預應力管樁加內(nèi)支撐技術在深基坑支護中的應用

佘遠健

（江蘇南通六建建設集團有限公司，江蘇南通226500）

1 基坑概況

無錫會展中心工程位于無錫市太湖新城內(nèi)，現(xiàn)場地勢較為平坦，屬長江三角洲河湖沖積平原地貌。地質(zhì)層有素填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、黏土，工程基坑長約320m，寬約125m，基坑開挖深度為自然地面以下4.5～10.5m，基坑采用深井井點和部分輕型井點降水，基坑圍護主要采用復合土釘墻，復合土釘墻支護面積約9400m2，在基坑-5.3m 以下有800m長、5m 深的通風槽,其中120m 長、4.5m 寬、5m 深通風槽設計為垂直開挖（見圖1），其余通風槽為放坡開挖。

圖1 施工中的通風槽

2 通風槽支護方案選擇

通風槽基坑需垂直開挖，必須采取支護措施，且支護不能拆除，要被基礎掩埋，加上工程工期緊，基礎部分不宜留設過多的施工縫，施工前確定了鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁、截水加強型復合土釘墻、勁性水泥土攪拌樁、預應力管樁加支撐6 種支護方案，分別從各方案的造價、工期、文明施工、安全等方面比較論證后，借鑒在蘇州百碩電腦污水廠的基坑支護經(jīng)驗，決定采用先張法預應力混凝土管樁加內(nèi)支撐支護方案。管樁端進入第5 層粉質(zhì)黏土，樁型號為PHC-500（120）ABC80-11，樁長10m，共224 根；內(nèi)支撐采用DN450mm×20mm鋼管，間距3m；該支護方案相對于鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土連續(xù)墻、鋼板樁、勁性水泥土攪拌樁、截水加強型復合土釘墻等支護方案造價低、工期短、無污染，預應力管樁可直接從工廠購買，與基礎預應力管樁同時施工，直接利用靜壓樁機施工，不需另外投入施工機械，因此，可大大節(jié)省工期、機械進退場費用；管樁選用湖南長河機械有限公司生產(chǎn)的ZYB800J型液壓靜力沉樁機施工，施工速度快，且施工中噪聲小、無泥漿產(chǎn)生，有利于文明施工。

3 施工流程

管樁定位放線→壓入管樁→管樁上部土方開挖→截樁→管樁灌芯→管樁壓梁施工→壓梁養(yǎng)護→鋼管內(nèi)支撐安裝→土方分層開挖→管樁間隙掛網(wǎng)噴漿護坡→支護監(jiān)測、-8.1m 以下通風槽結(jié)構(gòu)施工→鋼管內(nèi)支撐拆除→-5.3m 以下通風槽結(jié)構(gòu)施工。

4 預應力管樁支護施工

4.1 管樁施工順序

為避免沉樁過程中產(chǎn)生的擠土效應造成樁位偏移、樁體上浮，沉樁施工必須采用“自中間向兩側(cè)，先深后淺”的沉樁原則。根據(jù)排樁樁位布置，施工自中間開始，2 排同時進行，向兩邊間隔一樁跳打（見圖2）。

圖2 支護管樁施工

4.2 靜力壓樁工程施工要求及措施

靜力壓樁工程施工要求及措施包括：

1）每根樁根據(jù)軸線測放，并經(jīng)有關人員復核后方可施工。樁機就位前施工員和班組必須進行樁位復查，凡誤差大于10mm 應重新校正，校正后方可施工。

2）對中、調(diào)直。預應力管樁被插入夾樁的鉗口（壓樁帽）中后，將樁徐徐下降直至樁離地面約10㎝處，微調(diào)壓樁機使樁中心對準樁位，并將樁壓入土中0.5～1m，暫停壓樁，從樁的2 個正交側(cè)面校正樁身垂直度，待樁身垂直度偏差小于0.5%時才可正式開壓。

3）施工時必須控制樁的垂直度，垂直度控制分2 步：第一步，先要觀測樁機導桿的垂直度,直至符合要求；第二步，用經(jīng)緯儀觀測樁身垂直度，保證垂直度偏差在0.5%以內(nèi)，樁的垂直度要進行反復多次調(diào)整。樁身入土3m 后，嚴禁用樁機調(diào)整其垂直度。

4）施打夾樁時，沉樁速度要嚴格控制。

5）樁頂標高控制。施工前，用水準儀測出自然地坪標高，每根樁按圖紙有關數(shù)據(jù)進行計算和復核，準確計算送樁深度，確認無誤，方可標于送樁器上，確保樁頂標高誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

6）土方開挖到壓梁底標高后，將樁高出部分截除，然后進行樁芯灌芯（見圖3），其灌芯方法同工程抗拔樁灌芯，采用C40 微膨脹混凝土。

7）灌芯后進行樁頂壓梁施工（見圖4），壓梁大小為600mm×600mm，采用C40 混凝土，為加快施工進度混凝土中摻入早強劑。

8）壓梁拆模后開始焊接內(nèi)支撐鋼管（見圖5）。

9）壓梁強度達到70%以上時可開始進行槽內(nèi)土方開挖，開挖時要做到分層、均衡，開挖到設計標高后立即澆筑混凝土墊層。

圖3 支護管樁灌芯

圖4 支護管樁壓頂梁施工

10）開挖過程中，管樁之間打入1m 長Φ12mm 鋼筋并掛鋼絲網(wǎng)噴漿護坡（見圖6），防止基礎施工期間下雨造成樁間土方塌落，掉進基礎鋼筋內(nèi)。

圖5 支護管樁內(nèi)支撐施工

圖6 支護管樁間掛網(wǎng)噴漿

11）通風槽施工期間要做好管樁支護的監(jiān)測工作，特別要做好基坑的降水工作，防止管樁間流砂發(fā)生。

5 內(nèi)支撐拆除

待通風槽-8.1m 以下結(jié)構(gòu)施工結(jié)束（見圖7），槽側(cè)墻混凝土強度達到C20 以上時，支護樁的側(cè)壓力可由通風槽側(cè)墻承受，此時可拆除鋼管內(nèi)支撐，繼續(xù)施工通風槽上部結(jié)構(gòu)。

圖7 支護管樁間結(jié)構(gòu)施工

6 結(jié)語

無錫會展中心地下120m 長、4.5m 寬、5m 深通風槽基坑采用224 根預應力管樁加鋼管內(nèi)支撐的支護方案，有效保證了工程的施工進度、文明施工及安全，在整個施工過程中支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。