大直径预应力管桩在深基坑支护工程中的应用研究_陈文海

预应力管桩在基坑支护中的应用本基坑支护工程是一个特殊的由二次施工完成的基坑。

由于特殊原因，该项目停置后重新进行建设，第一次的支护设计为止水帷幕桩(水泥土深层搅拌桩)2排，基坑放坡开挖5米，坡面喷射混凝土面层，70%的工程量已经施工。

重新开工后，基坑相对地面深度约为14.2米。

由于基坑深度的增加，由山西某建筑工程设计研究院对基坑支护工程进行了重新设计：止水帷幕采用水泥土深层搅拌桩，紧贴原有帷幕的外侧施工，西侧2排，东、北侧各1排，南侧因设计修改坑口加大，原帷幕桩需局部挖除，施工3排，搅拌桩桩长15.35米，桩径0.5米，桩间距0.3米，排距0.35米，水泥为P.S.A32.5水泥，掺入量60kg/m；支护桩采用高强预应力混凝土管桩，桩长15米，桩间距1米，紧贴原帷幕内侧施工，管桩型号采用PHC￠500-B型，西、南侧的管桩纵向钢筋由原先的10根增加为16根，不均匀布置，桩芯用C30混凝土填实，管桩中间在开挖后挂设钢丝网喷射混凝土0.1米厚，管桩上设钢筋混凝土冠梁一道，截面尺寸0.4米×0.5米，C30混凝土，桩顶管芯埋4Φ20钢筋伸入冠梁0.3米；基坑设杆两道，杆长度20—25米，沿管桩两桩一，腰梁采用2根22a工字钢；西侧冠梁顶设土钉一道，长度12米，间距1.3米，南侧车道新开挖部分设土钉四道，土钉长度6—9米，水平间距1.5米，竖向间距1.3米。

二、工程地质情况1、地层描述：第一层：人工填土，层厚5.50~7.30m，平均厚度6.52m，承载力特征值80kPa；第二层：粉土，层厚0.60~3.20m，平均厚度1.40m，承载力特征值120kPa；第三层：中、细砂，层厚9.20~11.80m，平均厚度11.87m，承载力特征值120kPa；第四层：粉质粘土、粉土，层厚4.00~10.06m，平均厚度6.88m，承载力特征值130kPa；第五层：粉质粘土，层厚5.90~13.00m，平均厚度10.08m，承载力特征值220kPa；第六层：粗砾砂，层厚0.60~3.10m，平均厚度 1.19m，承载力特征值350kPa；2、地下水：地下水为孔隙潜水，含水层为第二层粉土及第三层细中沙，稳定水埋深为7.1米-7.5米，稳定水标高为784.33-784.5，场地地下水主要由大气降水和侧向径流补给，水季节性变化幅度为1米左右。

大直径预应力混凝土管桩在基坑支护中的技术应用摘要：长期以来，基坑支护工程中支护桩大多采用（钻）冲孔混凝土灌注桩。

但是，混凝土灌注桩在施工过程中因需用到泥浆护壁，容易导致施工过程中场地污染严重、且灌注桩成桩周期较长。

当施工遇复杂地层，还容易出现缩径、塌孔、串孔等不良情况，成桩质量相对较难控制。

而通过近几年大量的工程实例表明：高强度预应力混凝土管桩在基坑支护工程中的应用是能够有效提高施工效率。

基于此，本文就将结合实际案例对其具体应用展开分析。

关键词：大直径；预应力混凝土管桩；基坑支护引言：高强度预应力混凝土管桩（简称：PHC型管桩），当前，绝大多数工程中，PHC管桩都是被用作工程桩，在基坑支护工程中却应用的较少，这主要是由于PHC管桩的桩身抗弯能力不强。

