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浅谈临近地铁区域钢管桩地基处理施工技术

2015-07-15 163 0

0绪论
　　随着我国大规模经济建设的迅猛发展，由于工业布局和城市规划的需要，在软弱地基上兴建大型、高耸、重型的工业厂房、高层楼宇越来越多。因此这类工程的地基处理方法日益成为广大工程技术人员经常遇到而急需解决的课题。本工程因地铁连接通道处地基承载力不能满足设计要求，故采用钢管桩进行地基处理。这种施工工艺客服了因现场施工作业面小，施工困难的外界不利条件，且加快了施工进度。下面就此施工技术具体内容及应用情况作一下介绍。
　　1工程概况
　　本工程为沈阳乐天世界项目一期地下室及主体施工工程，工程总建筑面积为251674m2。其中1标段为百货店（包含地下停车场），总建筑面积191781m2，地上部分92477m2，地下部分99303m2，建筑高度为42.7m，地下三层（局部四层），地上7层。基础形式为筏板基础+抗浮桩，结构形式为框架结构。2标段为电影院（包含商场，地下停车场），总建筑面积59894m2，地上部分建筑面积35859m2，地下部分建筑面积24035m2，建筑高度42.1m，地下4层，地上7层。基础形式为筏板基础+抗浮桩，结构形式为框架结构。
　　本工程地铁连接通道为后期新增结构工程，地铁连接通道的基础持力层地基承载力无法满足设计要求，采用钢管桩进行地基处理。
　　2适用范围
　　本施工工艺主要适用于工业与民用建筑中当承载力小于设计要求时的地基处理。
　　3工艺特点
　　钢管桩广泛用于支承桩、摩擦桩等各种情况。尤其是作为支承桩使用时，由于能够将其充分的打入到较坚硬的支承层，故能够发挥钢材整个断面强度的承载作用。能够承受强大的冲击力，水平阻力大，抗横向力强。设计的灵活性大，与上部结构容易结合。打桩时排土量少，搬运堆放操作容易，且可加快施工进度。
　　4施工工艺流程及施工特点
　　4.1工艺流程
　　1.钢管桩加工。加工过程中特别注意小钢管与大钢管之间的焊接，因为两者之间有缝隙所以需要填充光圆钢筋，保证焊接的质量。
　　2.管桩施打。管桩施打前，首先按照设计好的基坑尺寸进行放线，挖好基坑开挖线，冲击钻引孔穿透碎石层；然后由角桩开始进行插打（从角桩插打便于控制管桩的垂直度），管桩尽量按照基坑开挖线布置，避免内支撑与管桩之间产生缝隙，因而影响受力状态。
　　3.开挖内支撑安装。边开挖边支撑，注意处理管桩与内支撑之间的缝隙，采用钢对钢材料填塞，例如工字钢、槽钢等。在开挖的过程中要观察好管桩的受力情况，更不要出现超挖的情况。
　　4.基础施工。
　　5.基坑回填、支撑拆除。支撑拆除后应及时进行回填，避免管桩受力弯曲，影响管桩的循环使用。
　　4.2施工特点
　　本工程施工地铁连接通道为后期新增结构工程，基础持力层设计450 Kpa 。地铁连接通道的基础持力层地基承载力无法满足设计要求，原设计院建议采用CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩），而现场施工作业面小，施工困难。经过于业主、设计沟通，将地铁连接通道地基处理方式优化为钢管桩复合地基。
　　钢管桩在本工程中发挥出的特点如下：
　　1.重量轻、刚性好，装卸、运输、堆放方便，不易损坏。原设计建议采用CFG桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，而堵管则是这一施工方法要面对的主要问题。为协调这一问题，对施工现场的平面布置和地面标高均有严格的要求。本工程施工现场并不能满足这些要求，如果继续采用原来的设计，不能保障后期施工的顺利进行，延误工期，而采用钢管桩可以避免此类问题的发生。
　　2.承载力高。由于钢材强度高，能够有效地打入坚硬土层，桩身不易损坏，并能获得极大的单桩承载力。本工程地铁连接通道处本身地处位置特殊，对于地基承载力有很高的要求。
　　3.桩长易于调节。可根据需要采用接长或切割的办法调节桩长。接头连接简单。采用电焊焊接，操作简便，强度高，使用安全。本工程采用14m钢管桩后接长3m，桩长总长共17m，在现场焊接连接，施工便捷，在一定程度上保证了施工进度的顺利进行。
　　4.排土量小，对邻近建筑物影响小。桩下端为开口，随着桩打入，泥土挤入桩管内与实桩相比挤土量大为减少，对周围地基的扰动也较小，可避免土体隆起。对先打桩的垂直变位、桩顶水平变位，也可大大减少。本工程地处繁华阶段，且地铁已经先期投入使用，因此地基处理工程在施工的同时必须严格控制基坑开挖引起的变形沉降，以达到保护周围环境的目的。
　　5.工程质量可靠，施工速度快。但钢管桩也存在钢材用量大、工程造价较高，打桩机具设备较复杂、振动和噪声较大，桩材保护不善、易腐蚀等问题，在选用时应有充分的技术经济分析比较。经过与CFG桩的综合对比分析，尤其是考虑到施工现场的作业面小，施工困难等不利因素，选用钢管桩的经济效益更加显著。
　　5 结论
　　本工程采用钢管桩施工工艺，承载力高加之容易打入，做到了的加大加快基础工程施工速度的优势。再则，钢管桩能适应桩端持力层的起伏变化，接长、切短方便，可以充分利用桩材。除此之外，钢管桩较之混凝土桩、木桩所排开的土体积要小得多，对环境的影响也较小，从而取得了良好的经济效益和社会效益。

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