基坑技术中预应力管桩技术的应用

于龙浩

摘 要：随着城市现代化建设发展，高层建筑规模不断扩大，对基坑施工技术提出更高的要求。基坑施工技术种类较多，需要充分考虑工程情况选择合适的施工方法。预应力管桩技术作为一种常见基坑施工技术，在基坑施工中有着较高使用频率，有必要做好相关研究控制施工质量。本文中以预应力管桩技术为对象，结合工程案例分析技术应用要点，以供同行借鉴。

关键词：基坑技术 预应力管桩 技术应用

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（a）-0041-02

随着城镇化建设与发展，城市人口密度不断增加，人们对相应设施需求量也在增加。在这样的背景下，高层建筑物数量与规模扩大，对基础施工提出更高要求，预应力管桩施工变得更为普遍。文章中以案例为出发点，详细分析施工技术要点。

1 基坑工程简述

随着城市现代化建设快速发展，城市土地资源变得紧张，促使建筑向着高层及超高层、地下发展，出现越来越多的地下工程。地下室施工中深基坑就是必不可少的一部分，借助基坑工程提高建筑稳定性与安全性，全面分析基坑工程特点显著。（1）地域性。我国地域广阔，不同地区地理性质差别极大，造成深基坑支护工程存在明显的地域性特点。（2）复杂性。基坑工程施工质量与建筑质量存在紧密联系，施工工序与工艺较为复杂，实际施工与结构设计存在一定出入，造成施工复杂性增加。

2 基坑工程概述

某质检中心工程如图1所示，共有10个单体建筑与1个门卫房，所有建筑均采用高强预应力管桩技术，地基基础等级为丙级。

施工场地地质勘查表明，地下5m处存在淤泥质土层，厚度为0.7～5.2m，承载力为40kPa，韧性较差，压缩性中等。

3 预应力管桩技术应用

3.1 确定施工顺序

本工程施工中，1#楼桩顶标高设计要求为-6.40m，现有地面标高-1.04m。3#楼部分地下存在地下室，因此标高不统一，有-2.60m、-3.98m、-8.14m，部分管桩直接处于支护坡面。

其余楼座管桩桩顶标高为-0.55m，位于现有地面上，采用强夯方式处理所有地面，因此，可以直接打桩。但完成基坑开挖后，管桩施工的话会扰乱淤泥质土层出现边坡滑移，基坑边坡上的管桩也无法施工，需要换填施工，施工周期较长，影响整个周期。现场施工时经过研究确定管桩施工在前，其后基坑开挖，但基坑开挖时淤泥质土层较厚的原因，担心边坡开挖影响管桩，对此进行研究。

密集管桩施工产生的挤土效应情况严重时，会直接造成大面积管桩断裂位移，采用中间向四周扩散的打桩方法，扩散管桩侧压施工压力，减少管桩间相互作用力。综合考虑实际情况，直接采用慢速沉桩方法。

3.2 施工要点

（1）工序分析。平整场地—定点测量—预应力管桩施工—开挖基坑—截桩头。

（2）管桩施工。①先中央后四周、靠近建筑物远离建筑物的顺序沉桩，控制沉桩速度，不应过快。如果沉桩速度过快，会加剧挤土效应，严重影响周围邻桩，出现桩体上浮或土体上涌的情况；桩距过近时，采用间歇压桩法，也就是等超孔隙水压力消散或完全消散继续施工，避免影响已完成施工的不良影响。②打桩时选择合适的桩帽与衬垫，确保受力均匀，避免偏移现象出现。③采用两人对角焊线的方式接桩，最大程度地减少变形与残余应力，如果桩端对齐后两者之间依旧存在缝隙，需要垫入钢板并焊牢。