但随着近年来技术的不断升级和发展，新的桩型也应运而生，这些新桩型具有明显的优点和广泛的适用范围，在基坑支护工程中也能够取得良好的应用效果。

1、工程概况奥园增城区石滩镇南坣村更新改造项目基坑支护工程，基坑开挖深度 6.70m，支护结构形式：支护桩+锚索。

本工程原支护桩设计为D800mm钻（冲）孔混凝土灌注桩。

但是，由于项目工期紧、任务量重、钻（冲）孔灌注桩施工周期较长。

通过设计方面计算，最终拟采用大直径预应力高强混凝土管桩做支护，管桩选材为PHC 700—B（130）；预应力混凝土管桩支护沉桩方式为液压锤施打沉桩方式施工。

由于该项目施工区域地质不同地层起伏变化较大，根据本基坑开挖深度为6.7m，地质起伏变化，本工程支护决定采用11-15m的预制钢筋混凝土管桩【PHC 700—B（130）】作为本项目的支护桩，桩端为粗砂层。

与此同时，预制钢筋混凝土管桩【PHC 700—B（130）】在基坑支护工程中也是作为支护排桩，为保障后续工艺的施工，管桩沉桩过程中的桩身垂直度及桩身完整性控制就显得至关重要。

2、预应力混凝土管桩的工艺原理根据大直径管桩吨位大、桩基节段长的特点，一般采用步履式打桩机（配大吨位导杆桩锤）施工，打桩机组成包括桩架、桩锤及附属设备等。

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.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)015【总页数】2页(P69-70)【关键词】预应力混凝土管桩;基坑支护;效益【作者】张华刚【作者单位】山西中方森特建筑工程设计研究院,山西,太原,030002【正文语种】中文【中图分类】TU473.11 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)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模型;由于管桩桩径较小(桩基工程中通常使用φ500),单桩抗弯承载力值较低,因此设计时桩距要小,加撑要合理选择位置和层数,使受力满足管桩自身能力。

国家建筑标准图集 03SG 409预应力混凝土管桩(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,管桩生产企业不一定能够提供“标准图集”中所列所有型号的产品,因此,必要时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 790.66m,南侧 790.92m,东、北侧790.97m;基坑底标高776.80m;基坑坑底周长约330m。

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5.50m～7.30m,平均6.52m,层底标高784.48m～786.03m。

结合工程实例探讨PHC管桩在深基坑支护中的应用摘要：预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩)以其单桩承载力高、成本低、施工速度快等优点而迅速在全国各地得到使用和推广。

本文结合工程实例，介绍了PHC管桩在深基坑支护中的实施过程，并对基坑支护进行了水平位移及沉降与隆起监测。

关键词：深基抗支护；PHC管桩；变行监测随着城市建设的发展，基坑工程在支护过程中遇到了越来越多的难题，这就迫切需要一种安全适用、经济效益高、工期短且环保的支护方式。

PHC管桩属于部分挤土桩，在沉桩过程中会对周围土体产生挤土效应。

这与传统的基坑支护桩有所区别，因为传统的基坑支护桩如人工挖孔桩、沉管灌注桩等都是非挤土桩，在沉桩过程中不会对周围土体产生挤土效应。

PHC管桩的挤土效应使桩周土体压缩，随着基坑的逐步开挖，开挖侧土体的应力得到释放，从而引起基坑变形和桩体内力增大。

PHC管桩以其单桩承载力高、成本低、施工速度快等优点而迅速在全国各地得到使用和推广。

下文结合工程实例探讨PHC管桩在深基坑支护中的应用。

1.工程概况该项目工程用地面积约55000平方米，室外标高接近海岸线，场地平坦、开阔，所处地貌部位为滨海台地平原近海区，浅表地层以海陆交互相沉积物为主，场地地面总体平坦，局部起伏，后经人工填土，现场地基本平整。

项目为14栋9-32层住宅按点式围合布置，场地周边道路标高（绝对）为4.00米，基坑深度为7.45米。

2.场地地质条件2.1根据岩土工程勘察报告，拟建场地基坑影响深度范围内地层自上而下分别为：(1)、人工填土层：主要以砾质粘土为主，混花岗岩块石，砼块、砖块、局部混生活垃圾等回填而成，湿、未自重固结，结构松散，土质不均匀，层厚1.0～5.80米，平均厚度2.8米。

