微型鋼管樁在基坑支護設計與施工中的應用策略

曹啟增，王少雷，趙羽

（信息產業部電子綜合勘察研究院 陜西 西安710054）

0 引言

社會的快速發展、人口的集中增長，導致城市土地資源日益緊張。為更好的滿足城市的發展需求，城市建筑開始向集約化、高層化轉變，同時也加大了對城市地下空間的應用和開發。隨著建筑工程規模的不斷擴大，基坑支護成為工程項目中必須高度重視的問題。由于微型鋼管樁具有較高的強度、較好的耐錘擊性能、較強的穿透能力，因此其在基坑支護設計和施工中的應用受到了高度重視。

1 微型鋼管樁的概述

1.1 微型鋼管樁的定義

微型鋼管樁是指直徑在70～300mm之間的鋼樁，它具有強度高、穿透能力強、擠土效應小、設備輕便、連接方便等優點，廣泛的應用于工程施工及地基加固中[1]。微型鋼管樁的主要材料是普通碳素鋼，在對微型鋼管樁進行分類時，按照加工工藝的不同，可將其分為兩種。一是螺旋縫鋼管樁，二是直縫鋼管樁。由于螺旋縫鋼管的剛度較大，因此在工程上的使用量較多。

1.2 微型鋼管樁的特點

目前，微型鋼管樁的在建筑工程中應用的十分廣泛，以支撐樁和摩擦樁等類型為主。由于微型鋼管樁可以深入到較為堅硬的支承層中，有助于鋼材有效發揮支撐力。在實際應用過程中，微型鋼管樁具有五大特點。

一是可承受大的沖擊力。這主要是因為微型鋼管樁具有較好的穿透和貫穿性能，若地基中有厚度小，30N左右的硬夾層時，利用微型鋼管樁可以做到順利穿過。二是承載力高。微型鋼管樁具有較好的屈服強度，只要能夠將是打入到堅實的支承層中就可以獲得良好的承載力。三是抗橫向力強。微型鋼管樁具有較大的斷面強度和抵抗距，因此承受水平力的能力也較大，可用于橋臺、橋墩等地方。四是可靈活調整樁的長度。微型鋼管樁能夠進行焊接或割切處理，因此可以自由的控制微型鋼管樁的長度。設計人員可根據實際需求對起進行加長或者切短處理，為施工提供的順利完成提供方便。五是可以節省費用、縮短工期。微型鋼管樁十分適用于快速施工，因此可在一定程度上縮短工期。其次，由于其具備的優點對節約費用有一定的幫助，因此具有較高的綜合經濟效益。

1.3 微型鋼管樁的作用機理

在基坑支護工程中，微型鋼管樁的應用形式主要有兩種，一種是作為加固結構，另一種是作為支護結構。當微型鋼管樁用作加固結構時，是主要的受力構件，承受著基坑挖掘中的水土壓力，其加固的作用機理主要有兩點。一是使土壤的強度得到提高，使初始應力場得到改善；二是使挖掘時土壤質量的二次應力變化降低，斜坡變形減少，進而保障基坑的安全。

2 微型鋼管樁在基坑支護設計與施工中的應用策略

2.1 選擇正確的類型

將微型鋼管樁應用到基坑支護設計中時，需要根據工程的實際情況來設計與之相符的基坑支護方案。目前，微型鋼管樁在基坑支護設計中的應用主要有3種類型。第一種是地下連續墻，這也是當下應用頻率較高的一種類型，但這種類型的成本投入較高，施工周期也較長。第二種類型是微型鋼管樁和土釘噴錨相結合。與第一種類型相比，這種類型在成本投入上和施工周期上都有一定的優勢，這也是微型鋼管樁在建筑領域中得到廣泛應用的原因之一[2]。第三種類型是鋼板樁支護，這種類型所需要的建設空間較大，因此其適用范圍相對受限，并不能應用到所有的建筑工程中。

2.2 明確基本步驟

微型鋼管樁在基坑支護設計中要明確好基本步驟。一要清理施工現場。對所有與施工無關的物品進行清理。二要進行放線測量。針對重要的測量點要進行復測，以保證測量數據的準確性。三要選擇樁機。根據建筑工程的實際需求，合理的選擇出最佳的樁機，避免出現性能過剩或性能不達標的情況，然后將選擇好的樁機送到指定的施工現場。四要做好鋼管下放和注漿[3]。在下放鋼管時，要時刻注意鋼管位置，并按照相關工作流程開始進行注漿工作。五要開展制作冠梁和挖掘工作。以上五步為微型鋼管樁在基坑支護設計中最為重要的步驟，只有做好這五步，才能夠保證后續工作的順利進行。

2.3 檢測基坑變形

通過監測基坑變形情況，不僅可以及時掌握基坑周圍的環境變化，還可以了解支護土的穩定程度、安全效果和支護狀態。利用監測的反饋信息，并根據基坑變形情況及時修改支護參數，使施工工藝更加完善，進而可以降低事故的發生。除此之外，監測基坑變形的信息更是支護結構穩定性檢驗和評價的重要依據，因此對基坑支護進行檢測至關重要。與此同時，通過對基坑工作態度的監測，可以幫助我們了解到基坑本身及周圍土地已有建筑物受威脅和破壞情況。

3 微型鋼管樁在基樁支護施工中的要點分析

3.1 基樁支護施工中微型鋼管樁的儲存要求

在運輸微型鋼管樁時，可使用平板車將其運送到指定的施工現場。在儲存微型鋼管樁時，需確保將其平坦放置于存放場地上，存放場地必須是運輸車能夠直接抵達的地方。在對微型鋼管樁進行堆放時，要按照相應的標準和要求進行操作，以防止微型鋼管樁因存放環境不好而導致發生腐蝕或彎折等問題。此外，微型鋼管樁四周的排水必須是良好的，堆放層數應維持在3層，1層的高度要低于2m。在堆放時，需要在其支點位置使用枕木墊上，并用木楔將枕木兩端牢牢塞住，這樣做的目的是為了避免微型鋼管樁出現滾動問題。最后，堆放微型鋼管樁的位置必須是在樁機的起吊范圍內，并使樁頂與樁機之間形成面向，以便于起吊。

3.2 基樁支護施工中微型鋼管樁的吊樁要求

在微型鋼管樁被吊起時，需要對相應的節樁進行檢查，并評估其長度和質量，如果在此期間發現任何問題都需要在第一時間內進行解決。當微型鋼管樁的一端被吊起之后，需要高度重視微型鋼管樁的平衡，切不可將微型鋼管樁放在地上進行長距離的拖動，這主要是為了避免微型鋼管樁發生折斷。

4 結語

綜上所述，在城市的現代化發展中，建筑工程領域加大了對地下空間擴展的重視程度，為有效的保證地下工程的施工質量和施工安全，必須選擇較高強度的基坑支護，而微型鋼管樁因其自身所具有的優勢，可以更好地滿足基坑支護中的需求，因此微型鋼管樁在基坑支護中得到了廣泛的應用。就我國當前地下建筑的發展情況來看，微型鋼管樁具有良好的發展前景，因此必須對微型鋼管樁在基坑支護設計與施工中的應用進行深入的研究，以推動我國建筑領域的發展。