基坑支撐梁體系中鋼管立柱樁施工技術探討

摘 要：基坑支撐梁體系內的鋼管立柱樁施工質量對整體結構安好有關鍵作用，鋼管立柱樁施工質量若是控制不到位，十分可能出現支撐梁形變問題，嚴重會產生基坑塌陷事件，因此，分析鋼管立柱樁施工就顯得十分重要。

關鍵詞：基坑支護;鋼管立柱樁;定位和垂直度;施工技術

本工程為棚戶區改造項目，基坑的挖掘主要是除雜填土、素填土、填石等。場地周圍現狀環境優越：基坑南側道路與基坑距離10-15m，西側是擋土墻距離2-10m，北側擋土墻0.5m。

1 鋼管立柱樁設計概述

此工程與01—03，01—04地塊基坑周圍環境和巖土工程條件相結合，在北側11.90～12.40米，西側8.40～15.90米，東側10.40～16.90米位置開挖，南側5.40～7.90米。

支護梁系統中鋼管立柱設計的下部采用了旋灌注樁，灌注樁直徑是1000mm，樁芯使用c30商品栓進行澆筑。立柱樁上部使用610mmx8mm的鋼管，鋼管內部澆筑C30混凝土到鋼管頂。灌注樁位和鋼管定位可出現的偏差小于200mm，垂直度偏差等于或小于0.5%。立柱鋼管材料的強度等級為Q235，鋼管對接位置應該焊接，焊縫使用E435，跟鋼材間和互相間的焊縫等級應該保持三級，跟鋼筋的焊縫等級同樣為三級。立柱樁周邊土方對稱開挖，不可使得立柱周邊土方出現過大高差，規避立柱側向土壓力偏大而不均勻受力。此項工程鋼管立柱樁全分部在北區的角承梁內，工28跟鋼管立柱樁。上部使用610mmX8mm鋼管。鋼管和支撐梁主筋使用法蘭盤雙面焊接接連。

2 鋼管立柱施工質量掌控要點

2.1 施工場地平坦

按照鋼管立柱樁頂設計標高底，對基坑北部區域開挖到第一道支撐梁底面標高和場地平整，場地平標控制在50.0m，對場地內局部區域的鋪填磚渣處置，每個立柱樁成孔時旋挖鉆機應該先鋪鋼板再成孔，保持場地的平整和穩固，鋼管立體樁成孔垂直度小于或等于0.5%。

2.2 狀位放樣

按照最新基坑支護圖紙中對撐梁和角撐梁位置中的鋼管立柱樁的坐標和測量放樣工作，均應該使用全站儀器加以定位，同時完成復測工作。在樁位點打入8短筋頭，在鋼筋頭上部綁扎好標記有樁號的塑料袋，同時加大對現場樁位的防護，開口最好采用十字定樁法去定位，保證樁位的正確無誤，所定誤差必須小于20毫米。實際開工次序暫時定位由東到西，不能亂開孔。樁位測量放樣結果進行自查自檢、復測和放樣，鋼管自查自檢、復測沒有失誤后方可以進行復測，最后確認無誤可以成孔開工。

2.3 護筒埋設

使用人工挖掘開孔段的護筒輪廓線，深度在0.5m的樁孔，保證后續旋鉆機下長護筒定位的精準。旋挖鉆機開孔口形成孔后下長護筒后應該再次測量樁位，并且及時糾正，將護筒外部用土填好壓實，保證成孔不漏檢或是下沉。

2.4 鉆機就位

選鉆機在正式工作前，必須保證場地平整和堅實，可先鋪設好磚渣，再鋪設鋼板，從而保證成孔施工后旋轉機鋼板增加，以保證成孔施工后旋挖機械鉆桿的垂直度，這一步十分重要，直接決定了立柱的成孔垂直度。并且也給后續支撐剛度校正定位固定的堅實操辦平臺。旋挖機在制定的樁機附近，應該先調整好鉆桿和桅桿的垂直度，并且保持選鉆機的水平度。旋挖機開孔后，定樁時應該使用十字交叉定位法多次對中定位。定位完好后，旋挖機操辦手動開動自動定位系統，給予準確定位極易，成孔過程旋挖鉆機不能發生偏移[1]。如果有移位情況出現，應該重新確定定位。

2.5 成孔

鋼管立法樁施工基本與本次工程旋挖支撐樁的施工工藝相同，但是由于設計所需的不同，鋼管立柱樁的垂直度< 0.5%，支護鋼管立柱垂直度< 0.5%，鋼管柱插入樁基礎的深度應該嚴格根據設計所需進行。旋挖鉆機成孔施工，應該使用垂直度好、鉆桿剛度好的鉆機，成孔前可以采用全站復測校正垂直度，成孔過程中應該用全傳儀復測校正垂直度，成孔過程必須將鉆孔深度、泥漿護壁指標、入巖深度達成設計規范，保證鋼管立柱樁成孔垂直度和鋼管立柱安裝后的垂直度< 0.5%。立柱樁終孔清孔孔底沉渣厚度小于或等于50mm。