（3）1#与3#楼管桩基坑施工时，按照从上往下的顺序进行，开挖时接近设计标高和边坡界限时预留400mm厚的土层，接着采用人工方式进行开挖与修坡，直到满足设计要求位置。淤泥质土层开挖时，宜采用小型挖机进行，在条件允许的情况下最大程度地增加挖机与边坡间的距离；开挖一定深度淤泥质土层深坑时，优先选择二次开挖工艺，谨慎选择一次开挖工艺，二次开挖时注意设备占位与行走间的所需的地基承载力，保证与边坡保持足够距离。

3.3 注意事项

首先，桩身易倾斜。在建筑施工过程中填土层中混有大量的原建筑遗留桩基和混凝土渣，在施工时会导致桩位偏移。通过开挖桩基，就会发现部分桩位已经逼近地下室边线，严重影响后期地下室外墙施工。就现有地质情况而言，即使在施工时配备桩身垂直度观测仪也无法确保桩位垂直。其次，挤土效应。通常情况下施工现场不可能远离其他建筑群，而施工时急促的锤击震动和强烈挤土效应，使得施工现场周围路面受到外力挤压而隆起，部分周边建筑外墙脱落甚至开裂。再次，嵌入度不足。如果说实际设计方案中桩长定为10.0～11.0m，那在实际施工时桩长8.0～9.0m就认为已经满足贯入度设计要求，实际上此时预应力管装的入土深度并没有满足设计要求。除此之外，《建筑基坑支护技术规程》中规定，桩心距不能超过1/2桩间距，但该项目中，采用直径为600mm的预应力管桩时桩间距却设置为1.5m，超过规定要求，所以，需要更改桩间距或采用直径更大的预应力管桩。

3.4 做好监测工作

（1）对设备磁性沉降标尺进行安装。在实际的具体操作阶段，为保证标尺能够顺利安装，应与施工现场的实际情况相结合，采取因地制宜的方法，钻取不同尺寸和深度的钻孔，同时，在钻孔时要尽可能地降低人工钻孔对于深基坑稳定性的影响，确保标尺安装和后续操作能够稳定、顺利推进。（2）在选取磁性连接探头的阶段，应注重度探头材质的遴选，由于探头在具体工作阶段要深入到孔径内部，因此，为了保证探测结果的准确性和探头的质量，应尽量选取材质为PVC材料的设备，且在导管两侧应该配置必要的底盖和封顶。考虑到连接导管在一次安装后，无法继续回收利用，导管属于一次性使用产品，这就更应提高对设备安装质量的重视程度。此外，除了应该重视标尺安装和探头材质选取外，在具体使用磁性沉降标尺的阶段，应该先测量具体的磁性圆环初始位置，为了降低测量誤差，应该至少观测3次以上，并计算3次观测的平均值，通过上述方式最大程度保证了观测值与实际真实变形值的一致性。（3）在利用磁性沉降标尺作为具体的检测工具时，要本着科学严谨的测量态度，具体操作步骤如下：首先为避免标尺在测量过程中被压弯或者损坏，应对沉降井口采取必要的保护措施，清理好孔径位置和周边的杂物，确保空位观测得到的结果与实际变形结果相对应，有效避免混淆问题的产生。同时，如果被监测的基坑出现严重的负荷问题，这时应特别注意磁性损失等情况的发生，并不断检测标尺的磁性。

4 结语

综上所述，基坑作为确保墙体稳定的基础工程，可以提高基础工程防渗性，适合各类地基工程。建筑工程施工中应用预应力管桩施工技术，需要充分考虑施工场地情况，给出具体优化措施，提高施工技术质量，为建筑工程施工奠定基础。希望通过本文论述，为一线技术应用提高参考。

参考文献

[1] 刘明.建筑高强静压预应力管桩施工的技术[J].中国建筑金属结构，2013（4）：23.

[2] 张崇稳.论高层建筑静压预应力管桩施工的技术要点[J].科技创业家，2013（1）：78.

[3] 陈文海，郭彤，佟娜.大直径预应力管桩在深基坑支护工程中的应用研究[J].公路交通科技：应用技术版，2015（1）：23.