預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

李　立

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治　046011)

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預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用

李立

(山西省第三建筑工程公司，山西 長(zhǎng)治046011)

結(jié)合某工程的地質(zhì)條件，介紹了該工程的基坑支護(hù)方案，從預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁、冠梁、錨索三方面，闡述了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁深基坑支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)，并總結(jié)了基坑監(jiān)測(cè)與安全管理措施，實(shí)踐證明該方案取得了良好的施工效果。

基坑支護(hù)，預(yù)應(yīng)力，鋼筋混凝土管樁，冠梁，錨索

1　工程概況及地質(zhì)情況

山西長(zhǎng)防電器股份有限公司棚戶區(qū)項(xiàng)目一期工程住宅樓，為1棟L形22層綜合商住樓，建設(shè)場(chǎng)地位于山西省長(zhǎng)治市城區(qū)威遠(yuǎn)門(mén)中路東側(cè)，東西長(zhǎng)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(kāi)挖較深，大面積開(kāi)挖深度6.4 m，局部8.4 m。

周邊環(huán)境：擬建場(chǎng)地內(nèi)四周均有既有建筑物，東、南側(cè)為民房，北側(cè)為廠房，西側(cè)緊鄰商鋪，擬建建筑物外墻距離鄰街商鋪?zhàn)钚【嚯x約為1.8 m，見(jiàn)圖1。

2　基坑支護(hù)方案的確立

根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件以及與周邊建筑的關(guān)系，根據(jù)JGJ 120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程劃分本場(chǎng)地基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，根據(jù)JGJ 167—2009濕陷性黃土地區(qū)建筑基坑工程安全技術(shù)規(guī)程劃分本場(chǎng)地局部基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，基坑支護(hù)方案的有效適用時(shí)間為1年。基坑支護(hù)選型如下：

本工程基坑開(kāi)挖線西邊離已建構(gòu)筑物最近處約1.8 m，為了保護(hù)西邊已建構(gòu)筑物，場(chǎng)地西側(cè)部位采用排樁+預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，排樁支護(hù)采用PRC-I 400D95預(yù)應(yīng)力管樁，樁長(zhǎng)12 m，間距：900 mm；冠梁為400 mm×400 mm，混凝土等級(jí)C30；錨索采用2×7ds15.2，1860級(jí)鋼絞線，見(jiàn)圖2。

3　預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁支護(hù)施工

3.1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁施工

1)施工準(zhǔn)備:a.強(qiáng)度要求：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可施工。b.樁頂標(biāo)高：嵌入冠梁50 mm。樁頂標(biāo)高為自然地面-0.4 m。c.設(shè)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(jī)，最大壓樁力可達(dá)4 000 kN。d.施工場(chǎng)地：本工程使用大噸位的靜壓樁機(jī)，機(jī)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(shí)，做好“三通一平”工作，即水通、電通、路通，壓樁施工前進(jìn)行場(chǎng)地平整壓實(shí)，并做好排水工作。

2)沉樁施工：a.管樁起吊、運(yùn)輸、堆放：管樁起吊采用兩支點(diǎn)法，也稱(chēng)勾吊法。支點(diǎn)位置按樁身產(chǎn)生的正、負(fù)彎矩值相等的原則確定。管樁運(yùn)輸時(shí)采用超長(zhǎng)平板拖車(chē)或輕軌平板車(chē)搬運(yùn)，運(yùn)輸時(shí)要保證管樁捆綁穩(wěn)固。堆放地點(diǎn)應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，靠近沉樁地點(diǎn)，做好底層管樁的墊支工作，管樁堆放層不宜超過(guò)四層。b.管樁的提升就位：首先將管樁拉運(yùn)至樁架前，用兩根鋼繩索綁扎后，由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的葫蘆吊起，將樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位插入土中，再用人力扶正就位。c.靜壓沉樁：整個(gè)工程施工宜從中心向兩邊進(jìn)行，混凝土筒體下樁宜從中心向兩邊進(jìn)行。調(diào)整管樁的垂直度，樁帽、樁身和送樁的中心線(樁錘)應(yīng)重合，然后開(kāi)啟壓樁油缸，慢慢將樁壓入土中，隨時(shí)觀察樁身垂直度及油表讀數(shù)，控制好施壓速度，同一根樁應(yīng)減少中間休歇時(shí)間，一次性連續(xù)施壓至控制標(biāo)高。d.接樁：當(dāng)下節(jié)樁樁頭高出地表0.5 m左右時(shí)，應(yīng)接上節(jié)樁，接樁前應(yīng)清理干凈樁頭的周邊表面，接樁采用焊接，通過(guò)設(shè)置定位角鐵，保證上、下節(jié)樁在同一中心線上，焊縫對(duì)稱(chēng)、均勻、飽滿。e.送樁：采用專(zhuān)用送樁器送樁，且必須保證送樁時(shí)與樁身在同一中軸線上，待樁壓送至設(shè)計(jì)標(biāo)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(shí)，應(yīng)采用鋸樁器截樁，確保截樁后管樁質(zhì)量，嚴(yán)禁使用大錘硬砸。g.樁位允許偏差：應(yīng)符合GB 13476—2009先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的要求。h.其他未盡事宜見(jiàn)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求。