(2)、淤泥层：饱和，流～软塑状态，全场地均有分布。

标贯击数平均0.9击，层厚3.80～7.50米，平均层厚5.9米。

(3)、粉质粘土：湿，可～硬塑状态，全场地均有分布。

层厚2.0~7.6m，平均层厚4.84米，标贯平均8击。

浅论预应力在深基坑支护中的应用摘要:在城区深基坑开挖支护时，其周边往往会遇到密集的建(构)筑物或各种管线设施，这就要求开挖支护过程中应确保支护结构变形控制在很小的容许范围内，以保证周边建(构)筑物及管线设施的安全。

鉴于此,采用预应力钢管横撑的支护形式对某工程进行了设计施工探讨，经工后监测效果良好，从而验证了这一支护形式的可行性，可供其它类似工程参考。

关键词:预应力钢管横撑深基坑支护一、国道205深圳段改建工程概况国道205深圳段改建工程线路起点位于布吉检查站中心，终点位于国道205深圳与惠州交界处，线路总长约36km，其中从起点至龙岗街道办辖区双龙立交路段，线路长25km，与在建的地铁3号线共线并行。

四联河箱涵起终点桩号为K12+673~K16+571，总长约4km。

断面形式有2-4.2×3.5m、7×3.5m、2-6×3.5m和2-7×3.5m四种，基坑开挖深度4.6~13.5m，其中K12+998~K14+100段基坑开挖深度8.5-13.5m。

四联河箱涵周边存在大量3~9层的民房，现状房屋离基坑边最近的仅2.6m，并且这些房屋均为扩大基础。

深基坑沿线有大量民房二、地质、水文条件1、地质条件根据地质勘察报告，建设场地地貌为丘陵区：低丘与河流阶地相间，地面高程一般为20~100m。

在钻探深度范围内，场地所揭露的土层主要分布有素填土层，低液限粘土层，全、强和弱风化泥质粉砂岩层。

2、水文条件根据地下水的赋存条件，沿线地下水主要有三种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水，三是岩溶水。

地下水主要受大气降水及地表水补给。

通常降水充沛的丰水期，一般是地表水补给地下水，相反，在降水稀少的枯水期，地下水补给地表水。

地下水的渗流方向主要受地形及区域侵蚀基准面控制，从地下水位反映的形态看，地势高则地下水水位高，反之则地下水位低。

从沿线地貌及区域侵蚀基准面来看，育马场以北，地下水径流方向为由南向北，而育马场以南，地下水径流方向则为自北向南。

预应力管桩在基坑围护中的应用摘要：桩基础作为建筑工程强制性控制内容之一，是建筑工程质量控制重中之重。

本文主要对近年来应用较广的预应力管桩技术进行了简要分析，尤其是静压法施工及注意事项，希望可以为相关单位提供一点参考。

关键词：预应力管桩；静压法；施工预应力管桩的施工分静压式和打入式。

当采用锤击法时，应根据桩径，壁厚，打入深度，工程地质条件及桩密集程度等合理选择桩锤；当采用静压法时，可以根据具体工程地质情况及桩基设计要求合理选择配重，压桩设备应有加载反力读数系统，对预应力混凝土薄壁管桩不宜采用抱压。

静压高强预应力管桩具有施工工期短、质量稳定、承载力高、穿透力强、低噪声、无震动、无污染、运输吊装方便等特点，近年来已广泛运用。

打入式的工艺与原来广泛使用的普通预制桩基本一致，工艺比较成熟；目前静压预应力管桩工程实践经验尚不够丰富，但随着静压预应力管桩技术的推广应用和发展，以及人们对静压预应力管桩的理论和工程实践经验的不断积累，其应用水平将会不断得到提高。

