微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用策略

曹啟增，王少雷，趙羽

（信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院 陜西 西安710054）

0 引言

社會(huì)的快速發(fā)展、人口的集中增長(zhǎng)，導(dǎo)致城市土地資源日益緊張。為更好的滿足城市的發(fā)展需求，城市建筑開始向集約化、高層化轉(zhuǎn)變，同時(shí)也加大了對(duì)城市地下空間的應(yīng)用和開發(fā)。隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，基坑支護(hù)成為工程項(xiàng)目中必須高度重視的問題。由于微型鋼管樁具有較高的強(qiáng)度、較好的耐錘擊性能、較強(qiáng)的穿透能力，因此其在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用受到了高度重視。

1 微型鋼管樁的概述

1.1 微型鋼管樁的定義

微型鋼管樁是指直徑在70～300mm之間的鋼樁，它具有強(qiáng)度高、穿透能力強(qiáng)、擠土效應(yīng)小、設(shè)備輕便、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于工程施工及地基加固中[1]。微型鋼管樁的主要材料是普通碳素鋼，在對(duì)微型鋼管樁進(jìn)行分類時(shí)，按照加工工藝的不同，可將其分為兩種。一是螺旋縫鋼管樁，二是直縫鋼管樁。由于螺旋縫鋼管的剛度較大，因此在工程上的使用量較多。

1.2 微型鋼管樁的特點(diǎn)

目前，微型鋼管樁的在建筑工程中應(yīng)用的十分廣泛，以支撐樁和摩擦樁等類型為主。由于微型鋼管樁可以深入到較為堅(jiān)硬的支承層中，有助于鋼材有效發(fā)揮支撐力。在實(shí)際應(yīng)用過程中，微型鋼管樁具有五大特點(diǎn)。

一是可承受大的沖擊力。這主要是因?yàn)槲⑿弯摴軜毒哂休^好的穿透和貫穿性能，若地基中有厚度小，30N左右的硬夾層時(shí)，利用微型鋼管樁可以做到順利穿過。二是承載力高。微型鋼管樁具有較好的屈服強(qiáng)度，只要能夠?qū)⑹谴蛉氲綀?jiān)實(shí)的支承層中就可以獲得良好的承載力。三是抗橫向力強(qiáng)。微型鋼管樁具有較大的斷面強(qiáng)度和抵抗距，因此承受水平力的能力也較大，可用于橋臺(tái)、橋墩等地方。四是可靈活調(diào)整樁的長(zhǎng)度。微型鋼管樁能夠進(jìn)行焊接或割切處理，因此可以自由的控制微型鋼管樁的長(zhǎng)度。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)起進(jìn)行加長(zhǎng)或者切短處理，為施工提供的順利完成提供方便。五是可以節(jié)省費(fèi)用、縮短工期。微型鋼管樁十分適用于快速施工，因此可在一定程度上縮短工期。其次，由于其具備的優(yōu)點(diǎn)對(duì)節(jié)約費(fèi)用有一定的幫助，因此具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 微型鋼管樁的作用機(jī)理

在基坑支護(hù)工程中，微型鋼管樁的應(yīng)用形式主要有兩種，一種是作為加固結(jié)構(gòu)，另一種是作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)微型鋼管樁用作加固結(jié)構(gòu)時(shí)，是主要的受力構(gòu)件，承受著基坑挖掘中的水土壓力，其加固的作用機(jī)理主要有兩點(diǎn)。一是使土壤的強(qiáng)度得到提高，使初始應(yīng)力場(chǎng)得到改善；二是使挖掘時(shí)土壤質(zhì)量的二次應(yīng)力變化降低，斜坡變形減少，進(jìn)而保障基坑的安全。

