預(yù)應(yīng)力管樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

1、預(yù)應(yīng)力管樁在基坑支護(hù)中的應(yīng)用歡定門7裁一、工程概況本基坑支護(hù)工程是一個(gè)特殊的由二次施工完成的基坑。由于特殊原因， 該項(xiàng)目停置后重新進(jìn)行建設(shè)，第一次的支護(hù)設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)研究院對(duì)基坑支護(hù)工程進(jìn)行了重新 設(shè)計(jì)：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(jì)修改坑口加大，原帷幕樁需局部 挖除，施工3排，攪拌樁樁長(zhǎng)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(hù)樁采用高強(qiáng)預(yù) 應(yīng)力混凝土管樁，樁長(zhǎng)15米，樁間距1米，緊貼原帷幕內(nèi)側(cè)施工，管 樁型號(hào)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(shí)，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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(xì)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(xì)中沙， 穩(wěn)定水埋深為7.1米-7.5米，穩(wěn)定水標(biāo)高為784.33-784.5，場(chǎng)地地下水主 要由大氣降水和側(cè)向徑流補(bǔ)給，水季節(jié)性變化幅度為1米左右。地下水 對(duì)混凝土具中等腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性；3、本場(chǎng)地為液化場(chǎng)地，液化等級(jí)為輕微，可不考慮軟弱土的震陷影響; 場(chǎng)地屬建筑抗震不利地段。三、管樁的力學(xué)性能指標(biāo)（參照）注：由于重新設(shè)計(jì)了配筋，抗彎強(qiáng)度大于300kN.m。五、管樁加工制作由于支護(hù)工程中，管樁受力與一般工程樁不同，所以支護(hù)工程中使用的 管樁需要特別加工定制，主要是樁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，需按設(shè)計(jì)進(jìn)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(biāo) 示，以方便壓樁施工。樁體設(shè)計(jì)配筋見下圖靜壓管樁外觀質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)靜壓管樁尺寸驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)注：1、表內(nèi)尺寸以管樁設(shè)計(jì)圖紙為基準(zhǔn)；2、預(yù)應(yīng)力筋和螺旋筋的混凝土保護(hù)層應(yīng)分別不小于30mm和25mm。六、施工及監(jiān)測(cè)由于場(chǎng)地狹小等因素，靜壓樁機(jī)因工作面不夠只能采用邊樁器施工，壓 樁力只能達(dá)到正常施工時(shí)的60%；因?yàn)榇┰酵翆又饕翘钔僚c細(xì)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(jì)標(biāo) 高，故采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔。引孔孔徑500mm，深度為從地面起到17.5 米，孔底標(biāo)高約為-22.3m。對(duì)于局部一次引孔不能壓入的可進(jìn)行2次引 孔

6、。管樁進(jìn)場(chǎng)數(shù)量根據(jù)實(shí)際使用量進(jìn)場(chǎng)，以避免管樁大量進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)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(jìn)場(chǎng)道下管樁樁，實(shí)際施工順序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定。南 側(cè)新擴(kuò)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(qiáng)度不高在管樁壓入時(shí)擠裂。1、弓【孔：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔施工流程測(cè)量放樣f鉆機(jī)就穩(wěn)定、校正鉆機(jī)f鉆進(jìn)f復(fù)查鉆機(jī)垂直度f繼續(xù)鉆進(jìn) f設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高止f鉆機(jī)移至新樁f挖機(jī)清理孔口鉆出土。樁及鉆進(jìn)控制1）、樁放線由測(cè)量員負(fù)責(zé)，原攪拌樁與管樁間距100mm，用全站儀將 各樁中心點(diǎn)放出。2）、建立復(fù)核制度，放線完成后必須有嚴(yán)格的復(fù)核， 并做好記。3）、要

