随着城市经济建设的迅速发展，土地资源日益紧缺，二线城市建设涌现出大量超深和超高层建筑，为了充分利用地下空间来满足使用功能和人防工程的需要，基坑工程呈现出场地紧凑、工程距离近、基坑深度越来越深、规模和尺寸大的特点，深基坑施工作为大型和高层建筑施工中极其重要的环节，为确保基坑周围及基坑支护体系的安全和施工进度，选择技术可行、造价合理的支护结构方案成为重要的前提。

 

　　HPC预应力管桩锚索基坑支护技术作为一种新的基坑支护形式，具有环保降噪、结构可靠，经济合理，施工安全，施工速度快的特点该技术在我公司施工的某工程深基坑支护中得到了很好的应用，取得较理想的支护效果。

 

 

　　2.1PHC预应力管桩采用静压施工现场施工无噪音，且不允许接桩处理。

 

　　2.2基坑以上管桩采用C40微膨胀砼进行灌芯处理，有效改善预应力管桩的抗弯和防止管桩的开裂。

 

　　2.3随基坑开挖在桩顶设置冠梁连接，桩身设置预应力锚索及工字钢腰梁与边坡土体拉结，并在桩间挂钢筋网片喷射砼形成支护休系，同时用高压旋喷桩超前加固桩间土。

 

 

　　3.1工艺流程

 

　　施工准备、场地平整→测量放线→压桩→第一步挖土→冠梁施工→分步分段挖土→桩间挂钢筋网片喷射砼→锚索成孔、注浆→设置腰梁→锚索张拉→下一步挖土→基坑监测

 

　　3.2操作要点

 

　　3.2.1施工准备

 

　　熟悉设计图纸，明确基坑深度、桩长、桩间距、桩顶标高、冠梁及腰梁位置标高、锚索间距及深度等设计参数。确定合理的开挖、支护施工顺序和施工方案。

 

　　施工场地大致平整，清除现场杂物。

 

　　3.2.2测量放线

 

　　根据建筑定位坐标，放出桩位控制线，洒出桩位点，并将标高引入施工现场。

 

　　3.2.3压桩

 

　　压桩前先确定压桩顺序，采用隔一桩跳打，邻桩施工间隔时间不少于24h。压桩时根据放出的桩位点把桩机就位，压桩应桩位准确、桩身垂直，把桩压至设计标高，桩位偏差不应大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%。

 

　　3.2.4挖土及冠梁施工

 

　　打桩完成后，沿支护桩挖土至桩顶标高以下100mm，留出冠梁施工的工作面。将管桩桩芯内土清至基坑深度以上，并用C40膨胀砼填芯，顶部2.5m插筋与冠梁相连。

 

　　冠梁施工完毕后进行基坑挖土，基坑挖土应分步分段进行，挖土后及时进行后续支护施工。

 

　　3.2.5桩间挂钢筋网片喷射砼

 

　　在喷射砼前，进行人工修整桩间土体，清除虚土，挂网钢筋采用Ф6.5＠200×200mm。喷射砼强度等级不低于C20，喷射砼时，喷头与受喷面应尽量垂直，保持0.8～1.2m的距离。喷射作业应分段进行，同一分段内应自下而上进行喷射，同时要在坡面上设置厚度标尺，喷射混凝土终凝2h后，浇水养护7天。

 

　　3.2.6锚索施工

 

　　钻机应在锚孔定位前准确就位，垫平底座，控制钻杆的倾斜角度，确保偏差不应大于2°，高差不超过30mm，超过时应准确校核。成孔施工前要做好准备：在场地中选择合适位置挖置排水沟，防止泥浆随意排放，避免造成工期延误。施钻时要先标示孔位后方准下钻，孔位偏差的控制最大不得大于100mm，初钻时先采用小功率钻进，钻入要缓慢，在钻进大约达到500mm深后，将钻孔方向进行校正，然后保持全功率钻进。钻孔深度控制利用钻杆上提前所作出的刻度标记，钻孔深度控制应大于锚索有效长度，但不大于设计孔深200mm。钻机在逐步的钻进过程中，要根据地质情况及时对泥浆性能做出调整。当钻入至粘土层时，调整泥浆比重为1.05×103Kg/m3~1.1×103Kg/m3；当钻入至砂层时，泥浆比重调整为1.2×103Kg/m3~1.3×103Kg/m3。的钻机钻进速度调整为0.3～0.5m/min，而退出速度控制在0.5～0.6m/min。为确保清孔质量，要控制机械和清孔时间，使用大泵量的往复式压浆泵进行清孔，至少要3～5min，直至将孔内的沉渣和附着在孔壁的泥皮全部冲洗干净，检查孔底的沉渣厚度不大于300mm。