3.2冠梁

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

2)調(diào)直樁內(nèi)預(yù)埋進(jìn)冠梁的錨固鋼筋，冠梁鋼筋在鋼筋加工場(chǎng)地加工好后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，底層冠梁鋼筋網(wǎng)片與樁身鋼筋焊接牢固，搭設(shè)鋼筋架綁扎、定好上層冠梁鋼筋和預(yù)埋于冠梁內(nèi)的鋼支撐墊板。

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

4)混凝土澆筑前要清理干凈模板內(nèi)的雜物，確保冠梁內(nèi)無(wú)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(shí)，第一次完成后澆筑第二次并振搗，兩次澆筑時(shí)間間隔不要太久，防止出現(xiàn)混凝土初凝斷層；振搗過(guò)程中插點(diǎn)要均勻分布，逐點(diǎn)振搗，快插慢拔，嚴(yán)禁漏振過(guò)振。冠梁配筋圖見(jiàn)圖3。

3.3錨索施工

1)錨桿材料采用鋼絞線1860級(jí)錨索一道，錨固體直徑150 mm，入射角20°，總長(zhǎng)為15 m，錨固段長(zhǎng)度為10 m，自由段長(zhǎng)5 m。錨索孔位垂直方向偏差不大于100 mm,偏斜角度不應(yīng)大于2°，錨索孔深和桿體長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，見(jiàn)圖4。

2)錨索施工必須按自上而下的順序進(jìn)行，分段分層開(kāi)挖，上層土釘砂漿及噴射混凝土必須有7 d以上養(yǎng)護(hù)時(shí)間并張拉鎖定后，方可開(kāi)挖下層土方及開(kāi)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(jìn)工藝進(jìn)行錨索成孔施工，鉆進(jìn)過(guò)程中要反復(fù)提插鉆桿，套管管內(nèi)出土，噴水鉆頭沖洗底沉渣直至出清水后方可接下節(jié)鉆桿，鉆孔施工采用跳打方式，減少對(duì)土層的擾動(dòng)。

5)錨桿注漿采用普通硅酸鹽42.5級(jí)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(qiáng)度達(dá)到15 MPa以后對(duì)錨桿進(jìn)行張拉，張拉值200 kN，鎖定值100 kN，錨索張拉至設(shè)計(jì)荷載的0.9倍～1.0倍后，再按設(shè)計(jì)要求鎖定。

4　基坑監(jiān)測(cè)及應(yīng)急預(yù)案

1)基坑頂部的水平和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊布置，周邊中部、角部處應(yīng)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

3)對(duì)西部四層建筑物和南部鍋爐房進(jìn)行重點(diǎn)觀測(cè)。土方開(kāi)挖前必須測(cè)定監(jiān)測(cè)初始值，且不少于2次，土方開(kāi)挖過(guò)程中，測(cè)量時(shí)間間隔根據(jù)工程進(jìn)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(jìn)行加密觀測(cè)，基坑開(kāi)挖每一步都要做到變形觀測(cè)。

4)應(yīng)急預(yù)案：a.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備鉆機(jī)、高壓旋噴注漿、鏟車(chē)等機(jī)械設(shè)備，發(fā)現(xiàn)有滲水漏水及時(shí)封堵；b.現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備一定數(shù)量的水泥、型鋼等搶險(xiǎn)物資；c.在正式施工前，應(yīng)對(duì)基坑底下的電線、電纜、各種管道進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，并做出明確標(biāo)記，施工時(shí)注意避開(kāi)，防止損壞。

5　安全質(zhì)量注意事項(xiàng)

1)各種施工、操作人員必須配置到位，持證上崗，進(jìn)行安全生產(chǎn)崗前培訓(xùn)，各種作業(yè)人員必須配戴安全防護(hù)用具和勞保用品。

2)加強(qiáng)施工的監(jiān)控測(cè)量，及時(shí)反饋測(cè)量信息，依照測(cè)量結(jié)果情況，及時(shí)調(diào)整放坡系數(shù)，確保施工安全。應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)基坑的穩(wěn)定性，如發(fā)現(xiàn)塌方現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取有效措施，確保施工安全。

3)基坑開(kāi)挖前設(shè)置防護(hù)欄桿，立桿間距2 m，欄桿自上向下用密目式安全網(wǎng)封閉。防護(hù)欄桿及欄桿柱采用φ48×3.0 mm鋼管、扣件固定，防護(hù)欄桿刷黃色和黑色相間條紋?；娱_(kāi)挖時(shí)，四周距坑邊5 m內(nèi)不允許堆放荷載，以免引起邊坡的過(guò)大位移。

4)土方開(kāi)挖完畢，為防止雨水浸泡槽底，在基坑的轉(zhuǎn)角處臨時(shí)設(shè)置3個(gè)積水坑，每一坑內(nèi)配備一臺(tái)抽水泵，隨時(shí)抽出坑內(nèi)積水。

5)樁機(jī)移位時(shí)，必須聽(tīng)從機(jī)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，樁機(jī)定位后必須墊實(shí)放穩(wěn)。

6)操作人員應(yīng)穿防滑鞋，以免滑入孔內(nèi)，引起事故。

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

6　結(jié)語(yǔ)

工程實(shí)例表明，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁用作基坑支護(hù)樁取得了較好的效果，采用靜壓法施工時(shí)，震動(dòng)和噪聲較小，施工文明，現(xiàn)場(chǎng)整潔；運(yùn)輸?shù)跹b方便，接樁快捷；成樁質(zhì)量可靠，樁身耐打，穿透力強(qiáng)，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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