得了較好的效果，采用靜壓法施工時，震動和噪聲較小，施工文明，現場整潔；運輸吊裝方便，接樁快捷；成樁質量可靠，樁身耐打，穿透力強，單樁承載力高。

The application of pre-stressed concrete pipe pile in deep foundation pit support

Li Li

(Shanxi Third Construction Engineering Company, Changzhi 046011, China)

Combining with the geological conditions of an engineering, this paper introduced the engineering foundation pit support scheme, from the pre-stressed reinforced concrete pipe piles, cap beam, anchor cable three aspects, elaborated the construction technique key points of pre-stressed reinforced concrete pipe piles in deep foundation pit support, and summarized the foundation pit monitoring and security management measures, the practice proved that this scheme achieved good construction effect.

foundation pit support, pre-stressed, reinforced concrete pipe pile, crown beam, anchor cable

1009-6825(2016)25-0070-03

2016-06-28

李立(1983- )，男，工程師

TU463

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