高層住宅深基坑預應力高強混凝土管樁的施工控制探討

高層住宅深基坑預應力高強混凝土管樁的施工控制探討文章通過介紹一個具體的高層住宅深基坑工程的成功案例，分析了該工程中所用到的施工工藝，總結了寶貴的設計、施工及管理經驗，以供同類工程參考。 標簽基坑支護；預應力高強混凝土管樁；施工工藝；措施 1工程概況 溫州某高層住宅工程位于非繁華地段，總建筑面積約30800m2，建筑高為80.80m，樓層分為地上26層，地下兩層。本項目自2009年4月土方開挖，2009年9月底管樁施工結束。場地地勢開闊，場區(qū)地基土從上至下主要為：雜填土、粉質粘土、粗礫石、圓礫、松散圓礫、稍密卵石、中密卵石、密實卵石和粉砂質泥巖。場地內地下水主要為賦存于第四系更新統(tǒng)砂土和碎石土中的空隙潛水，其透水性較強，富水性較好，單井出水量1500m3/d～1800m3/d，滲透系數約45m/d左右，穩(wěn)定水位埋深5.0m～5.9m。地下水年變化幅度約2m～3m，豐水期場地地下水歷史最高水位為2.0m左右。工程基礎采用預應力管樁，直徑500mm，共計528根?；娱_挖深度9.2m，基坑需要做降水處理及邊坡支護?；又苓呑》棵芗?。 在工程建設過程中，設計、施工、監(jiān)理及業(yè)主單位團結協作，市質監(jiān)站加強監(jiān)督管理，克服了諸多困難，基礎施工得以順利結束。 2確定基坑支護設計 該工程基坑開挖深度9.2m，基坑周長240m，基坑面積3420m2。如圖1。 該基坑西邊為公路，南邊為街道，東邊為兩棟6層居民樓和綠地，建筑物距基坑僅為1.0m左右，基坑北邊為兩棟6層建筑物，距離基坑最近距離也僅為1.0m左右。基坑周邊的建筑物地基基礎型式均為淺基礎。該工程基坑土方開挖放坡十分困難，故需要采取適當的基坑支護方式對基坑進行支護。圖1 經設計院、勘察院、及我市地質單位進行設計并比選確定設計方案。各方案如下： 2.1人工挖孔懸臂樁和人工挖孔錨拉樁（方案一） 采用人工挖孔懸臂樁和人工挖孔錨拉樁對基坑進行護壁，對基坑周邊無建筑物處采用人工挖孔懸臂樁支護，對于基坑周邊有建筑物處采用人工挖孔錨拉樁支護。 基坑周邊無建筑物處，基坑邊設人工挖孔樁79根，樁距2.50m，樁徑1.0m，樁長15.40m，護壁厚度150mm，樁嵌固深度6.2m，樁頂設一道1000×600mm的連系梁，樁芯及冠梁混凝土強度等級為C25，挖孔樁護壁混凝土強度等級為C20；基坑周邊有建筑物處，基坑邊布置人工挖孔樁19根，樁長16m，樁距2.3m，樁徑1.2m，護壁厚度150mm，樁嵌固深度7.0m，樁頂設置一道1200×600mm的連系梁，在-3.5m位置每根挖孔樁兩邊各設一道錨桿，錨桿長14.0m，錨桿傾角15°，錨桿桿筋采用φ50δ8.0的40號無縫鋼管，錨桿拉筋采用2根28HRB40鋼筋。挖孔樁樁間土采用噴射細石混凝土支護，面層先掛φ6.5@200鋼筋網，然后噴射C15細石混凝土，厚50mm。方案共設計降水井21口，采用水泵抽水降低地下水位，設計水位降深20.00m。 2.2沖孔灌注樁護壁（方案二） 采用沖孔灌注樁對基坑進行護壁，對周邊有建筑物的基坑，布樁27根，樁長16m，樁距1.8m，樁徑1.0m，樁嵌固深度6m，其余地段布樁91根，樁長15.0m，樁距2.0m，樁徑1.0m左右，樁嵌固深度5.0m。樁芯混凝土標號為C25，冠梁尺寸1000×600mm，混凝土標號為C25。樁間土上層采用噴射混凝土與鋼筋網組成的鋼筋混凝土板結構型式，下層采用噴射混凝土。噴射混凝土采用細石混凝土，強度C15，厚100mm。面層鋼筋網采用φ6.5@200鋼筋。設計降水井數22口，設計水位降深11.0m。 2.3鉆孔灌注樁護壁（方案三） 采用鉆孔灌注樁對基坑進行護壁。鉆孔灌注樁樁徑0.8m，樁長20.2m，樁嵌固深度11.0m，樁總數為182根，對周邊有建筑物的基坑樁距1.2米，其余部分為1.5米，樁身混凝土強度為C30。其余同方案二。 