微型鋼管樁在基坑支護中的應用

福建省第五建筑工程公司，福建 泉州 362000

0 引言

由于基坑周邊環境與工程地質條件差異，支護設計方案及施工方法也千差萬別。在基坑開挖過程由于場地條件限制不能施工錨桿及錨索及錨桿情況下，微型鋼管樁是既經濟實用又安全可靠的支護方法［1］［2］。

1 微型鋼管樁施工工藝

1.1 施工工藝流程

鋼管樁定位編號→鉆機就位→鉆孔→安放鋼管樁→注漿→二次注漿

1.2 施工工藝

（1）放線定位：按支護平面圖布置微型鋼管樁位。

（2）微型鋼管樁加工制作及安裝：按大樣圖制作微型鋼管樁并安裝，微型鋼管樁上注漿孔應按圖紙要求鉆孔；常用微型鋼管樁規格Φ89，Φ127，Φ146，Φ159，壁厚8～18mm。

（3）鉆機鉆進方法：安裝鉆機、調平、調立、穩固；鉆孔孔徑偏差不大于2cm，成孔深度達到設計要求；掌握錨孔中心度，防止錨孔偏斜，跑斜后應采取措施，重新成孔。

（4）洗孔：錨孔成孔后，將聯接空壓機的洗井管置入孔內，由上往下，再由下往上反復沖洗，同時不斷補充立到孔內泥漿比重小于等于1.05，沉渣小于等于30cm。

（5）注漿：漿液配制：水灰比：0.4～0.5，水泥漿攪拌均勻；注漿采用常壓泵送方法注漿，注漿作業連續，注漿管要邊注邊拔；待一次注漿體初凝強度達5.0MPa 后，即可用高壓注漿管 進行二次高壓注漿；補漿：待孔內素漿初凝后，開動注漿泵先用清水沖洗孔內泥漿，再用上述方法注漿，直至孔內漿液飽滿。

2 案例分析

2.1 工程概況

本工程建設單位為泉州自來水有限公司，場地位于洛江區白葉村，地貌為沖洪積平原，地勢平坦，西側臨近萬虹公路。本工程地下室一層，開挖深度約5.5m。

2.2 工程地質條件

根據本次勘察揭露，結合區域地質資料，對基坑支護有較大影響的土層情況如下表：

根據地勘報告，土層計算參數取值如下：

（1）雜填土：γ=17.5kN/m3，c=10.0kPa，Φ=12.0°，qsk=20kPa；

（2）粉質粘土：γ=18.7kN/m3，c=28.2kPa，Φ=13.0°，qsk=40kPa；

（3）中砂：γ=18.6kN/m3，c=5.0kPa，Φ=22.3°，qsk=60kPa；

（4）粘性土：γ=19.0kN/m3，c=18.0kPa，Φ=20.0°，qsk=50kPa；

2.3 設計方案

設計有關參數：樁徑Φ120mm，樁間距250mm，雙排微型鋼管樁，一排樁長7m，一排樁長10m，雜填土：γ1=17.5 kN/m3，h1=4m；粉質粘土：γ2=18.7 kN/m3，h2=2m；中砂：γ3=18.6 kN/m3，h3=2m；粘性土：γ4=19.0kN/m3，h4=4m；

基坑開挖后支護樁的樁身彎距m 及水平位移δ 內力位移包絡圖及地表沉降圖如下。

3 微型鋼管樁與灌注樁、攪拌樁優缺點及適用范圍比較

內力位移包絡圖：

地表沉降圖：

（1）攪拌樁的優缺點：攪拌樁缺點是側向抗壓強度低，不適合卵石層。優點在淤泥層和砂層成樁質量好，造價低廉，有較好的止水效果，適用范圍主要是雜填土，淤泥和砂層。

（2）灌注樁的優缺點：灌注樁樁優點主要是側向抗壓強度高，成樁質量好，適用范圍對各類土層均可適用。缺點是造價高，工期相對較長。

（3）微型鋼管樁的優缺點：微型鋼管樁優點主要是側向抗壓強度一般，遠超過攪拌樁，工期短，施工方便，造價相對低廉。缺點是必須嵌入較硬土層一定深度才能起到支撐作用。適用范圍對淤泥層及下臥層為軟土情況下不太適用。

4 監測結果

該基坑共埋置10 根測斜管，設置20 個坡頂的豎向沉降觀測點，20 個水平位移觀測點，共監測20 次。根據監測結果，該基坑坡頂的最大單次沉降量為3.56mm，最大累計沉降量為29.36 mm。基坑坡頂的最大單次位移量為3.0mm，最大累計水平位移量為27.0mm。側向位移最大單次變化量為7.22mm，累計位移最大值為20.12mm。

監測效果分析：根據監測數據及實際施工效果來看，該項目在基坑開挖施工過程中，基坑周邊建筑物及道路的側向位移，豎向沉降及水平位移變形無異常現象，基坑整體支護結構處于安全穩定狀態。

5 施工效果總結

本工程采用微型鋼管樁做為基坑支護的支撐體系，做到施工方便，工期短，造價低廉。根據監測數據該基坑實際坡頂的最大累計沉降量29.36 mm與理論計算的最大地表沉降量28mm較為接近。從實際施工效果來看，該項目基坑支護所采用的微型鋼管樁作為支護方案是可行的。總之，在基坑開挖較深又無法施工水平方向預應力錨桿及錨索的情況下，微型鋼管樁作為支護樁是較安全可靠又經濟實用的支護方法。