深基坑中PHC管桩作为立柱桩及应用.pdf

深基坑中PHC管桩作为立柱桩的应用 钟莉 (上海岩土工程勘察设计研究院有限公司) 摘要：立柱对于深基坑水平支撑体系的重要性是不容忽视的。基坑围护设计施工时，一般采用钻孔灌注桩，水 泥土搅拌桩作立柱桩，而采用PHC管桩的情况极为少见。本文结合工程实例，介绍了深基坑中，PHC管桩作 为立柱桩的应用。 关键词：基坑工程；PHC管桩；立柱桩 0前言 随着我国近年来高层建筑及地铁隧道等工程的修建，城市地下空间不断被开发利用，由此深基坑的围 护结构设计及施工工艺也随之不断发展。上海等软土地区的深基坑工程多采用排桩结合内支撑的围护型 式，工程实际中，围护结构支撑体系一般成水平的封闭体系，以提高支护结构的整体刚度。深基坑工程自 身稳定性是在围护结构、水平支撑体系和竖向立柱三大系统的共同作用下才能得以保证的，具有“点风险 性”，即任何一个系统的失事均能引起整个基坑失稳、甚至破坏，带来恶劣的经济和社会后果。 目前对软土地区深基坑的整体稳定性、围护墙体的水平变形、支撑平面内变形等课题均有很深入的 研究；而对于立柱桩的研究少有涉及。本文意从实际出发，通过工程实例，简要说明基坑工程中，创新 地利用PHC管桩作为立柱桩，取得了良好的效果，得出了一些认识，为软土地区深基坑工程中立柱桩问 题提供有益的借鉴。 l基坑支护中的立柱桩 基坑的平面支撑体系，通常由围檩、水平支撑和立柱三部分组成，立柱设置在纵横向支撑的交点处或 桁架式支撑的节点处，同时需避开主体结构混凝土墙、柱、梁等位置。立柱主要承受支撑结构自重以及施 工荷载。通常，基坑开挖面以上的立柱采用型钢格构柱，基坑开挖面以下采用钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩 等。基坑支护体系内，格构柱内插于立柱桩中，二者共同构成基坑三维支护体系的竖向承力系统，其功能 是为提高支撑结构的承载力和稳定性。基坑支护体系外，围护结构、内支撑、竖向立柱组成一个三维空间 结构共同承受侧向水土压力与施工荷载。 立柱桩的功能与一般的工程桩不完全相同，它先于工程桩在基坑开挖时就承受荷载，开挖结束后部分 立柱桩亦可转为工程桩再承受上部结构荷载。立柱桩的桩径一般比工程桩大、桩长更长且桩顶承受的荷载 较大。在围护工程造价组成中，立柱所占的经济比例也是可观的，尤其在深、大基坑中。主要原因是对于 软土地区深基坑工程，立柱桩在基坑开挖面以下的埋深要满足支撑结构对其承载力及变形的要求，并大于 基坑开挖深度的2倍，且最好穿过淤泥质土层，位于力学性质较好的土层内；立柱的间距也是根据支撑构 件的稳定和竖向荷载的大小确定的，一般不大于15m。如此多的限制条件，对于具有内支撑系统的深基坑， 无疑要大量的立柱桩来满足工程需要，因此立柱在造价方面也倍受建设单位的重视。 PHC管桩具有可批量生产、工程造价低、施工速度快及桩身质量容易控制等特点，在桩基工程中得到 了大量应用。但到目前为止，管桩在深基坑工程中作为立柱桩使用还不多见，针对这一问题的研究也比较 少。本文列举的几个工程实例，均成功地利用PHC管桩作为深基坑工程中的立柱桩。 2工程案例 2．1某广场基坑工程 442 201 工程勘察 Geotechnical 0年增刊第1期 lnvestigationSurvrying 该：_[=程位f上海市闸北区海宁路、河南北踏路口。拟建建筑物牛要由4栋高层建筑及2层地F章组 0m，地下车库区域基 成。基坑总周长约436m，。々地面积约11350m2，主楼区域鼙虮升挖深度般为10 坑开挖深度一股为93m。 基地东、南、北i侧为市政道路，管线众多：西侧为未动迁的多层居民住宅．总体环境比较复杂。 筑物毋近为788m。 该基坑围护设计采用丁钻孔灌注桩支护、二轴水泥土搅拌桩止水、及一道钢筋混凝上承平支撑体系。 为了减小变形．围护灌注桩醺计到地师，在基坑重要角部的压项位置都设置一道钢支撵控制基坑的初始 位移。立柱桩采用了钻孔灌注桩和PHC管桩。关干立柱桩与底扳的连接问题．该T程采用两道止水措施： 首先在底板下侧采用啊形止水措施，而后在其上叉增加道方形止水装