基坑技術中預應力管樁技術的應用

于龍浩

摘 要：隨著城市現代化建設發展，高層建筑規模不斷擴大，對基坑施工技術提出更高的要求。基坑施工技術種類較多，需要充分考慮工程情況選擇合適的施工方法。預應力管樁技術作為一種常見基坑施工技術，在基坑施工中有著較高使用頻率，有必要做好相關研究控制施工質量。本文中以預應力管樁技術為對象，結合工程案例分析技術應用要點，以供同行借鑒。

關鍵詞：基坑技術 預應力管樁 技術應用

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（a）-0041-02

隨著城鎮化建設與發展，城市人口密度不斷增加，人們對相應設施需求量也在增加。在這樣的背景下，高層建筑物數量與規模擴大，對基礎施工提出更高要求，預應力管樁施工變得更為普遍。文章中以案例為出發點，詳細分析施工技術要點。

1 基坑工程簡述

隨著城市現代化建設快速發展，城市土地資源變得緊張，促使建筑向著高層及超高層、地下發展，出現越來越多的地下工程。地下室施工中深基坑就是必不可少的一部分，借助基坑工程提高建筑穩定性與安全性，全面分析基坑工程特點顯著。（1）地域性。我國地域廣闊，不同地區地理性質差別極大，造成深基坑支護工程存在明顯的地域性特點。（2）復雜性。基坑工程施工質量與建筑質量存在緊密聯系，施工工序與工藝較為復雜，實際施工與結構設計存在一定出入，造成施工復雜性增加。

2 基坑工程概述

某質檢中心工程如圖1所示，共有10個單體建筑與1個門衛房，所有建筑均采用高強預應力管樁技術，地基基礎等級為丙級。

施工場地地質勘查表明，地下5m處存在淤泥質土層，厚度為0.7～5.2m，承載力為40kPa，韌性較差，壓縮性中等。

3 預應力管樁技術應用

3.1 確定施工順序

本工程施工中，1#樓樁頂標高設計要求為-6.40m，現有地面標高-1.04m。3#樓部分地下存在地下室，因此標高不統一，有-2.60m、-3.98m、-8.14m，部分管樁直接處于支護坡面。

其余樓座管樁樁頂標高為-0.55m，位于現有地面上，采用強夯方式處理所有地面，因此，可以直接打樁。但完成基坑開挖后，管樁施工的話會擾亂淤泥質土層出現邊坡滑移，基坑邊坡上的管樁也無法施工，需要換填施工，施工周期較長，影響整個周期。現場施工時經過研究確定管樁施工在前，其后基坑開挖，但基坑開挖時淤泥質土層較厚的原因，擔心邊坡開挖影響管樁，對此進行研究。

密集管樁施工產生的擠土效應情況嚴重時，會直接造成大面積管樁斷裂位移，采用中間向四周擴散的打樁方法，擴散管樁側壓施工壓力，減少管樁間相互作用力。綜合考慮實際情況，直接采用慢速沉樁方法。

3.2 施工要點

（1）工序分析。平整場地—定點測量—預應力管樁施工—開挖基坑—截樁頭。

（2）管樁施工。①先中央后四周、靠近建筑物遠離建筑物的順序沉樁，控制沉樁速度，不應過快。如果沉樁速度過快，會加劇擠土效應，嚴重影響周圍鄰樁，出現樁體上浮或土體上涌的情況；樁距過近時，采用間歇壓樁法，也就是等超孔隙水壓力消散或完全消散繼續施工，避免影響已完成施工的不良影響。②打樁時選擇合適的樁帽與襯墊，確保受力均勻，避免偏移現象出現。③采用兩人對角焊線的方式接樁，最大程度地減少變形與殘余應力，如果樁端對齊后兩者之間依舊存在縫隙，需要墊入鋼板并焊牢。

