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1、PRC管桩在邯郸市基坑围护结构中的应用中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察公司岩土工程公司胡话军056001【摘要】:管桩是一种在工程中应用得越来越多的桩型,在当前绝大多数的工程中，管桩都是被用作工程桩，主要承受竖向作用，其在基坑支护工程中却应用得较少,这主要是由于管桩的桩身抗弯能力不强。近几年大量的工程实例表明,PRC管桩在基坑支护工程中的应用是可行的，而且有助于提高施工效率，并有很好的环境效应，本文结合具体的工程实例，探讨了PRC管桩在邯郸市基坑支护工程中的应用。【关键词】：PRC管桩、基坑支护PRC管桩全称为“
2、混合配筋预应力混凝土管桩”，特点是单桩承载力高、穿透力强、运输快捷;同时施工文明,现场整洁,因此已经在国内外很多地区和工程中得到广泛的应用。基坑支护在建筑物的施工过程中是一项非常重要的工作,它直接关系到建筑物的安全和使用。当前在邯郸市基坑支护过程中普遍存在以下难题:(1)基坑的开挖深度不断增大,施工难度也逐渐增大,这主要是由于建筑物越建越高的缘故;(2)建筑物周围的环境很复杂。因此,在对基坑进行设计和施工时,就必须选择技术可行、造价合理的支护结构方案,以确保基坑支护体系有足够的可靠性和安全度。上述问题的解决迫切需
3、要一种安全适用、经济效益高、工期短且环保的支护方式。PRC管桩作为工程桩是可行的,那么它能否作为支护桩,主要承受水平向荷载呢?经过近几年PRC管桩在邯郸地区的工程应用和理论研究,显示出PRC管桩在适宜件下作为支护结构是完全可行的,采用PRC管桩对提高施工效率和缩短工期非常有利,同时又有很好的环境效应。本文将就PRC管桩作为基坑支护桩的受力性能和挤土效应等作出探讨,并结合工程实例介绍PRC管桩在邯郸市基坑支护工程中的应用情况。1 PRC管桩在侧向土体作用下的受力性能 在基坑开挖的过程中,支护桩侧土体将会逐渐发生位
4、移,并对桩体施加侧向作用力。基坑开挖前,坑底土体尚未移动,桩在桩周土体的初始应力作用下处于平衡状态；当基坑开挖时,桩周土应力逐渐发生变化,同时使桩产生挠曲和内力,达到新的平衡状态。在开挖过程中,桩周土体按照移动情况可分为稳定层和不稳定层,滑动面介于这2层之间。可按照土压力理论,将不稳定土层中承受土体侧向位移的上部桩段称为“被动”部分;而稳定土层中的下部桩段受到上部桩段传来的荷载,这与桩头直接承受水平荷载的桩类似,称之为“主动”部分。在这一过程中,桩周土可能达到极限状态并产生极限土压力。 基坑开挖后,坑内土体卸除
5、,由于土体侧向变形量相对较大,这对管桩的变形控制不利,因此有必要采取设置内支撑或拉锚的措施以控制管桩的位移和减少桩身的弯矩。目前，邯郸市多采用拉锚作为减少管桩变形和增加稳定性的措施。 2 PRC管桩的抗弯性能 PRC管桩桩身混凝土强度较高(强度不低于C80),再加上使用了高强度、低松弛率的预应力钢筋使桩身具有较高的有效预压力,因此PRC管桩具有较大的抗弯和抗拉能力。但PRC管桩为空心管形截面,其抗弯刚度较实心桩要小,故在水平荷载作用下易发生挠曲。通过在适当部位增加锚索，限制了桩身变形，也减小了桩身弯矩，工程实测
6、数据表明,对于桩周侧向土体压力不是很大时,PRC管桩都能较好的工作，挠曲变形很小，矢高一般不超过3cm，未出现肉眼可见裂隙。 3 管桩的挤土效应问题PRC管桩属于部分挤土桩，在沉桩过程中会无疑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。传统管桩在作为工程桩成桩时的挤土效应是非常明显的,周围土体受到桩体的挤压作用,土中超孔隙水压力增长,土体发生隆起,对周围环境可能造成严重的损害，在邯郸市就发生过距离施工场地25m以外楼房散水发生裂隙的情况。管桩的压入会对桩周土产生强烈的挤压、剪切扰动，桩的强烈扰动将导
7、致桩周土产生重塑区，重塑区范围为离桩表面约0.5d(d为桩径)。管桩作为支护桩施工时不使用桩尖,进土可达到桩长的2/5,从而大大减小挤土效应,地表隆起不明显。支护管桩一般为密排线状排列,桩间间隔一般为30～50cm,压桩时土体以向基坑内外两侧位移为主,在桩轴线内外1倍桩径范围内土体强烈扰动,随着距离增加土体扰动逐渐减少。工程实践表明，单排支护管桩施工时，不会对周边建（构）筑物造成明显影响，无需采用减压孔；双排桩施工时，可以适当布设减压孔，一般间距6米，孔径100mm，孔深为支护深度的一半即可。3 PRC管桩的桩长
8、问题 管桩作为支护桩时,一般应采用单节桩,其长度为10～15m，单桩桩身长度过长时会产生生产、施工及运输不便等不良影响；当需要接桩时，应有严格的结构及构造措施，并经实地检测方可实施。4 PRC管桩在基坑支护中的应用实例 4.1 工程概况邯郸市中央公园居住小区南区基坑支护工程场地位于邯郸市展览北路与曙光路交叉口西南角。拟建5～7#楼、9～11#楼为地上25～33层，地下