7、求鉆機(jī)機(jī)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(jī)立刻清除孔口鉆出 土。5）、長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)應(yīng)根據(jù)壓樁速度確定成孔數(shù)，保持在成孔后1小時(shí) 內(nèi)壓樁完成。6）、鉆進(jìn)過程中，當(dāng)碰障礙物無法繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，可能為原 帷幕樁垂直度原因鉆到原有帷幕樁上，此時(shí)應(yīng)向里側(cè)移后重新鉆進(jìn)，移 尺寸以最小為好。2、靜壓：靜力壓樁施工管樁樁頂標(biāo)高-7.27m，樁底標(biāo)高22.27m，樁長(zhǎng)15m，樁頂距現(xiàn)場(chǎng)地下約 2m。因工作面不夠靜壓樁機(jī)采用邊樁器施工，使用邊樁器施工時(shí)樁機(jī) 自帶吊車最長(zhǎng)能樁12m，本工程采用PHC0 500-B管樁，節(jié)長(zhǎng)15m，在 施工中配備25t吊車配合施工。

8、為防止土進(jìn)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(shí)，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(duì)中原引孔中心壓入，樁插入地面0.51.0m時(shí)，應(yīng)調(diào)整樁的垂直 度，垂直度偏差不得大于0.5%；在確認(rèn)樁的垂直度符合要求時(shí)，然后 才能繼續(xù)下壓；壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)樁身的垂直度。當(dāng)樁身垂直度偏 差大于0.5%時(shí)，應(yīng)立即找出原因并設(shè)法糾正；當(dāng)樁頭進(jìn)入較硬土層后， 嚴(yán)禁用移動(dòng)機(jī)架等方法強(qiáng)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(jī)，找出原因，采取措施解 決；當(dāng)樁無法壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，地面出部分大于3米夾樁器還能夾住時(shí)， 應(yīng)配

9、合吊車將樁拔出，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)重新引孔后在壓入，當(dāng)小于3米時(shí)， 管樁用鋸樁機(jī)截割，嚴(yán)禁利用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷。當(dāng)有二根 以上連續(xù)不能壓入時(shí)，應(yīng)用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)重新引孔加樁（或在旁邊加樁）。 送樁應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)出樁的 送樁深度并檢查樁頭質(zhì)量，確認(rèn)后立即送樁，壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行； 管樁沉樁的終止標(biāo)準(zhǔn)：壓到設(shè)計(jì)標(biāo)高，以標(biāo)高控制為準(zhǔn)。遇下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè)，及時(shí)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(jī)構(gòu)打滑；（6）、地面明顯起；（7

10、）、壓樁機(jī)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(jìn) 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(jì)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(jìn)行。灌注混凝土后按方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，并進(jìn)行第一次測(cè)量。4、監(jiān)測(cè)主要進(jìn)行了樁頂移觀測(cè)，由于嚴(yán)格按照工況分層分步開挖，及時(shí)進(jìn)行掛 網(wǎng)支護(hù)和桿拉，冠粱頂移觀測(cè)點(diǎn)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(yù)應(yīng)力管樁工廠化生產(chǎn)質(zhì)量偏差小、施工周期短、強(qiáng)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(jìn)行冠梁施工，

11、克服了灌注樁支護(hù)需要等樁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度才能進(jìn)行 下步工序的等待缺點(diǎn)，加快了基坑的開挖進(jìn)度，縮短了工期，同時(shí)降低 了工程造價(jià)，對(duì)于周邊有建（構(gòu)）筑物、變形要求高的基坑，支護(hù)樁樁 徑、樁長(zhǎng)、樁內(nèi)配筋均可根據(jù)基坑深度進(jìn)行靈活的增加和調(diào)整，有很好 的推廣價(jià)值。靜壓管樁外觀質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)靜壓管樁尺寸驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)注：1、表內(nèi)尺寸以管樁設(shè)計(jì)圖紙為基準(zhǔn)；2、預(yù)應(yīng)力筋和螺旋筋的混凝土保護(hù)層應(yīng)分別不小于30mm和25mm。六、施工及監(jiān)測(cè)由于場(chǎng)地狹小等因素，靜壓樁機(jī)因工作面不夠只能采用邊樁器施工，壓樁力只能達(dá)到正常施工時(shí)的60%；因?yàn)榇┰酵翆又饕翘钔僚c細(xì)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(jì)標(biāo) 高，故采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔。引孔孔徑500mm，深度為從地面起到17.5 米，孔底標(biāo)高約為-22.3m。對(duì)于局部一次引孔不能壓入的可進(jìn)行2次引 孔。管樁進(jìn)場(chǎng)數(shù)量根據(jù)實(shí)際使用量進(jìn)場(chǎng)，以避免管樁大量進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)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(jìn)場(chǎng)道下管樁樁，實(shí)際施工順序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定。南 側(cè)新擴(kuò)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(qiáng)度不高在管樁壓入時(shí)擠裂。1、引孔：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔施工流程測(cè)量放樣f鉆機(jī)就穩(wěn)定、校正鉆機(jī)f鉆進(jìn)f復(fù)查鉆機(jī)垂直度f繼續(xù)鉆進(jìn) f設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高止f鉆機(jī)移至新樁f挖機(jī)清理孔口鉆出土

