預應(yīng)力管樁在基坑支護中的應(yīng)用

1、預應(yīng)力管樁在基坑支護中的應(yīng)用歡定門7裁一、工程概況本基坑支護工程是一個特殊的由二次施工完成的基坑。由于特殊原因， 該項目停置后重新進行建設(shè)，第一次的支護設(shè)計為止水帷幕樁（水泥土 深層攪拌樁）2排，基坑放坡開挖5米，坡面噴射混凝土面層，70%的工 程量已經(jīng)施工。重新開工后，基坑相對地面深度約為14.2米。由于基坑 深度的增加，由山西某建筑工程設(shè)計研究院對基坑支護工程進行了重新 設(shè)計：止水帷幕采用水泥土深層攪拌樁，緊貼原有帷幕的外側(cè)施工，西 側(cè)2排，東、北側(cè)各1排，南側(cè)因設(shè)計修改坑口加大，原帷幕樁需局部 挖除，施工3排，攪拌樁樁長15.35米，樁徑0.5米，樁間距0.3米，排 距0.35米，水泥為

2、P.S.A32.5水泥，摻入量60kg/m；支護樁采用高強預 應(yīng)力混凝土管樁，樁長15米，樁間距1米，緊貼原帷幕內(nèi)側(cè)施工，管 樁型號采用PHC0500-B型，西、南側(cè)的管樁縱向鋼筋由原先的10根 增加為16根，不均勻布置，樁芯用C30混凝土填實，管樁中間在開挖 后掛設(shè)鋼絲網(wǎng)噴射混凝土 0.1米厚，管樁上設(shè)鋼筋混凝土冠梁一道，截 面尺寸0.4 米 X0.5米，C30混凝土，樁頂管芯埋420鋼筋伸入冠梁 0.3米；基坑設(shè)桿兩道，桿長度2025米，沿管樁兩樁一，腰梁采用2 根22a工字鋼；西側(cè)冠梁頂設(shè)土釘一道，長度12米，間距1.3米，南側(cè) 車道新開挖部分設(shè)土釘四道，土釘長度69米，水平間距1.5米

3、，豎向 間距1.3米。二、工程地質(zhì)情況1、地層描述: 第一層：人工填土，層厚5.507.30m，平均厚度6.52m，承載力特征值 80kPa；第二層:粉土，層厚0.603.20m，平均厚度1.40m，承載力特征值120kPa； 第三層：中、細砂，層厚9.2011.80m，平均厚度11.87m，承載力特征 值 120kPa；第四層：粉質(zhì)粘土、粉土，層厚4.0010.06m，平均厚度6.88m，承載 力特征值130kPa；第五層：粉質(zhì)粘土，層厚5.9013.00m，平均厚度10.08m，承載力特征 值 220kPa；第六層：粗礫砂，層厚0.603.10m，平均厚度1.19m，承載力特征值 350k

4、Pa；2、地下水：地下水為孔隙潛水，含水層為第二層粉土及第三層細中沙， 穩(wěn)定水埋深為7.1米-7.5米，穩(wěn)定水標高為784.33-784.5，場地地下水主 要由大氣降水和側(cè)向徑流補給，水季節(jié)性變化幅度為1米左右。地下水 對混凝土具中等腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性；3、本場地為液化場地，液化等級為輕微，可不考慮軟弱土的震陷影響; 場地屬建筑抗震不利地段。三、管樁的力學性能指標（參照）注：由于重新設(shè)計了配筋，抗彎強度大于300kN.m。五、管樁加工制作由于支護工程中，管樁受力與一般工程樁不同，所以支護工程中使用的 管樁需要特別加工定制，主要是樁內(nèi)預應(yīng)力鋼筋的布置，需按設(shè)計進行 制作并