（3）1#與3#樓管樁基坑施工時，按照從上往下的順序進行，開挖時接近設計標高和邊坡界限時預留400mm厚的土層，接著采用人工方式進行開挖與修坡，直到滿足設計要求位置。淤泥質土層開挖時，宜采用小型挖機進行，在條件允許的情況下最大程度地增加挖機與邊坡間的距離；開挖一定深度淤泥質土層深坑時，優先選擇二次開挖工藝，謹慎選擇一次開挖工藝，二次開挖時注意設備占位與行走間的所需的地基承載力，保證與邊坡保持足夠距離。

3.3 注意事項

首先，樁身易傾斜。在建筑施工過程中填土層中混有大量的原建筑遺留樁基和混凝土渣，在施工時會導致樁位偏移。通過開挖樁基，就會發現部分樁位已經逼近地下室邊線，嚴重影響后期地下室外墻施工。就現有地質情況而言，即使在施工時配備樁身垂直度觀測儀也無法確保樁位垂直。其次，擠土效應。通常情況下施工現場不可能遠離其他建筑群，而施工時急促的錘擊震動和強烈擠土效應，使得施工現場周圍路面受到外力擠壓而隆起，部分周邊建筑外墻脫落甚至開裂。再次，嵌入度不足。如果說實際設計方案中樁長定為10.0～11.0m，那在實際施工時樁長8.0～9.0m就認為已經滿足貫入度設計要求，實際上此時預應力管裝的入土深度并沒有滿足設計要求。除此之外，《建筑基坑支護技術規程》中規定，樁心距不能超過1/2樁間距，但該項目中，采用直徑為600mm的預應力管樁時樁間距卻設置為1.5m，超過規定要求，所以，需要更改樁間距或采用直徑更大的預應力管樁。

3.4 做好監測工作

（1）對設備磁性沉降標尺進行安裝。在實際的具體操作階段，為保證標尺能夠順利安裝，應與施工現場的實際情況相結合，采取因地制宜的方法，鉆取不同尺寸和深度的鉆孔，同時，在鉆孔時要盡可能地降低人工鉆孔對于深基坑穩定性的影響，確保標尺安裝和后續操作能夠穩定、順利推進。（2）在選取磁性連接探頭的階段，應注重度探頭材質的遴選，由于探頭在具體工作階段要深入到孔徑內部，因此，為了保證探測結果的準確性和探頭的質量，應盡量選取材質為PVC材料的設備，且在導管兩側應該配置必要的底蓋和封頂。考慮到連接導管在一次安裝后，無法繼續回收利用，導管屬于一次性使用產品，這就更應提高對設備安裝質量的重視程度。此外，除了應該重視標尺安裝和探頭材質選取外，在具體使用磁性沉降標尺的階段，應該先測量具體的磁性圓環初始位置，為了降低測量誤差，應該至少觀測3次以上，并計算3次觀測的平均值，通過上述方式最大程度保證了觀測值與實際真實變形值的一致性。（3）在利用磁性沉降標尺作為具體的檢測工具時，要本著科學嚴謹的測量態度，具體操作步驟如下：首先為避免標尺在測量過程中被壓彎或者損壞，應對沉降井口采取必要的保護措施，清理好孔徑位置和周邊的雜物，確保空位觀測得到的結果與實際變形結果相對應，有效避免混淆問題的產生。同時，如果被監測的基坑出現嚴重的負荷問題，這時應特別注意磁性損失等情況的發生，并不斷檢測標尺的磁性。

4 結語

綜上所述，基坑作為確保墻體穩定的基礎工程，可以提高基礎工程防滲性，適合各類地基工程。建筑工程施工中應用預應力管樁施工技術，需要充分考慮施工場地情況，給出具體優化措施，提高施工技術質量，為建筑工程施工奠定基礎。希望通過本文論述，為一線技術應用提高參考。

參考文獻

[1] 劉明.建筑高強靜壓預應力管樁施工的技術[J].中國建筑金屬結構，2013（4）：23.

[2] 張崇穩.論高層建筑靜壓預應力管樁施工的技術要點[J].科技創業家，2013（1）：78.

[3] 陳文海，郭彤，佟娜.大直徑預應力管樁在深基坑支護工程中的應用研究[J].公路交通科技：應用技術版，2015（1）：23.