高强预应力混凝土管桩在舟山沿海地质高层建筑的应用
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摘要: 预应力管桩具有单桩承载力高、工艺简单、施工便捷、造价便宜等特点，在沿海地区得到了广泛应用。本文以舟山沿海地区某酒店建筑工程为例，阐述预应力管桩施工技术在当地特定地质条件下的施工工艺特点和注意事项，可供同类工程设计和施工参考。
关键词：预应力混凝土管桩；桩基础；单桩承载力
Abstract: prestressed pipe pile is single pile bearing capacity, simple technology and high construction is convenient, cost cheap and so on, in coastal areas to a wide range of applications. This paper describes a hotel in coastal areas of construction project as an example, this paper expounds the construction technology of the prestressed pipe pile in the local specific geological conditions of the construction characteristics and precautions for other similar engineering design and construction.
Keywords: prestressed concrete pipe pile; Pile foundation; Single pile bearing capacity
中图分类号： TU528.571文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
本工程为舟山《普陀郦城商业度假广场》酒店，位于舟山市普陀区勾山街道浦西工业园区，地上19层（含3层裙房），地下1层，高79.8m，总建筑面积40308㎡。结构采用现浇框架-核心筒结构，抗震设防烈度7度，加速度0.10g。场地类别Ⅲ类，基本风压1.00KN/㎡，地面粗糙度A类。
二、该地区地质概况
1、水文地质条件
场地勘探深度以浅的地下水类型分孔隙潜水、承压水与基岩裂隙水三类。孔隙潜水赋存于上部粉质粘土层中，含量少，透水性能差。孔隙潜水受大气降水及地表水补给，向地势低洼处及河道排泄，地下水位受季节性及气候影响变化大。
在勘察期间受雨天天气的影响，所测得地下水位为0.30~1.56m。孔隙承压水主要赋存于4-1夹b及5层圆砾中，含水量相对丰富。
施工前的勘察未取地下水样，根据区域资料，地下水对砼无腐蚀性，对砼结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
2、场地岩土工程条件
（1）地形地貌。该场地位于冲~海积山凹盆地，场地原为耕田，现为塘渣所填。场地比较平坦，局部略有起伏，地面标高在0.66~2.41m（系黄海高程系）。
（2）岩土层划分。根据勘察结果揭示的地层，考虑岩土层的岩性，结构构造，埋藏分布情况及同一层组应有相似的物理力学性质的原则，将岩土划分为7个岩土工程大层，细分为16个岩土工程亚层。
1、原设计钻孔灌注桩基础图
2、单桩极限承载力计算如下表
以5层圆砾钻孔灌注桩持力层，桩尖进入持力层深度≥1.5m，平均有效桩长约48m。
3、基坑开挖及支护
建筑物均设单层地下车库，基坑开挖深度一般为地表以下3.5~4.5m，基坑开挖面积较大，坑壁涉及的土层为1层填（耕）土、2粉质粘土、3-1层淤泥质粘土。基坑设计时地下水位应按常水位或年最高水位考虑。开挖围护宜与地下室基坑围护结合进行，并进行专项设计。可选用的支护方案有：
（1）周边环境较为空旷，有放坡条件时建议采用放坡开挖。
（2）水泥搅拌桩自立式挡土墙支护结构。支护结构是由两排悬臂式水泥搅拌桩排列在一起相互搭接，重叠而成，并且有较大厚度的重力式挡土墙。该方案特点是施工噪音低、振动小和无污染，对环境影响小，造价低，同时可作为止水帷幕和土体加固。主要缺点是施工速度较慢。
（3）土钉墙（喷锚网）基坑支护。土钉墙支护体系以增强边坡主动土体自身稳定性有效提高土体强度，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。并且在一旦出现破坏、塌滑时，土体也不会发生突发性滑动坍塌，为抢救和补强赢得了时间，减少了施工中的风险。场地基坑应用此法支护配合明沟排水比较理想。
（4）基坑开挖时，首先应降低地下水位，宜采用明沟排水和坑内积水井措施，可以显著改善土体的物理力学性质，同时在外侧地面挖排水沟，实施有组织排水，防止地面水流入坑内，并建立完善的基坑排水系统。外侧降水应充分考虑排水对周围环境的影响。支护过程中，应做到支护状态的动态监测与控制。
4、钻孔灌注桩参数及注意事项
钻孔灌注桩参数：
（1）桩身砼等级为C30。
（2）桩纵向主筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。
（3）桩中箍筋及加劲箍筋均采用搭接焊，焊接长度不小于10d（d为箍筋直径）。
（4）桩浇灌砼之前，应清理孔底沉渣，其厚度小于50mm。
（5）桩主筋保护层厚度为50mm。
（6）桩端持力层均为第5层圆砾层，要求桩尖进入持力层深度≥1.5m，平均有效桩长约48m。
（7）灌注桩均应进行孔底注浆，注浆后，要求持力层极限端阻力标准值至少提高20%。注浆水泥用量及水灰比根据现场试验确定。
（8）为了确保桩顶混凝土设计强度，浇灌混凝土面应高出桩顶设计标高，待施工垫层及承台时凿去浮浆段至桩顶设计标高。
为节省造价，经初步计算准备改成高强预应力混凝土管桩PHC-600(130)A，先试打3根，桩端持力层均为第5层圆砾层，桩长约50m，经静载试验，单桩承载力特征值达到3500KN。后全部改成管桩。总桩数量342根，单桩长度50m，总桩长17100m，当时单价167元/m，施工单价18元/m，管桩造价约316.35万元。节省造价，缩短工期，取得良好的社会效益。
四、高强预应力混凝土管桩的应用建议
1、预应力管桩在沉桩过程中会产生挤土效应，对周围环境和建（构）筑物造成一定影响，严重时可导致周边已有建筑物开裂，道路隆起、开裂等。建议采取防挤土效应的措施（如打应力释放孔或挖防震沟）。在施工过程中对周围环境和建（构）筑物严密进行变形监测。
2、建议进行桩静荷载试验与桩身动测，以最终确定单桩极限承载力标准值及检测桩身质量。
3、在打桩机进场前建议在建筑场地上事先铺垫大于0.50m的塘渣，并分层压实，以防止打桩机进场后出现陷架现象发生。
4、地下车库基坑开挖时宜采用明沟、积水井排水，有条件时可放坡开挖，若无放坡开挖条件，则建议采用喷锚支护和水泥搅拌桩止水。
5、必要时可进行施工勘察。
6、加强地质验槽。
五、结语
本工程于2010.10竣工，沉降观测最大沉降量14mm，最小沉降量8mm，沉降稳定，均匀。综上所述，预应力管桩在技术上相对成熟，在条件适合的地区值得推广与应用。
参考文献：
[1] 胡海燕.预应力混凝土管桩的工程应用实践[J].四川建筑,2007(S1) .
[2] 张万涛,马中成,姬海清.静压高强预应力混凝土管桩在高层建筑中的应用[J].河北煤炭,2007(03) .
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