經業(yè)主組織監(jiān)理、施工單位，并邀請市質監(jiān)站、部分老專家論證，確定了方案一。該方案可以有效地減少基坑的側向變形，人工挖孔樁的施工對周邊建筑物無影響，只是該人工挖孔樁對降水要求較高，降水是人工挖孔樁方案得以實施的重要保證，但有經驗的施工隊伍是可以做到的；同時該方案成本相對較低。 3合理組織好打樁施工，避免打樁對基坑穩(wěn)定造成破壞 2010年3月4日，施工單位開始打樁，打樁于2010年5月下旬結束，由于采取了有理措施，及時處理存在的隱患，保證了基坑在打樁期間的安全運行。業(yè)主及施工單位采取的措施主要有： 3.1做好觀測工作 在打樁作業(yè)開始前，業(yè)主選擇了一家觀測實力較強的單位進行施工期測量工作。合理選擇好了測量基點及各測量部位觀測點，測量的項目有沉降觀測和沿坑面水平位移。在墻面已有的裂縫上貼紙，并用油漆標記清楚，目測及儀器測量同時進行。要求測量單位在打樁期間每天早晚各觀測一遍，隨時對觀測數據進行分析，為工程施工提供科學依據。 3.2合理組織好施工 為保證工期，施工單位打樁采用兩臺導桿式柴油打樁機。在吊入基坑時，施工單位為保證基坑安全，將打樁機分解后用兩臺50噸吊車吊入基坑。打樁采用先周邊、后中間并由東至西進行。 2010年3月29日，觀測單位發(fā)現北側靠近居民住房處房屋裂縫有擴大現象，北側冠梁處裂縫增大，基坑水平位移達35mm，基坑位移設計警戒值30mm。險情發(fā)生后，業(yè)主立即會同設計監(jiān)理及施工單位商議，決定馬上停止施工，采取有效措施后再施工。2010年4月2日，經商議，決定采用混凝土試塊堆載方式進行基坑加固，分別在圖示A、B、C三處用做管樁檢測的混凝土試塊堆載，堆載高度與基坑頂部齊平，混凝土試塊緊貼基坑護壁擺放成長方體，試塊與護壁空隙處用細石混凝土澆筑嚴密，確?；炷猎噳K受力。為確定打樁震動影響，待措施采取完畢后先用一臺打樁機在距離較遠的地方打樁，經觀測測量，裂縫及位移得到有效控制，沒有再繼續(xù)發(fā)展。2010年4月2日，為搶工期，業(yè)主通知施工單位再增加一臺打樁機，經兩天的打樁，沒有發(fā)現不安全因素，證實堆載確實是行之有效的辦法。此次處理方法，充分發(fā)揮了現場管理人員的智慧，因為采用常規(guī)加固（即采用增加錨桿數量），不僅會大大增加投資，同時會花費較長的時間及巨大的精力。 做好基坑抽水及檢測水質變化，也是做好基坑防護的有效措施。在降水初期，抽水量十分大，每天約2400立方米。后經聯系設計單位同意后，決定先停止5口抽水井工作，只留下16口抽水。經觀測，基坑地下水位沒有上升，降水井水質沒有變渾，水位沒有突變現象，證明減少降水井是可行的。通過減少抽水，能夠很大程度地減小滲透變形，還能為業(yè)主降低部分成本費用。 3.3優(yōu)化部分設計 在圖示D區(qū)，原設計打樁110根，樁間距僅為1.5m，經觀測，在此打樁引起的震動造成墻面裂縫增大，個別居民的家電也因此受損。為此，業(yè)主組織設計、監(jiān)理及施工單位進行商議，決定減少此地方管樁數量，樁頂承臺變大，相當于樁筏板基礎。設計變更后，樁減少29根，間距增大為2.0m，施工單位據此施工時，只采用一臺打樁機，打樁沒有再造成不良后果。 4基礎完工后的措施 基礎施工結束后，一方面業(yè)主要求觀測單位繼續(xù)做好各項觀測，觀測頻次由一天兩次改為兩天一次；二是要求施工單位組織好施工，按照要求保證工期，確?；硬怀瑫r運行。2010年9月份，地下室澆筑完畢后一個月，基坑四周開始回填，回填采用連砂石，減少了夯填對基坑及地下室混凝土防水層的破壞，半個月后，基礎工程順利完工。 5結語預應力高強混凝土管樁(即PHC樁)基礎由于具有以下幾大優(yōu)點：（1）適用地質條件范圍廣，成樁質量可靠；（2）工期短，檢測簡便快捷；（3）承載力高，單位承載力造價低。所以逐漸被廣泛應用于各種工程項目上，成為目前工程設計人員優(yōu)先選用的常用