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1、地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.7No.2深基坑预应力桩墙支护新技术丁仕辉陆岸典(广东省水利水电第二工程局)摘要PPW工法(预应力桩墙支护技术)是一种新的深基坑支护技术。它将预应力技术运用于基坑的挡土桩或地下连续墙中,使挡土结构形式变得体小而高强,并能满足工程要求。在技术上,PPW工法需解决两个问题:一是现浇混凝土桩墙底锚固问题;二是桩墙本身的预应力问题。工程试验证明,PPW工法桩工程效果明显。关键词基坑预应力桩墙PPW工法无粘结钢绞线锚头在地质条件较差、周围环境保护要求
2、严格的深锚锚固(有专用挤压设备)。桩墙的底锚通过粘结方基坑支护工程中,排桩墙或地下连续墙已被广泛应式实现。桩墙顶部的锚头可根据钢绞线的布置方式用。然而排桩墙或地下连续墙结构受到常规钢筋混选择常规单孔锚或群锚锚固。凝土性能的限制,往往需要设计成大尺寸、大配筋,以提高桩墙的刚度,保证基坑周边地基的变形控制在设计的允许范围值内。从结构的角度而言,钢筋混凝土梁等结构使用高强钢绞线代替常规钢筋,同等条件下其强度可成倍提高。如果预应力高强钢绞线使用在支护桩墙上,同样可以使得高强预应力混凝土能有效地提高支护桩墙的刚度,减少配筋数量,减小桩墙结构尺寸,从而节省大量投资。但在支护
3、基坑的挡土桩墙图1预应力桩墙三种底锚形式上用高强预应力混凝土代替常规钢筋混凝土的关键a-直接锚固;b-H型锚头;c-P型锚头在于,1)解决现浇混凝土桩墙底锚固问题,2)解决桩1.3钢绞线的制作安装墙的预应力问题。预应力桩墙的钢绞线制作安装非常简单,首先1预应力桩墙施工技术(PPW工法)按设计筋长裁剪钢绞线,其次按设计的底锚形式加工处理锚固端钢绞线,最后待骨架钢筋笼形成后,将1.1材料选择钢绞线按设计要求绑扎(固定)在钢筋笼上。预应力桩墙混凝土选用C40以上强度为宜,预值得注意的是,钢筋笼吊入桩孔内时,应确保钢应力筋选用1860MPa高强低松弛无粘结钢绞线
4、为筋笼正确的朝向(依钢绞线受力状态而定)。好。桩墙的骨架及其他构造配筋可根据需要选用普1.4预应力桩墙的张拉锚固通!、∀级钢筋。基坑支护桩墙大多为临时性工程,而且无粘结1.2锚头设置时受力后的钢绞线本身应力在桩墙结构内可自我调锚头设置是预应力桩墙施工技术的关键,有3整均匀,再加上锚固损失,无粘结钢绞线的张拉控制种较方便的底锚形式(图1):#将桩墙底部无粘结应力可取得大一些,k=(0.8~0.85)fptk(fptk为钢钢绞线按一定长度剥去PE保护层,再将防腐油脂绞线强度标准值)。清理干净,使之与浇筑的混凝土直接结合(有粘结部当排桩墙或地下连续墙的冠梁施工完
5、毕,待混分);∃采用预应力施工中的H型锚锚固(使用专用凝土强度超过设计强度的70%时,便可进行预应力压花设备实施);%采用预应力施工技术中的P型桩墙的张拉锁定工作。张拉程序如下:收稿日期2003-09-17预紧&中值张拉&终值张拉&锚固预紧的目的是为了调整每根钢绞线的初始张拉60岩土工程界第7卷第2期地基基础工程状态,可按张拉应力k的10%控制。中值张拉是为了平衡排桩墙桩之间、地下连续墙单元墙之间以及钢绞线间的受力状态,避免桩之间、墙之间、钢绞线之间出现严重的应力分布不均的情况,中值张拉应力k可按50%控制。终值张拉则是按张拉的最终应力,并结合钢绞
6、线的张拉伸长值综合考虑,符合图3计算常规钢筋布置图图4预应力钢绞线替代布置图要求后将预应力桩墙的顶部锚头锁定,结束张拉。所示。2工程试验2.2检测成果及分析在东深供水改造工程,现浇混凝土预应力大直本试验对3根PPW工法桩和与其相邻的3根径薄壁圆管穿越凤岗镇民居地段,其基坑开挖选择常规配筋桩进行了桩身变位观测。首先,在PPW了排桩墙支护形式,并在此进行了PPW工法的试工法桩未进行桩身预应力施工、基坑开挖前对6根验。试验桩进行了桩身变位初始值的测定;其次,在2.1基坑悬臂挡土排桩墙结构计算PPW工法桩施加预应力后、基坑开挖前,再次对6根试验桩进行桩身变位测定
7、,以确定预应力对桩身2.1.1排桩墙平面布置##变位的影响;最后,在基坑开挖到设计高程至基坑底我们选择在基坑排桩墙右侧93~98作为试垫层浇筑完成的时间段内进行两次桩身变位测定,验桩,在桩中预埋测斜管以测读试验桩的变位,其中94#、96#、98#3根桩采用PPW工法施工。试验桩以确定在这一时间段内土压力作用下试验桩的最大变位。外1.0m为一4层民居楼房侧墙(图2)。2.2.1检测成果(1)PPW工法桩、钢绞线等强替代钢筋法,在大直径桩(∗1000)中,桩身施加预应力后,桩基本不产生变位;(2)试验区内的试验桩存在8m深的土压力及4层的楼房附加荷载,其常规桩
8、桩顶最大变位#14.08
