第３７卷第１５期 ２ ０ １ １年５月 文章编号：１００９－６８２５（２０１ １）１５—００６９－０２ 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．１５ Ｍａｙ． ２０１１ ・６９・ 预应力混凝土管桩在基坑支护中的应用 张华刚 摘要：对基坑支护的受力特征结合管桩的力学性能进行了分析，通过在某实际工程中进行实施、验证，取得了预期效果， 并提出了预应力混凝土管桩在基坑支护施工中的注意事项，为今后基坑支护工程中采用预应力混凝土管桩提供了指导。 关键词：预应力混凝土管桩，基坑支护，效益 中图分类号：ＴＵ４７３．１ 文献标识码：Ａ １ 简要分析 １）预应力混凝土管桩（以下简称管桩）主要应用于各种桩基 ２．２各土层计算参数 各土层计算参数取值见表ｌ。 工程，对于以竖向承载力为主的桩基来说，其超高的桩身抗压强 ２．３ 以基坑东侧为例进行计算 １）东侧坑深ｌ４．１７ ｍ，５．８０ ｍ以上用土钉墙支护（本文不详 度得以充分发挥；而对于基坑支护来说则以水平承载力为主，重 坡宽３．８０ ｍ，平台宽５．Ｏ０ ｍ；５．８０ ｍ以下用三排水泥搅拌桩 点要考虑其抗弯、抗剪能力能否满足要求，尤其是抗弯能力。２） 述），０）基坑与边坡结构 管桩是一种新型的结构构件，作为基坑支护适用于排桩支护计算 做止水帷幕（本文不详述）。２）使用ＲＳＤ（Ｖ３．模型；由于管桩桩径较小（桩基工程中通常使用 Ｏ０），单桩抗弯 设计软件，按排桩模式计算。桩顶标高一７．１７ ｍ，坑底标高 ｌ４．１７ ｍ，桩径５００ ｍｍ，桩距１．０ ｉｎ，嵌固深度８．０ ｍ，桩长１５．０ ｍ。 承载力值较低，因此设计时桩距要小，加撑要合理选择位置和层 一ｎ，孑Ｌ径１５０ ｍｍ；第一道位于 数，使受力满足管桩自身能力。国家建筑标准图集０３ＳＧ４０９预应 ３）支锚设置：锚杆水平间距２．０ ｉ８．５０ ｉｎ处，预应力２００ ｋＮ，第二道位于一１１．５０ ｉｎ处，预应力 力混凝土管桩（中国建筑标准设计研究院）给出了各类型管桩的 一力学性能指标，可据此选用管桩类型。３）目前，管桩生产企业不 １５０ ｋＮ。使用预应力锚索（锚索计算本文不详述）。４）内力计算 ｋＮ‘ｍ；一Ｍ ＝一１４５．５ ｋＮ。ｍ；＋Ｑ ＝ 定能够提供“标准图集”中所列所有型号的产品，因此，必要时 女口下：＋Ｍ ＝２２１．１一Ｂ５００（１２５）一１５型管 可以改变管桩截面配筋，甚至不均匀配筋。当然，这需要管桩生 １１３．４ ｋＮ；一Ｑ～＝一１５６．０ ｋＮ。选用ＰＨＣ－桩，其极限弯矩为２５８ ｋＮ・ｍ，计算抗剪承载力（桩芯用Ｃ３０混凝 产企业的配合。 ２工程实例 ２．１ 工程概况 １）基本情况：某基坑西侧地面标高７９０．６６ １１１，南侧７９０．９２ ｍ， 东、北侧７９０．９７ ｍ；基坑底标高７７６．８０ Ｉ１１；基坑坑底周长约３３０ ｍ。 土填实）为２８０ ｋＮ，满足要求。 ２．４配筋工程 本工程西侧部分由于计算内力较大，采用了不均匀配筋，以 ＰＨＣ－ＡＢＳ００（１２５）一１５型管桩为基础在受弯侧各增加３＋１０．７。 ２）工程地质概况：①人工填土，以杂填土为主，主要由砖块、 灰渣、建筑垃圾组成，含瓦片、煤屑、根植物、有机物；结构松散，土 质不均。标贯击数实测值６．０击～１０．０击，平均９．３击。该层层 厚５．５０ Ｉｌｌ～７．３０ ｍ，平均６．５２ ｍ，层底标高７８４．４８ ｍ～７８６．０３ １３１。 ２．５ 支护效果 该基坑支护施工完成后，基坑稳定，变形满足规范要求。 ３效益分析 １）预应力管桩支护属于排桩支护范畴，因此与以往通常使用 的钢筋混凝土灌注桩进行对比。２）仍以基坑东侧为例，选用钢筋 ②粉土（Ｑ： ），湿，稍密，中等压缩性，标贯击数实测值６．０击～ 使用ＲＳＤ（Ｖ３．０）基坑与边坡结构设计软件， ９．０击，平均７．３击。该层层厚０．６０ ｍ～３．２０ １３１，平均１．４０ ｒｌｒｌ，层 混凝土灌注桩支护，ｌｌ，桩距２．０ ｍ；桩顶标高、坑底标 底埋深６．１０ Ｉｎ～９．６０ ｍ，层底标高７８１．８５ ｍ～７８５．４３ １１１。③中、 按排桩模式计算。选桩径８００ ｍｉ细砂（Ｑ ），饱和，松散一稍密状态；标贯击数实测值８．０击～ 高、嵌固深度、桩长以及支锚设置同管桩支护。