1 预应力管桩施工技术预应力管桩施工技术有静压法、锤击法或预钻孔插桩等方法施工。

锤击法沉桩机械通常采用柴油锤、液压锤，不宜采用自由落锤，其特点是穿透能力强、承载力高、施工成本较低，应用广泛，缺点是存在着噪音及振动污染。

静压法施工的特点是成桩后承载力直观可预测，噪音和振动不明显，适合在市区人口密集地区施工，缺点是穿透能力差，对机械装备的性能要求较高，设备笨重，难于下到较深的基坑中施工，且有些靠基坑壁的边桩不能施工。

在建筑密集的老城区或附近存在着对挤土效应敏感的设施的施工，则宜考虑钻孔插桩施工法或相应采取其他防护措施。

随着人们环保意识的不断增强及城市对建筑施工噪音控制越来越严格，桩基础施工方法成为设计及施工首要考虑的问题，为解决过去沉桩产生的强噪音和废气污染，以及钻孔挖孔桩产生的水污染问题，静压法便应运而生。

静压法技术特点：本法利用电力，具有液压操作，自动化程度高，运转灵活，桩位定点精确，可提高桩基施工质量，施工无噪声、无振动、无污染。

桩在深基坑支护中的应用摘要随着大规模工程建设的发展,我国在深基坑设计施工方面也在不断进步。

根据地质条件和各种影响因素,基坑支护形式有多种支护体系可供选择。

采用沉管灌注桩对深基坑进行支护,沉管灌注桩不仅可以避免一般钻孔灌注桩桩尖浮土造成的桩身下沉和持力不足的问题,又可以保证基坑在施工过程中的安全性。

关键词深基坑;支护;沉管灌注桩;安全性中图分类号tu74 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)22-0139-021 深基坑支护的重要性近年来沉管灌注桩由于其经济、可靠、施工便捷等显著优点在基坑工程中得到了迅速的推广和应用[1-2]。

目前在软土地区,对于开挖深度小于6.0 m的基坑,若能解决水平放坡距离(周边环境较好)和坑底抗隆起两个问题,大部分都在采用复合土钉墙支护和深层搅拌桩围护[3]。

而对于开挖深度大于7.0 m的深基坑,传统的支护形式是排桩加两道内支撑,这种支护形式优点是变形较小、易控制,缺点是工程造价高,工期长[4]。

但由于支护工程毕竟是属于临时性质的工程,支护结构在安全可靠的前提下允许其有一定的位移量,努力使工程造价最低,实现投资效益的最大化。

沉管灌注桩支撑应用就是解决开挖深度7.0~10.0m深基坑支护设计的一种既经济又安全的方法之一。

2 工程概况某工程位于浙江省宁波市,整个项目占地面积9.2728万m2,面积28万m2,地下室总面积为6.77万m2,建筑物包括:步行街、3~6层的娱乐楼、综合楼、万千百货及21f的公寓。

其中公寓楼下设一层地下室,娱乐楼、综合楼、万千百货下设二层地下室。

工程桩拟采用钻孔灌注桩。

不良地质条件:基坑影响深度范围内的地基土主要为填土、粉质粘土和淤泥质粘土等,填土组成复杂,淤泥质土强度低、压缩性高、厚度大,对围护体的内力及变形控制非常不利。

围护设计应对基坑的变形控制、防渗止水、浅层障碍物及不良地质等对围护体施工的影响等予以充分考虑。

本基坑平面尺寸大,东侧公寓楼基坑最大变长达245m,西侧综合楼基坑的最大变长达220m,属超大基坑。

预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用
杨琼
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】为保证深基坑支护工程的整体稳定性,以某建筑项目的深基坑支护工程为例,从技术角度研究预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用。

