現澆砼薄壁筒樁在漳州都市陽光基坑支護工程中的應用

 章巧怡  陳泉

福建省九建建筑工程有限公司  352100

1、前言

    在地下基坑支護的結構型式中，常見的支護形式排樁，土釘墻，原狀土放坡或采用上述型式的組合已不能滿足地質條件差，環境惡劣的場地要求。預制樁，沉管樁和鉆孔灌注樁等也有其局限性。而本文所描述的現澆砼薄壁筒樁新技術極大地改變了傳統的施工方法，克服了預制樁，沉管樁和鉆孔灌注樁的成本高，縮徑，污染環境等缺點，具有安全，環保，快速，高效及基坑四周不具備放坡條件可施工等優點，使其在地下基坑支護工程中的應用得到快速發展。

2、工程概況

    2.1工程名稱漳州悅華集團“都市陽光”工程基坑支護

    2.2工程概況本工程位于漳州市南昌路南側，東一號路西側，為綜合性商業大樓，建筑物主樓為二十層的商住樓，地下二層，裙樓為一到三層的商場，框架一剪力墻結構，占地面積約2485m2，設有二層地下室，基礎為靜壓PHC管樁，擬建建筑物場地四周緊鄰已有建筑或市區主要道路，基坑四周不具備放坡條件。

    2.3基坑情況擬建地下室二層，基坑土方開挖深度最深達一10m，基坑平面為長方形，長92.4m，寬50.48m面積約4664m2，基坑四周施工圍護樁，止水旋噴樁，樁長約l5m。

    2.4地質情況本場地自上而下分布的巖石土體有

    2.4.1雜填土：松散一稍密厚l.6—3.2m

    2.4.2淤泥：流塑厚7.3—11.2m

    2.4.3粉質粘土：軟塑一可塑厚0.8—5.0m

    2.4.4中砂：松散一稍密厚0.6—4.5m

    2.4.5粘土：軟塑厚0.6—3.4m

    2.4.6粗砂：稍密一中密厚0.7—4.9m

    2.4.7殘積砂質粘性土：硬塑一堅硬，一般厚0.65—4.8m，局部缺失．

    2.4.8全風化花崗巖：散體狀，原巖為中粒花崗巖，厚0.65—15.0m

    2.4.9強風化花崗巖：散體狀，原巖為中�；◢弾r，厚0.65—15.0m

3、施工方案的比較選擇

    本工程距相鄰建筑物最近的距離僅5m，而且工期短，造價低，場地緊，質量要求高并要確保安全，可見常見的支護形式不能滿足場地要求；其二，預制類、沉管類樁打入土層時，會產生嚴重的擠土效應，易使樁變形、錯位、上浮，出現質量問題。而筒樁的原位土是被套人雙層鋼護筒的內筒中減少了樁身擠土效應，使樁身質量連續有保證；其三，筒樁允許直徑擴大，外表面積又遠大于其它類樁，因此樁身整體剛度好，又有大直徑樁穩定和強度較大、承載力較高的優勢；其四，預制類、沉管類樁由于是實心樁體，耗料較大，有的還要用水下砼，造價較高，而薄壁筒樁省料，能降低工程造價，特別在成樁時，樁身處于高頻振動狀態下，砼分布更均勻，密實，能確保樁身砼質量，而高頻振動器施工筒樁時振感小，噪聲小，不擾民，安全環保無污染。

    因此，根據工程地質及周邊環境條件，合同要求，經過多方比較，我們選用了新技術薄壁筒樁進行本工程的基坑支護。

4、薄壁筒樁的原理

    現澆薄壁筒樁是指外徑800—2000mm，壁厚120—250mm，中心充滿原位土，現澆灌注的筒形砼樁。它利用高頻液壓振動錘將帶有環形樁尖套的內外壁套管(雙層鋼護筒)沉入地下，向夾層中灌人砼，啟動振動錘邊振邊拔出雙層鋼護筒而形成現澆薄壁筒樁，其樁尖則與砼筒體連成整體。

5、薄壁筒樁的設計

    5.1支護型式：現澆鋼筋砼200厚薄壁筒樁加水泥土攪拌樁，即圍護樁之間采用水泥攪拌樁形成內支撐式圍護結構。

    5.2持力層名稱：中砂層

    5.3樁身砼強度等級C30

    5.4樁身斷面：筒樁外徑1500mm內徑ll00ram，壁厚200ram，樁長l2.6m，13.1m，14.2m.