 

　　锚杆自由段提前进行处理：先涂刷防锈油，然后在外面包裹不少于二层的塑料薄膜，保证能够隔离注入的水泥净浆体和钢绞束，从而控制锚杆自由段在拉力的作用下，能够充分的进行弹性拉伸，可以将预应力及时有效的传递至锚固段。锚杆制作过程中，设置定位架来定位锚杆锚固段，定位架设置间距为2m，外径要小于钻孔直径10mm。锚索插入时要熟悉各孔的孔向，方便杆体顺利插入，一次性到位。插杆进行要求匀速、缓慢，避免扰动杆体，防止注浆不密实或浆液下掉。

 

　　将第一次注浆分为两段：锚固段注浆和自由段注浆。锚固段注浆应沿着钻杆注浆，通过钻杆将水泥浆液送到锚孔的底部。从开始0.5MPa注浆压力，然后逐渐加大到2.0MPa的注浆压力；使得水泥浆液能够从钻头底部顺着已扰动的地层包裹、充填锚固段的锚杆。在灌注水泥浆至锚杆的自由段附近时，注浆停止，同时开动钻机，将上部的钻杆卸掉。然后开始对自由段注浆，注浆压力控制在0.5MPa，随着水泥浆液灌注的上升，将一次注浆管慢慢拔出，并起拔孔内套管。两次注浆的时间间隔应控制在8～12h为宜。第二次注浆的初始压力为2.5MPa，保证注浆升高，直到浆液注不进去为止。注浆过程灌浆速率的控制采用稳定的低～中等，在全过程灌浆中逐渐将压力提高，使浆液逐渐扩散向土体。注浆后应有不应少于15天的养护时间。

 

　　3.2.7腰梁施工

 

　　采用工字钢制作，与管桩间采用C30砼垫缝，防止工字钢剪坏管桩。锚索的张拉要依靠强度来选择，应在锚固体强度大于15MPa，并不小于预定强度的75％进行张拉。首先进行预张拉，先设10%的预定轴向力，保证各部位接触紧密。然后在逐步的张拉中按照预定荷载逐级加荷，逐级控制为10%，每级加荷要观测5min以上的时间，确保变形稳定后再进行下一级荷载的张拉，最后在加载到预定荷载，保持变形稳定10min后，卸荷至80%预定值锁定。

 

　　3.2.8基坑监测

 

　　为了保证周边建筑物、道路、地下管线及支护结构本身的安全，在基坑开挖期间设置位移监测点25个，基坑边地面沉降点8个，对周边20m范围内建筑物和重要管线进行沉降和水平位移监测。

 

　　土方开挖期间，必须对基坑的位移进行每日观测，包括基坑边坡土体顶部水平位移和支护结构侧移，确保每日不少于一次观测。在基坑开挖深度逐渐挖深或发现坑壁土体变形发展较大时，必须加大监测频率；如发现出现急剧发展的变形或有破坏预兆时，对变形情况必须加密监测，表示采取有效措施，避免造成人员伤亡和损失。

 

 

　　4.1预应力管桩应标高准确，桩位偏差不应大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%。

 

　　4.2用于锚索制作的原材料，包括锚具、钢绞线、注浆管以及支架都应符合设计要求，同时应检查其出厂合格证和检验报告，进场后按照规范要求见证取样并及时送检，合格后方可使用。

 

　　4.3控制锚索孔位允许偏差：水平偏差不大于20mm，垂直误差小于10mm，在钻头钻进的进程中，及时对程控角度进行测量，间隔每5m测量一次，钻孔的底部偏斜尺寸不应大于锚杆的3％。

 

　　4.4注浆浆液搅拌均匀，随搅随用，浆液保证在初凝前用完，并严防石块和杂物等混入。若注浆出现间歇，必须采取措施。实际注浆量不得少于锚杆的理论计算量，即注浆充盈系数不得小于1.0。注浆体终凝前严禁扰动锚杆。

 

 

　　太原市写字楼工程，建筑面积111525㎡，地下三层，基坑开挖面积东西长183.5米，东西宽85米，基坑开挖深度15m，降水控制深度14.5米，水位降深7.9米，基坑支护采用PHC预应力管桩锚索支护施工技术，基坑支护可靠，保证施工安全，可加快工程进度。施工过程中对基坑进行监测，监测结果表明基坑变形量在规定范围内，周围道路及地面未出现沉降现象，实施效果理想。管桩作为支护桩使用，有待于进一步研究其抗剪性能的提高。