5、不均勻布置；鋼筋加密區(qū)（樁身貼基坑土壁側(cè)）在樁身做明顯標 示，以方便壓樁施工。樁體設(shè)計配筋見下圖靜壓管樁外觀質(zhì)量的驗收標準靜壓管樁尺寸驗收標準注：1、表內(nèi)尺寸以管樁設(shè)計圖紙為基準；2、預應(yīng)力筋和螺旋筋的混凝土保護層應(yīng)分別不小于30mm和25mm。六、施工及監(jiān)測由于場地狹小等因素，靜壓樁機因工作面不夠只能采用邊樁器施工，壓 樁力只能達到正常施工時的60%；因為穿越土層主要是填土與細砂層， 壓樁又是在原帷幕樁內(nèi)側(cè)10cm施工，為保證靜壓樁能順利壓入設(shè)計標 高，故采用長螺旋鉆機引孔。引孔孔徑500mm，深度為從地面起到17.5 米，孔底標高約為-22.3m。對于局部一次引孔不能壓入的可進行2次引 孔

6、。管樁進場數(shù)量根據(jù)實際使用量進場，以避免管樁大量進場后進行二次搬 用。施工中優(yōu)先考慮先施工東側(cè)管樁，然后施工南側(cè)、西側(cè)、再施工北 側(cè)，最后再施工進場道下管樁樁，實際施工順序根據(jù)現(xiàn)場條件確定。南 側(cè)新擴車道部分在施工完管樁后才能施工攪拌樁，防止新施工的攪拌樁 因強度不高在管樁壓入時擠裂。1、弓【孔：長螺旋鉆機引孔施工流程測量放樣f鉆機就穩(wěn)定、校正鉆機f鉆進f復查鉆機垂直度f繼續(xù)鉆進 f設(shè)計樁底標高止f鉆機移至新樁f挖機清理孔口鉆出土。樁及鉆進控制1）、樁放線由測量員負責，原攪拌樁與管樁間距100mm，用全站儀將 各樁中心點放出。2）、建立復核制度，放線完成后必須有嚴格的復核， 并做好記。3）、要

7、求鉆機機座水平穩(wěn)固，鉆桿垂直，誤差不超過1.0%， 鉆頭中心與樁中心一致。4）、鉆孔結(jié)束后，用小挖機立刻清除孔口鉆出 土。5）、長螺旋鉆機應(yīng)根據(jù)壓樁速度確定成孔數(shù)，保持在成孔后1小時 內(nèi)壓樁完成。6）、鉆進過程中，當碰障礙物無法繼續(xù)鉆進時，可能為原 帷幕樁垂直度原因鉆到原有帷幕樁上，此時應(yīng)向里側(cè)移后重新鉆進，移 尺寸以最小為好。2、靜壓：靜力壓樁施工管樁樁頂標高-7.27m，樁底標高22.27m，樁長15m，樁頂距現(xiàn)場地下約 2m。因工作面不夠靜壓樁機采用邊樁器施工，使用邊樁器施工時樁機 自帶吊車最長能樁12m，本工程采用PHC0 500-B管樁，節(jié)長15m，在 施工中配備25t吊車配合施工。

8、為防止土進入樁管內(nèi)，在管樁下端焊8mm厚上端焊3mm厚直徑500mm 封土鋼板。樁時，西側(cè)、南側(cè)樁管一定要使兩側(cè)加筋部分平行于基坑邊。 管樁對中原引孔中心壓入，樁插入地面0.51.0m時，應(yīng)調(diào)整樁的垂直 度，垂直度偏差不得大于0.5%；在確認樁的垂直度符合要求時，然后 才能繼續(xù)下壓；壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測樁身的垂直度。當樁身垂直度偏 差大于0.5%時，應(yīng)立即找出原因并設(shè)法糾正；當樁頭進入較硬土層后， 嚴禁用移動機架等方法強行糾編；壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝 土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫，應(yīng)立即停機，找出原因，采取措施解 決；當樁無法壓入設(shè)計標高時，地面出部分大于3米夾樁器還能夾住時， 應(yīng)配

