基坑支护中钢筋混凝土管桩的应用范文

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摘要:

结合某工程的地质条件，介绍了该工程的基坑支护方案，从预应力钢筋混凝土管桩、冠梁、锚索三方面，阐述了预应力钢筋混凝土管桩深基坑支护施工技术要点，并总结了基坑监测与安全管理措施，实践证明该方案取得了良好的施工效果。

关键词:

基坑支护，预应力，钢筋混凝土管桩，冠梁，锚索

1工程概况及地质情况

山西长防电器股份有限公司棚户区项目一期工程住宅楼，为1栋L形22层综合商住楼，建设场地位于山西省长治市城区威远门中路东侧，东西长约90m，南北宽约65m;地上22层，地下1层，建筑高度68．6m，占地面积3047．06m2，建筑面积约62680．29m2，基坑开挖较深，大面积开挖深度6．4m，局部8．4m。周边环境:拟建场地内四周均有既有建筑物，东、南侧为民房，北侧为厂房，西侧紧邻商铺，拟建建筑物外墙距离邻街商铺最小距离约为1．8m，见图1。勘察深度范围内，影响本工程的地质为:第①层为杂填土(Q2ml4):该层厚度3．2m～4．2m;第②层～第⑧层均为粉质粘土(Qal+pl4);由此可见本工程的地质以粘土地质为主。场地地下水类型为孔隙潜水，地下静止水位埋深3．3m～3．75m，地下水位年变化幅度约1．0m。

2基坑支护方案的确立

根据场地地质条件、周边环境条件以及与周边建筑的关系，根据JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程划分本场地基坑支护结构安全等级为二级，根据JGJ167—2009湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程划分本场地局部基坑侧壁安全等级为一级，基坑支护方案的有效适用时间为1年。基坑支护选型如下:本工程基坑开挖线西边离已建构筑物最近处约1．8m，为了保护西边已建构筑物，场地西侧部位采用排桩+预应力锚索结构。排桩支护采用PRC-I400D95预应力管桩，桩长12m，间距:900mm;冠梁为400mm×400mm，混凝土等级C30;锚索采用2×7ds15．2，1860级钢绞线，见图2。

3预应力钢筋混凝土管桩支护施工

3．1预应力钢筋混凝土管桩施工

1)施工准备:a．强度要求:预应力混凝土管桩的混凝土强度达到设计强度的100%后方可施工。b．桩顶标高:嵌入冠梁50mm。桩顶标高为自然地面－0．4m。c．设备选型:为保证工程顺利施工，本工程选用GZX-400型全液压步履式静压压桩机，最大压桩力可达4000kN。d．施工场地:本工程使用大吨位的静压桩机，机体重量很大，要求地面坡道不大于1%，地基承载力不小于100kPa，同时，做好“三通一平”工作，即水通、电通、路通，压桩施工前进行场地平整压实，并做好排水工作。

2)沉桩施工:a．管桩起吊、运输、堆放:管桩起吊采用两支点法，也称勾吊法。支点位置按桩身产生的正、负弯矩值相等的原则确定。管桩运输时采用超长平板拖车或轻轨平板车搬运，运输时要保证管桩捆绑稳固。堆放地点应平整坚实，靠近沉桩地点，做好底层管桩的垫支工作，管桩堆放层不宜超过四层。b．管桩的提升就位:首先将管桩拉运至桩架前，用两根钢绳索绑扎后，由两个对称的葫芦吊起，将桩尖垂直对准桩位插入土中，再用人力扶正就位。c．静压沉桩:整个工程施工宜从中心向两边进行，混凝土筒体下桩宜从中心向两边进行。调整管桩的垂直度，桩帽、桩身和送桩的中心线(桩锤)应重合，然后开启压桩油缸，慢慢将桩压入土中，随时观察桩身垂直度及油表读数，控制好施压速度，同一根桩应减少中间休歇时间，一次性连续施压至控制标高。d．接桩:当下节桩桩头高出地表0．5m左右时，应接上节桩，接桩前应清理干净桩头的周边表面，接桩采用焊接，通过设置定位角铁，保证上、下节桩在同一中心线上，焊缝对称、均匀、饱满。e．送桩:采用专用送桩器送桩，且必须保证送桩时与桩身在同一中轴线上，待桩压送至设计标高后即可将送桩器从水中或泥中拔出，回填桩孔。f．截桩:管桩不宜截桩。如需截桩时，应采用锯桩器截桩，确保截桩后管桩质量，严禁使用大锤硬砸。g．桩位允许偏差:应符合GB13476—2009先张法预应力混凝土管桩的要求。h．其他未尽事宜见相关规范、规程的要求。