依据工程
的地质勘测情况以及施工难点,设计混合配筋预应力混凝土管桩以及该管桩的深基
坑支护体系;按照施工工艺流程完成施工后,分析预应力钢筋混凝土管桩的应用效果。

结果表明:管桩的刚度模量在2.0×10~4kN/m~3以上,抗倾覆系数均在1.2以上,深基坑支护水平位移低于30mm,说明预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护工程中具备较好的稳定性和承载性,能够提升深基坑支护工程的整体支护效果,降低支护体系
的位移变形情况。

【总页数】4页(P159-161)
【作者】杨琼
【作者单位】浙江长征职业技术学院建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU473
【相关文献】
1.预应力混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用研究
2.预应力钢筋混凝土管桩在深基坑支护中的应用
3.预制高性能混合配筋预应力混凝土管桩在某深基坑支护中的应用研究
4.混合配筋预应力混凝土管桩在深基坑支护工程中的应用
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预应力锚杆结合灌注桩在深基坑支护施工中的应用研究摘要：本文通过一个工程实例，比较系统地论述了钻孔灌注桩结合预应力锚杆技术在深基坑支护中的应用，介绍了该技术设计、施工要点、变形检测以及实施过程应当注意的问题，对类似工程具有较重要的参考意义。

关键词：深基坑支护施工技术；预应力锚杆；预应力锚杆随着社会经济的快速发展，为了满足人们的生产、生活需求，社会各项基础工程建设速度也不断加快。

深基坑支护施工技术作为建筑基础工程中重要组成部分，直接影响到工程的整体施工质量。

只有采用正确的支护技术，才能使得原建筑物的变形和基坑的变形均在设计范围内，实现了进度、安全、费用和环保的多重目标。

下面就介绍预应力锚杆和钻孔灌注桩联合结构支护技术在深基坑中的应用。

1.工程概况某建筑工程地上28层，地下2层，总高度88.2m，地下室面积8912m2。

该工程南、北、西向靠近主要交通道路，平均离基坑边为15m；东向为已建民房，有4幢5层建筑临近基坑，平均距离为20m。

基坑开挖平均深度11m，最大开挖深度14m。

本工程基坑开挖范围内均为粉质粘土，硬塑为主，局部可塑，属中等压缩性土，土层为相对隔水层。

地下水类型为潜水，稳定水位1.05m-3.3m。

基坑支护形式由钻孔灌注桩、混凝土冠梁、预应力锚杆、喷射混凝土衬墙共同组成的，该种支护形式为典型的组合式预应力锚杆排桩挡墙支护，其施工程序为：钻孔灌注桩→混凝土冠梁及基坑上口排水设施→第1层土方开挖→第1层锚杆施工、张拉锁定（养护期喷射混凝土衬墙）→第2层土方开挖→第2层锚杆施工、张拉锁定（养护期喷射混凝土衬墙）→第3层土方开挖→第3层锚杆施工、张拉锁定（养护期喷射混凝土衬墙）→第4层土方至基底→喷射混凝土衬墙→基底排水沟。

2.预应力锚杆和钻孔灌注桩联合支护的应用2.1施工准备（1）现场勘查本工程挡土钻孔灌注桩计485根，混凝土强度为水下C30，平均桩长20m。

在挡土钻孔灌注桩、冠梁全部施工且养护完毕后，进行锚杆施工，本工程锚杆共613根。

现代物业Modern Property Management– 211 –在深基坑施工过程中采用预应力锚索施工技术，具有开挖操作面积大、施工工期短等优势，所以备受地铁车站深基坑施工人员的青睐。

预应力锚索便于坑内土石方开挖和地下结构建筑物的施工，节省施工成本；为确保施工质量，过程中严格控制各施工工序。

一、预应力锚索支护（一）预应力锚索的优点。

预应力锚索主要由低松弛高强度的钢绞线及水泥（砂）浆组成，分为锚索、自由段和锚固段三部分。

外锚固段包括工作锚具与钢垫板两部分；自由段要做防腐处理；内锚固段的钢绞线为裸线，主要由注浆管护套、对中架线器与导向帽通过铁丝绑扎支撑。

主要有以下优点：1.预应力锚索无须内部支撑，借助岩土的强度，与围护结构如（如钻孔灌注桩和挖孔桩）形成共同受力体系，既能改善受力状况，还能为企业节省工程材料，减少支护设备投入，又便于坑内土石方开挖和地下结构建筑物的施工，为企业节约成本支出，增加盈利空间。