9、合吊車將樁拔出，長螺旋鉆機重新引孔后在壓入，當小于3米時， 管樁用鋸樁機截割，嚴禁利用壓樁機行走推力強行將樁扳斷。當有二根 以上連續(xù)不能壓入時，應(yīng)用長螺旋鉆機重新引孔加樁（或在旁邊加樁）。 送樁應(yīng)符合下列規(guī)定：當樁頂被壓至接近地面需要送樁時，應(yīng)測出樁的 送樁深度并檢查樁頭質(zhì)量，確認后立即送樁，壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行； 管樁沉樁的終止標準：壓到設(shè)計標高，以標高控制為準。遇下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè)，及時與甲方、監(jiān)理等協(xié)商處理：（1）、樁身混凝土出現(xiàn)裂縫或破碎；（2）、土中樁身出現(xiàn)硼裂聲等異?，F(xiàn) 象；（3）、樁頭混凝土剝落、破裂；（4）、樁身突然傾斜、跑；（5）、夾具 機構(gòu)打滑；（6）、地面明顯起；（7

10、）、壓樁機下陷。3、管樁中心灌注及樁頂插筋由于靜壓樁施工快，在靜壓樁3-4天后，即可施工開挖樁頂處土方，進 行冠梁施工作業(yè)。挖土清底后，切除樁頂封堵鋼板，按要求灌注樁芯混 凝土并插入設(shè)計要求鋼筋，之后支模綁扎冠梁鋼筋，澆注冠梁混凝土， 澆注混凝土必須是該側(cè)整段進行。灌注混凝土后按方案進行監(jiān)測點的布置，并進行第一次測量。4、監(jiān)測主要進行了樁頂移觀測，由于嚴格按照工況分層分步開挖，及時進行掛 網(wǎng)支護和桿拉，冠粱頂移觀測點均有超過規(guī)定數(shù)值。周邊地面也有裂縫 和沉降。5、總結(jié)由于充分發(fā)揮了預應(yīng)力管樁工廠化生產(chǎn)質(zhì)量偏差小、施工周期短、強度 高的特性，靜壓樁施工后幾天即可分層分步開挖土方并進行冠梁施工，

11、克服了灌注樁支護需要等樁體混凝土強度必須達到設(shè)計強度才能進行 下步工序的等待缺點，加快了基坑的開挖進度，縮短了工期，同時降低 了工程造價，對于周邊有建（構(gòu)）筑物、變形要求高的基坑，支護樁樁 徑、樁長、樁內(nèi)配筋均可根據(jù)基坑深度進行靈活的增加和調(diào)整，有很好 的推廣價值。靜壓管樁外觀質(zhì)量的驗收標準靜壓管樁尺寸驗收標準注：1、表內(nèi)尺寸以管樁設(shè)計圖紙為基準；2、預應(yīng)力筋和螺旋筋的混凝土保護層應(yīng)分別不小于30mm和25mm。六、施工及監(jiān)測由于場地狹小等因素，靜壓樁機因工作面不夠只能采用邊樁器施工，壓樁力只能達到正常施工時的60%；因為穿越土層主要是填土與細砂層， 壓樁又是在原帷幕樁內(nèi)側(cè)10cm施工，為保證

12、靜壓樁能順利壓入設(shè)計標 高，故采用長螺旋鉆機引孔。引孔孔徑500mm，深度為從地面起到17.5 米，孔底標高約為-22.3m。對于局部一次引孔不能壓入的可進行2次引 孔。管樁進場數(shù)量根據(jù)實際使用量進場，以避免管樁大量進場后進行二次搬 用。施工中優(yōu)先考慮先施工東側(cè)管樁，然后施工南側(cè)、西側(cè)、再施工北 側(cè)，最后再施工進場道下管樁樁，實際施工順序根據(jù)現(xiàn)場條件確定。南 側(cè)新擴車道部分在施工完管樁后才能施工攪拌樁，防止新施工的攪拌樁 因強度不高在管樁壓入時擠裂。1、引孔：長螺旋鉆機引孔施工流程測量放樣f鉆機就穩(wěn)定、校正鉆機f鉆進f復查鉆機垂直度f繼續(xù)鉆進 f設(shè)計樁底標高止f鉆機移至新樁f挖機清理孔口鉆出土