2.6 清孔

在鋼管立柱樁終孔后進行第一次清孔工作，使用旋挖鉆機帶雙底撈渣鉆頭對空地沉渣加以清理;在鋼筋籠鋼管柱下部進行安裝前，必須測定孔底沉渣厚度如果>50mm，那么第二次應該使用撈渣鉆頭清孔;如果等候混凝土時間太長，沉渣超標，那么二次清孔需要用空壓機底沉渣去滿足設計所需。

2.7 鋼筋籠的制作和吊運

鋼筋原料送進場后會有出廠合格證，抽檢合格，保證進場原料都符合設計所需。鋼筋籠主筋使用直螺紋套筒接連，接頭部位錯開35D;確保籠防護層厚度有50毫米，使用16的弓形鐵筋當做是導向定位鋼筋，沿著鋼筋籠邊長均勻布設6個，縱向間距< 3米，導向定位定位防護層在鋼筋籠加工制作上，鋼筋籠成型后應當根據設計與規則所需進行自檢、隱蔽檢查、交接檢查，主要內容包含鐵筋（規格、型號、品種）焊縫（長短、寬度、表面、氣孔），鋼筋籠可允許偏移，同時處理好查驗記錄。當加工場地中檢驗合格的鋼筋籠都應該根據型號掛上標牌標識，轉移到鋼筋籠成品區域放置[2]。鋼筋籠骨架的吊裝應該使用履帶吊機去吊裝，為保證鋼筋籠起吊不會發生形變，多使用四點均衡起吊法。鐵筋籠和鐵管柱子在孔口垂直接連應該焊牢后下放入孔。

3 鋼管的制作

3.1 考量到定尺寸鋼管原料運送和真實的開工狀況

依據每條鋼管立柱樁的610*8mm鋼管去制作長短，使用現場地面下料，現場對接加長制備。現場加工制作場地應當有一定的硬化平整處置，在拼裝前必須加以校正，下料長度最大偏差為5mm，局部形變偏差+2mm。為確保支護鋼管立柱垂直度，應當在專用對現場拼接接長。焊縫等級為一級，焊縫厚度為10mm[3]。焊接優先使用CO2防護焊絲，以降低內部缺陷，保證焊縫質量完好。

3.2 鐵筋籠和鋼管柱的安裝

立柱安裝前應該先處理好鋼筋籠的吊裝作業，鐵筋籠下方必須遵循吊裝安全進行操辦。鐵筋籠吊放入孔過程中應該保持垂直，保證樁孔和鋼筋籠同心，在空口穩定好鋼筋籠。在固定好后，對鋼管校正架進行裝配，保證鋼管中心軸線和樁心軸線的重合。鋼管校正維持水平，下方鋼管立柱，根據設計圖紙所需插入鉆孔樁的具體位置，可以提前在鋼管上方標出將要插入的深度線，每個側面和鋼筋籠兩根主筋雙面焊接穩固，焊縫長度> 5d，同時將鐵筋和鋼管穩定在樁孔核心部位。鋼管和鐵筋籠下一同下方中，可用全站儀器觀看并調整其垂直度，以規避后續灌栓鐵管偏移而使得垂直度超出設計所需[4]。

4 結語

經過基坑開挖驗證，鋼管立柱樁均一次性合格通過了超聲波質量檢測，垂直度與外觀質量都滿足設計圖紙所需。本次工程鋼管立柱施工簡化改良了傳統鋼管立柱施工定位與垂直度支配技術，保證了基礎和立柱樁定位灌栓成樁成型質量達標，減短工期，簡化施工操辦步驟，有很高的使用性。

參考文獻：

[1]程永康， 張蝶. 深基坑內支撐立柱樁托換施工技術應用分析[J]. 建筑技術開發， 2018， 45（18）：78-79.

[2]程永康， 張蝶. 深基坑內支撐立柱樁托換施工技術應用分析[J]. 建筑技術開發， 2018， 045（018）：73-74.

[3]江娟， 刁鵬. 軟土區深基坑施工中立柱樁的研究[J]. 施工技術， 2007（01）：32-34.

[4]程章銀. 復雜環境條件下的基坑內支撐施工技術[J]. 福建建材， 2019， 000（008）：71-73.

作者簡介：高仁平（1974-）男，山西呂梁人，漢族，本科，工程師，主要從事建筑工程施工和項目管理工作。