    5.5設計總樁數，筒樁ll0根，攪拌樁600mm，303根

6、薄壁筒樁的施工工藝

    6.1施工工序：樁機就位調平對中——沉管——安放鋼筋籠——振動拔管——成管

    6.2薄壁筒樁各工序要點

    6.2.1樁機就位施工前，樁機按有關規程組裝并調試合格。應保證導管，樁管和樁中心在同一豎直線上，垂直度允許偏差控制在1％以內。在雙層鋼護筒(成孔器)正下方已定位置上放置預制樁尖，落下振動錘，使樁尖正好嵌于內外護筒之間，一方面用于固定雙層鋼護筒，另一方面防止土壤進入夾層。其交接處用麻繩密封圈緊．而雙層鋼護筒的頂部利用夾持器與振動錘進行固定。

    6.2.2沉管對中后，起動高頻液壓振動鍾緩緩將帶有樁尖的雙層鋼護筒沉入土中，當樁尖壓入土中1—2m時，觀察有無偏差并用靠尺測量垂直度后才能繼續壓管。操作時，應控制振動鍾頻率在20HZ左右，由于高頻液壓振動鍾產生的頻率與地基之間產生劇烈的共振反應，使地基土的顆粒獲得振動后趨于密實。如遇樁尖損壞或地下障礙物時，應及時將樁管拔出，待處理后方可繼續施工。

    6.2.3終孔減孔器在振動作用下逐漸下沉到預定的標高，內管中的土芯逐漸上升到原地面高程以上，護筒中心充滿原狀土質，無多余的泥漿溢出。

    6.2.4安放鋼筋籠成管到達預定標高后卸去振動鍾及夾持器，并放置已制作好的鋼筋籠，然后振動錘落下重新夾緊雙層鋼護筒，(用測繩器測得滲入淤泥或滲水厚度，小于30cm方可安放鋼筋籠)，加以固定。

    6.2.5灌注砼砼采用商品砼，強度等級為C30，其坍落度控制在7—12cm，砼由外管上的受料糟內送入環形空腔中，(雙層鋼護筒夾層之間)，達到設計位置后啟動振動鍾加以密實。

    6.2.6振動拔管砼灌注完畢應加振5—10s，邊振邊拔，樁管內的砼應不少于設計位置，拔管的速度控制在0.8—1.2m／ min．在較弱土層交界處應控制在0.6—0.8 m／min，保證樁身砼的密實度，直到將管拔出地面。

7、質量、安全與環保措施

    7.1質量措施

    樁尖制作時，應控制好樁尖尺寸，特別是樁尖榫頭內徑的預留，使樁尖與內外鋼護筒相吻合，不能留有缺口；鋼筋籠制作時，應在外圈用鋼筋分布定位，并用塑料卡作保護層，其主筋搭接和焊接長度必須符合規范規定。而加勁箍和箍筋，焊點必須密實牢固；成管時，應調好激振速度，最大程度地減少擠土效應．振動時，保持成孔器內外管垂直，位置正確，防止成孔器傾斜而損壞成孔器．并注意控制環形空隙壁厚的均勻性；澆筑砼和拔管時為保證砼質量，應在砼初凝之前拔管，嚴禁無故停頓．當沉管無法達到設計標高時，可采取給樁機加壓振動和灌水措施。

    7.2安全措施

    施工前，組織人員進行技術與安全交底，明確各自的崗位職責。所有特殊工種人員應特殊工種上崗證。施工場地內一切電源，電路的安裝和拆除，應由持證電工嚴格遵守安全用電操作規程規范要求，遇雨天應停止施工，對施工用材料、機具等進行覆蓋防護

    7.3環保措施   

    施工現場要做到及時清理，保持場容整潔，道路暢通。砼運送中的污水、沖洗水及其它施工用水要排入臨時沉淀池處理，施工臨時道路要灑水防塵。夜間燈光集中照射，22：00至次日7：00不準進行作業，不得干擾附近人員的正常工作和休息。

8、薄壁筒樁的施工效果

    在基坑支護施工過程中，整體情況良好。工期，質量，安全均達到預定目標，經過本工程的實際應用總共110根薄壁筒樁施工只用了40d完成，經檢測質量合格，施工環境整潔無污染。同時由于采用高頻液壓振動錘施工，則振感小，噪音小，不擾民，業主與各相關方都十分滿意．同時．薄壁筒樁的經濟效益則是省料，還可節省泥漿處理費，與其它樁相比，約節約砼35％，降低了工程投資．

9、結束語

    通過對漳州都市陽光基坑支護工程中的實際應用，我們深感薄壁筒樁新技術具有施工時振感小，噪聲小，不擾民，安全，場地整潔無泥漿污染，樁身砼質量有保證，且施工速度快，工程造價低，承載力高，穩定性好，抵抗軟基礎不均勻沉降，擠土效應相對較少且適用于基坑四周不具備放坡條件的施工場地等優點，它將具有廣闊的發展前景。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)