13、。樁及鉆進控制1）、樁放線由測量員負責，原攪拌樁與管樁間距100mm，用全站儀將 各樁中心點放出。2）、建立復核制度，放線完成后必須有嚴格的復核， 并做好記。3）、要求鉆機機座水平穩(wěn)固，鉆桿垂直，誤差不超過1.0%， 鉆頭中心與樁中心一致。4）、鉆孔結(jié)束后，用小挖機立刻清除孔口鉆出 土。5）、長螺旋鉆機應(yīng)根據(jù)壓樁速度確定成孔數(shù)，保持在成孔后1小時 內(nèi)壓樁完成。6）、鉆進過程中，當碰障礙物無法繼續(xù)鉆進時，可能為原 帷幕樁垂直度原因鉆到原有帷幕樁上，此時應(yīng)向里側(cè)移后重新鉆進，移 尺寸以最小為好。2、靜壓：靜力壓樁施工管樁樁頂標高-7.27m,樁底標高22.27m,樁長15m,樁頂距現(xiàn)場地下約 2m

14、。因工作面不夠靜壓樁機采用邊樁器施工，使用邊樁器施工時樁機 自帶吊車最長能樁12m，本工程采用PHC0 500-B管樁，節(jié)長15m,在 施工中配備25t吊車配合施工。為防止土進入樁管內(nèi)，在管樁下端焊8mm厚上端焊3mm厚直徑500mm 封土鋼板。樁時，西側(cè)、南側(cè)樁管一定要使兩側(cè)加筋部分平行于基坑邊。 管樁對中原引孔中心壓入，樁插入地面0.51.0m時，應(yīng)調(diào)整樁的垂直 度，垂直度偏差不得大于0.5%；在確認樁的垂直度符合要求時，然后 才能繼續(xù)下壓；壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測樁身的垂直度。當樁身垂直度偏 差大于0.5%時，應(yīng)立即找出原因并設(shè)法糾正；當樁頭進入較硬土層后， 嚴禁用移動機架等方法強行糾編；壓

15、樁過程中應(yīng)經(jīng)常注意觀察樁身混凝 土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)樁身裂縫，應(yīng)立即停機，找出原因，采取措施解 決；當樁無法壓入設(shè)計標高時，地面出部分大于3米夾樁器還能夾住時， 應(yīng)配合吊車將樁拔出，長螺旋鉆機重新引孔后在壓入，當小于3米時， 管樁用鋸樁機截割，嚴禁利用壓樁機行走推力強行將樁扳斷。當有二根 以上連續(xù)不能壓入時，應(yīng)用長螺旋鉆機重新引孔加樁（或在旁邊加樁）。 送樁應(yīng)符合下列規(guī)定：當樁頂被壓至接近地面需要送樁時，應(yīng)測出樁的 送樁深度并檢查樁頭質(zhì)量，確認后立即送樁，壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行； 管樁沉樁的終止標準：壓到設(shè)計標高，以標高控制為準。遇下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè)，及時與甲方、監(jiān)理等協(xié)商處理：（1）、樁身混凝土出現(xiàn)裂縫或破碎；（2）、土中樁身出現(xiàn)硼裂聲等異常現(xiàn) 象；（3）、樁頭混凝土剝落、破裂；（4）、樁身突然傾斜、跑；（5）、夾具 機構(gòu)打滑；（6）、地面明顯起；（7）、壓樁機下陷。3、管樁中心灌注及樁頂插筋由于靜壓樁施工快，在靜壓樁3-4天后，即可施工開挖樁頂處土方，進 行冠梁施工作業(yè)。挖土清底后，切除樁頂封堵鋼板，按要求灌注樁芯混 凝土并插入設(shè)計要求鋼筋，之后支模綁扎冠梁鋼筋，澆注冠梁混凝土， 澆注混凝土必須是該側(cè)整段進行。灌注混凝土后按方案進行監(jiān)測點的布置，并進行第一次測量。4、監(jiān)測主要進行了樁頂移觀測，由于嚴格按照工況