2.与其他支护方式相比，适应范围广，占用面积小，加固结构轻便，不会对深基坑土方开挖、地下建筑物的施工造成影响。

应用时，不需要坑基支护，会增大施工的操作面积，以便基坑内的土石方开挖，可缩短工期。

3.深坑基的支护采用预应力锚索时，施加预应力可以防止地形变形。

4.当成孔时，用高压旋喷桩对周围土体加固，若成孔直径达500mm以上时，可以提高高位锚固力，不容易发生漏水或流沙等。

5.当采用掩护式施工工艺时，可防止水帷幕后的砂、土和水封堵在孔内，带动上覆地层的沉陷，有效控制地层变形、地表沉降和建构筑物变形。

（二）预应力锚索支护施工方法特点。

深基坑支护中预应力锚索支护施工具有以下特点：1.在施工工序上，基坑开挖应当由上而下，分层分段，支护应当随开挖随支护。

2.与同传统支护相比，预应力锚索、坑壁面的刚度较低，具有柔性，使其具有较好的抗震性。

此外，还具有深层加固的作用，在深基坑中能防止基坑岩层的变形，在此基础上对基坑土体的受力情况进行分析调整，可使基坑岩体更加稳固，基坑安全系数更高。

高强预应力混凝土管桩在基坑支护工程中的应用摘要：高强预应力混凝土管桩是一种新型的桩基类型，具有诸多的优点，在城市深基坑工程中有所应用及推广。

本文结合工程实例，介绍了支护工程的地质条件，重点就高强预应力混凝土管桩在基坑支护工程中的应用进行探讨，并阐述了支护桩施工控制要点，以供参考。

关键词：预应力；混凝土管桩；支护工程；施工要点随着我国社会经济建设的快速发展，城市建设规模不断扩大，高层建筑深基坑支护工程数量日益增加，对基坑支护工程的设计及施工质量的要求也越来越高。

深基坑工程是一项危险性较大的工作，具有建设规模大、施工周期长和施工环境复杂等特点，若建设单位没有选择符合工程需要的支护方案，不仅会影响到高层建筑深基坑工程的整体质量，而且也会延误了深基坑后续的施工。

因此，如何选择合理的支护方案就成为建设人员亟待解决的问题。

高强预应力混凝土管桩作为一种新型桩基类型，具有单桩承载力高、质量可靠、工艺简单和造价低等优点，是一种较好的抗震性桩材。

高强预应力混凝土管桩+锚索是一种合理的支护设计方案，能够有效提高基坑支护工程的施工质量，确保深基坑工程后续施工的进行。

1 工程概况某建筑工程主楼为14层，裙楼为3层，设1层地下室。

建筑总用地面积7012m2，其中建筑面积3333m2。

结构为钢筋混凝土结构，基础形式采用桩基础。

根据地质勘察报告，现场地面标高在3.45m左右，又根据建筑施工图，基础底板标高为－1.05m，底板厚度为300mm，故该部分大开挖深度约为 4.8m。

电梯井部分原地面标高为3.3m，基础底板顶标高－2.6m，底板厚300mm，故电梯井部分开挖深度为6.2m。

2 设计方案2.1 支护方案选择本基坑支护工程基坑开挖深度较浅，场地西北、西南是街道，距离基坑底边线较小，最小处只有6m多，东北、东南较空旷。

有多种方案可供初步选择，如重力式水泥土墙、钻孔桩+内支撑、PHC桩+锚杆支护。

现分别从经济、环境、工期等方面将各自优缺点对比如下。