计算截面纵向配 １９．０击，平均１３．７击。该层层厚９．２０ ｉｎ～１３．８０ ｍ，平均１１．８７ ＩＴＩ， 层底埋深１８．４０ ｎｌ一２０．７０ １１１，层底标高７７０．８７ ｎｌ～７７３．４３ １１１。④ 筋５ ９８９ ｍｍ ，选１６４，２２；计算预应力锚索与管桩支护相同。３）以 １００ ｍ基坑延长米为单位，二者对比如表２所示。４）除了造价可 粉质粘土、粉土互层（Ｑ： ￣ｐ１），粉质粘土为软塑～可塑状态，中等 压缩性，标贯击数实测值８．０击～１９．０击，平均１２．２击；粉土为 明显降低外，施工速度亦可大大加快，同时由于工厂化预制，避免 了灌注桩现场施工所产生的大量泥浆，为文明施工、环保施工创 造了条件。因此，选用预应力混凝土管桩具有显著的经济效益和 湿，稍密一中密，标贯击数实测值８．０击～２７．０击，平均１５．３击。 社会效益。 该层层厚４．Ｏ０ ｍ一１０．０６ ｍ，平均６．８８ ｉｎ，层底埋深２４．５０ ＩＴＩ～ 表２灌注桩与管桩对比表 ３０．Ｏ０ Ｉ１３，层底标高７６２．Ｏ０ ｍ～７６７．１５ ｍ。地下水位埋深为 ７．１０ ｍ一７．５０ ｒｆｌ，水位标高为７８４．３３ ｍ～７８４．５ １１１。 表１ 各土层计算参数取值 土名 层厚／ｍ 密度／ｇ・ｃ＇ｍ一 Ｃ／ｋＰａ （。） 摩阻力／ｋＰａ ①填土 ②粉土 ③细砂 ６．５ １．４ １２ １．８３ 】．８５ １．８７ １０ １２ ０ １３ １５ ２５ ４５ ６０ ８０ ４注意事项 １）如采用不均匀配筋，则在管桩生产时应做好标记，标明钢筋 加密侧以免施工时搞错方向，当然这需要管桩生产厂商的配合。 ④粉土 ９．９ １．８３ １５ ｌ５ ７５ 收稿日期：２０１１—０１－２８ 作者简介：张华刚（１９６２－），男，工程师，山西中方森特建筑工程设计研究院，山西太原０３０００２ ・７０・ 第３７卷第ｌ５期 ２ ０ １ １年５月 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ 山 西 建 筑 Ｖ０１．３７ Ｎｏ．１５ Ｍａｙ．２０１１ 文章编号：１００９—６８２５（２０１１）１５—００７０—０３ 高压旋喷桩在高填方地基加固的应用 罗 焰 摘要：对广州大功率检修基地工程主厂区东侧、南侧高填方区采用高压旋喷桩进行了地基加固处理，从高压旋喷桩加 回高填方地基的平面布置、加固深度、复合地基计算强度、室内试验与现场试验检测效果评价等方面作了详细论述，以期 为类似工程应用提供借鉴。 关键词：高压旋喷桩，高填方，地基加固，检测 中圈分类号：ＴＵ４７２．３６ 文献标识码：Ａ １ 工程设计 １．１工程概况及工程地质 检修基地场区工程地质：①丘坡区表层为第四系残积粉质粘 土，褐黄色，硬塑一坚硬，厚５．２ Ｉｎ一１２．５ ｍ，下为燕山期花岗岩， 呈土状，遇水易软化，夹有球状风化 广州大功率机车检修基地位于广州花都区狮岭镇西头村，京 其中全风化层褐红一灰黄色，直径２ ｍ～５ Ｉｌｌ，厚度７．４３ Ｉｌｌ一４４．９ ｍ，强风层，褐黄 广线西边，山前旅游大道北侧，为高丘陵间谷地区，主厂区东侧、 的弱风化体，呈块状，厚０ Ｉｎ一５．１ ｍ，以下为弱风化，肉红色，岩芯呈柱状， 南侧为高填方区，填方深度高达１７ ｉｎ；主厂区中偏西北部的车体 色，抗压强度较高。②谷地表层褐黄、灰黄色粉质粘土，软 联合厂房中部有一串带状水塘沿东南一西北方向斜跨，东南方向 质硬性脆，饱和，厚 延伸影响到组装联合厂房的东北角，此区域也为填方地段，填土 塑，厚５．２ ｎｌ一６．４ ｍ；下为含粘土粗砂，灰白色，中密， ｍ；局部夹有０．８ Ｉｎ一２．１ ｍ灰黑色淤泥质粘土；以下为粉质 深度高达２０ ｍ。对于高填方区，填土深、压实周期长且施工难度 １．８灰白色，硬塑，厚２．２ ｍ；底部为花岗岩全一弱风化层。水田 大。同时新填土要经过一个以上雨季自然沉落５％～１０％（也就 粘土，ｍ灰色种植土，水塘表层有ｌ Ｉｌｌ～３ ｍ灰色淤泥。 是沉落１．０ Ｉｎ～２．０ ｍ）才能较稳定，对厂房房屋基础、设备基础、 表层有厚０．５ 地坪、道路影响较大，经专家论证比较各种加固方法，选定高压旋 １．２高压旋喷桩试桩 根据工程勘察资料，超过１０ ｎｌ填方的采用高压旋喷桩设计。 喷桩对高填方区进行地基加固处理。 ２）锚杆腰梁后管桩间空隙（包括腰梁与管桩间隙）在预应力锚索 地配置受力钢筋，以便达到降低成本、节省造价的目的，形成专门 张拉前建议用素混凝土（一般不低于（２０）填实，其竖向宽度应大 用于基坑支护的预应力管桩。４）使用管桩做基坑支护，扩展了管 于腰梁宽度（每边不少于１００ ｍｍ）。３）桩芯可根据受力状况用素 桩的应用范围，使我们在基坑工程中多一种选择方式。 混凝土填实，一般不低于Ｃ３０。４）冠梁与管桩的连接，用竖向钢筋 ６结语 （笼）插入桩芯并浇灌混凝土。５）正如所有预制桩一样，管桩施工 １）以上是用预应力混凝土管桩做基坑支护的一次尝试，希望 可能会因地层局部障碍导致不能压桩到预定深度，或达不到预定 和同行们一起探讨，在今后的工程实践中不断完善和优化，不妥 深度就出现压断桩的情况。如果连续多桩出现这种情况，就需要 之处敬请指教。２）本工程设计后，在施工前邀请了专家进行论 采取相应弥补措施，比如引孔、增加支锚层数等。 证，专家们一致肯定这种方式，并提出了宝贵意见，从而保证了工 对于基坑工程来说，由于勘探不可能完全准确反映每一个部 程得以顺利实施，在此表示感谢。３）太原太工桩基工程有限公司 位的情况，因此就需要用动态控制、信息化反馈来进行施工，对此， 有关技术人员也提出了不少宝贵意见，并在施工中采取了有效措 不论是设计方还是施工方都应有充分的思想准备和应对措施。 施，对成功实施支护工程起了重要作用。４）感谢山西鼎立嘉管桩 有限公司在“非标”管桩生产上给予的大力支持。 ５结论 １）从本工程实践可知，预应力混凝土管桩完全可以用于基坑 参考文献： 支护工程，作为一种新型的结构构件适用于排桩支护计算模型， ［１］ 国家建筑标准图集０３ＳＧ４０９，预应力混凝土管桩［ｓ］． 在设计时应根据管桩的基本参数和力学性能指标，合理选择桩 ［２］ 山西省建筑工程质量监督检验站．预应力高强混凝土管桩 距、调配支点位置和层数。２）使用管桩做基坑支护，技术上可行， 产品质量检验报告［Ｒ］．２００９． 造价上经济，工期上节省，环境上文明。具有明显的经济效益和 ［３］ 周 健．预应力管桩静压在河北唐山京唐港地区的应用 社会效益。３）由于管桩为工厂化预制，其质量和精度更容易控 ［Ｊ］．山西建筑，２０１０。３６（１１）：１２２—１２３． 制，可根据支护桩的受力特性，采用不均匀配筋，在受弯侧较集中 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ｉｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ＺＨＡＮＧ Ｈｕａ・ｇａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｌｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｐｉｐｅ ｐｉｌｅｓ，ｉｔ ａｎａｌｙｚｅｓ ｆｏｒｃｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ，ａｃｈｉｅｖｅｓ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｙ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈｅｃｋ ｉｎ ａｃｔｕａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ｉｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｎ－ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｕｓ，ｉｔ ｈａｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｒｏｊｃｔｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｂｅｎｅｆｉｔ 收稿日期：２０１ ｌ・０１－２６ 作者简介：罗焰（１９７５一），女，工程师，株洲电力机车有限公司，湖南株洲４１２０００