13、。樁及鉆進(jìn)控制1）、樁放線由測(cè)量員負(fù)責(zé)，原攪拌樁與管樁間距100mm，用全站儀將 各樁中心點(diǎn)放出。2）、建立復(fù)核制度，放線完成后必須有嚴(yán)格的復(fù)核， 并做好記。3）、要求鉆機(jī)機(jī)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(jī)立刻清除孔口鉆出 土。5）、長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)應(yīng)根據(jù)壓樁速度確定成孔數(shù)，保持在成孔后1小時(shí) 內(nèi)壓樁完成。6）、鉆進(jìn)過程中，當(dāng)碰障礙物無法繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，可能為原 帷幕樁垂直度原因鉆到原有帷幕樁上，此時(shí)應(yīng)向里側(cè)移后重新鉆進(jìn)，移 尺寸以最小為好。2、靜壓：靜力壓樁施工管樁樁頂標(biāo)高-7.27m,樁底標(biāo)高22.27m,樁長(zhǎng)15m,樁頂距現(xiàn)場(chǎng)地下約 2m

14、。因工作面不夠靜壓樁機(jī)采用邊樁器施工，使用邊樁器施工時(shí)樁機(jī) 自帶吊車最長(zhǎng)能樁12m，本工程采用PHC0 500-B管樁，節(jié)長(zhǎng)15m,在 施工中配備25t吊車配合施工。為防止土進(jìn)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(shí)，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(duì)中原引孔中心壓入，樁插入地面0.51.0m時(shí)，應(yīng)調(diào)整樁的垂直 度，垂直度偏差不得大于0.5%；在確認(rèn)樁的垂直度符合要求時(shí)，然后 才能繼續(xù)下壓；壓樁過程中應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)樁身的垂直度。當(dāng)樁身垂直度偏 差大于0.5%時(shí)，應(yīng)立即找出原因并設(shè)法糾正；當(dāng)樁頭進(jìn)入較硬土層后， 嚴(yán)禁用移動(dòng)機(jī)架等方法強(qiáng)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(jī)，找出原因，采取措施解 決；當(dāng)樁無法壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，地面出部分大于3米夾樁器還能夾住時(shí)， 應(yīng)配合吊車將樁拔出，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)重新引孔后在壓入，當(dāng)小于3米時(shí)， 管樁用鋸樁機(jī)截割，嚴(yán)禁利用壓樁機(jī)行走推力強(qiáng)行將樁扳斷。當(dāng)有二根 以上連續(xù)不能壓入時(shí)，應(yīng)用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)重新引孔加樁（或在旁邊加樁）。 送樁應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)樁頂被壓至接近地面需要送樁時(shí)，應(yīng)測(cè)出樁的 送樁深度并檢查樁頭質(zhì)量，確認(rèn)后立即送樁，壓、送作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行； 管樁沉樁的終止標(biāo)準(zhǔn)：壓到設(shè)計(jì)標(biāo)高，以標(biāo)高控制為準(zhǔn)。遇下列情況應(yīng)暫停壓樁作業(yè)，及時(shí)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(jī)構(gòu)打滑；（6）、地面明顯起；（7）、壓樁機(jī)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(jìn) 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(jì)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(jìn)行。灌注混凝土后按方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，并進(jìn)行第一次測(cè)量。4、監(jiān)測(cè)主要進(jìn)行了樁頂移觀測(cè)，由于嚴(yán)格按照工況