3．2冠梁

1)支护桩桩顶均设置钢筋混凝土冠梁一道，冠梁施工前需将支护桩桩顶浮渣清除干净，桩芯顶面的混凝土要凿毛处理。

2)调直桩内预埋进冠梁的锚固钢筋，冠梁钢筋在钢筋加工场地加工好后运至现场进行绑扎，底层冠梁钢筋网片与桩身钢筋焊接牢固，搭设钢筋架绑扎、定好上层冠梁钢筋和预埋于冠梁内的钢支撑垫板。

3)用施工线定好模板边线立模，每隔100cm设置对拉杆，每隔1．2m在模板两侧用油顶及钢筋顶住。

4)混凝土浇筑前要清理干净模板内的杂物，确保冠梁内无任何杂物;混凝土分两次浇筑，第一次浇筑50cm并用振捣棒振实，第一次完成后浇筑第二次并振捣，两次浇筑时间间隔不要太久，防止出现混凝土初凝断层;振捣过程中插点要均匀分布，逐点振捣，快插慢拔，严禁漏振过振。冠梁配筋图见图3。

3．3锚索施工

1)锚杆材料采用钢绞线1860级锚索一道，锚固体直径150mm，入射角20°，总长为15m，锚固段长度为10m，自由段长5m。锚索孔位垂直方向偏差不大于100mm，偏斜角度不应大于2°，锚索孔深和杆体长度不应小于设计长度，见图4。

2)锚索施工必须按自上而下的顺序进行，分段分层开挖，上层土钉砂浆及喷射混凝土必须有7d以上养护时间并张拉锁定后，方可开挖下层土方及开始下层锚杆施工。

3)按施工图纸确定钻孔位置，保证锚孔位置在一条直线上。

4)采用全套管钻孔跟进工艺进行锚索成孔施工，钻进过程中要反复提插钻杆，套管管内出土，喷水钻头冲洗底沉渣直至出清水后方可接下节钻杆，钻孔施工采用跳打方式，减少对土层的扰动。

5)锚杆注浆采用普通硅酸盐42．5级水泥，水灰比为0．4～0．5，二次高压注浆，注浆压力2．5MPa～5．0MPa，保持3min～5min，水泥用量不小于60kg/m。

6)在注浆强度达到15MPa以后对锚杆进行张拉，张拉值200kN，锁定值100kN，锚索张拉至设计荷载的0．9倍～1．0倍后，再按设计要求锁定。

4基坑监测及应急预案

1)基坑顶部的水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置，周边中部、角部处应布置监测点，监测点水平间距不宜大于20m。

2)在基坑周边建筑物沿四周和中间必须布置一个观测点。

3)对西部四层建筑物和南部锅炉房进行重点观测。土方开挖前必须测定监测初始值，且不少于2次，土方开挖过程中，测量时间间隔根据工程进度正常情况下每天一次，底板浇筑混凝土后每2d一次或每3d一次，遇到特殊工况则进行加密观测，基坑开挖每一步都要做到变形观测。

4)应急预案:a．现场应准备钻机、高压旋喷注浆、铲车等机械设备，发现有渗水漏水及时封堵;b．现场准备一定数量的水泥、型钢等抢险物资;c．在正式施工前，应对基坑底下的电线、电缆、各种管道进行详细的调查，并做出明确标记，施工时注意避开，防止损坏。

5安全质量注意事项

1)各种施工、操作人员必须配置到位，持证上岗，进行安全生产岗前培训，各种作业人员必须配戴安全防护用具和劳保用品。

2)加强施工的监控测量，及时反馈测量信息，依照测量结果情况，及时调整放坡系数，确保施工安全。应随时观测基坑的稳定性，如发现塌方现象，应及时采取有效措施，确保施工安全。

3)基坑开挖前设置防护栏杆，立杆间距2m，栏杆自上向下用密目式安全网封闭。防护栏杆及栏杆柱采用48×3．0mm钢管、扣件固定，防护栏杆刷黄色和黑色相间条纹。基坑开挖时，四周距坑边5m内不允许堆放荷载，以免引起边坡的过大位移。

4)土方开挖完毕，为防止雨水浸泡槽底，在基坑的转角处临时设置3个积水坑，每一坑内配备一台抽水泵，随时抽出坑内积水。

5)桩机移位时，必须听从机长统一指挥，桩机定位后必须垫实放稳。

6)操作人员应穿防滑鞋，以免滑入孔内，引起事故。

7)深井要设木头井盖，并在四周设置脚手护栏，刷黄黑相间的油漆，以指示人们注意。

6结语

工程实例表明，预应力钢筋混凝土管桩用作基坑支护桩取得了较好的效果，采用静压法施工时，震动和噪声较小，施工文明，现场整洁;运输吊装方便，接桩快捷;成桩质量可靠，桩身耐打，穿透力强，单桩承载力高。

作者:李立 单位:山西省第三建筑工程公司