2 微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用策略

2.1 選擇正確的類型

將微型鋼管樁應(yīng)用到基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中時(shí)，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)與之相符的基坑支護(hù)方案。目前，微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要有3種類型。第一種是地下連續(xù)墻，這也是當(dāng)下應(yīng)用頻率較高的一種類型，但這種類型的成本投入較高，施工周期也較長(zhǎng)。第二種類型是微型鋼管樁和土釘噴錨相結(jié)合。與第一種類型相比，這種類型在成本投入上和施工周期上都有一定的優(yōu)勢(shì)，這也是微型鋼管樁在建筑領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的原因之一[2]。第三種類型是鋼板樁支護(hù)，這種類型所需要的建設(shè)空間較大，因此其適用范圍相對(duì)受限，并不能應(yīng)用到所有的建筑工程中。

2.2 明確基本步驟

微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中要明確好基本步驟。一要清理施工現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)所有與施工無(wú)關(guān)的物品進(jìn)行清理。二要進(jìn)行放線測(cè)量。針對(duì)重要的測(cè)量點(diǎn)要進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。三要選擇樁機(jī)。根據(jù)建筑工程的實(shí)際需求，合理的選擇出最佳的樁機(jī)，避免出現(xiàn)性能過?；蛐阅懿贿_(dá)標(biāo)的情況，然后將選擇好的樁機(jī)送到指定的施工現(xiàn)場(chǎng)。四要做好鋼管下放和注漿[3]。在下放鋼管時(shí)，要時(shí)刻注意鋼管位置，并按照相關(guān)工作流程開始進(jìn)行注漿工作。五要開展制作冠梁和挖掘工作。以上五步為微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中最為重要的步驟，只有做好這五步，才能夠保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。

2.3 檢測(cè)基坑變形

通過監(jiān)測(cè)基坑變形情況，不僅可以及時(shí)掌握基坑周圍的環(huán)境變化，還可以了解支護(hù)土的穩(wěn)定程度、安全效果和支護(hù)狀態(tài)。利用監(jiān)測(cè)的反饋信息，并根據(jù)基坑變形情況及時(shí)修改支護(hù)參數(shù)，使施工工藝更加完善，進(jìn)而可以降低事故的發(fā)生。除此之外，監(jiān)測(cè)基坑變形的信息更是支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，因此對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行檢測(cè)至關(guān)重要。與此同時(shí)，通過對(duì)基坑工作態(tài)度的監(jiān)測(cè)，可以幫助我們了解到基坑本身及周圍土地已有建筑物受威脅和破壞情況。

3 微型鋼管樁在基樁支護(hù)施工中的要點(diǎn)分析

3.1 基樁支護(hù)施工中微型鋼管樁的儲(chǔ)存要求

在運(yùn)輸微型鋼管樁時(shí)，可使用平板車將其運(yùn)送到指定的施工現(xiàn)場(chǎng)。在儲(chǔ)存微型鋼管樁時(shí)，需確保將其平坦放置于存放場(chǎng)地上，存放場(chǎng)地必須是運(yùn)輸車能夠直接抵達(dá)的地方。在對(duì)微型鋼管樁進(jìn)行堆放時(shí)，要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行操作，以防止微型鋼管樁因存放環(huán)境不好而導(dǎo)致發(fā)生腐蝕或彎折等問題。此外，微型鋼管樁四周的排水必須是良好的，堆放層數(shù)應(yīng)維持在3層，1層的高度要低于2m。在堆放時(shí)，需要在其支點(diǎn)位置使用枕木墊上，并用木楔將枕木兩端牢牢塞住，這樣做的目的是為了避免微型鋼管樁出現(xiàn)滾動(dòng)問題。最后，堆放微型鋼管樁的位置必須是在樁機(jī)的起吊范圍內(nèi)，并使樁頂與樁機(jī)之間形成面向，以便于起吊。

3.2 基樁支護(hù)施工中微型鋼管樁的吊樁要求

在微型鋼管樁被吊起時(shí)，需要對(duì)相應(yīng)的節(jié)樁進(jìn)行檢查，并評(píng)估其長(zhǎng)度和質(zhì)量，如果在此期間發(fā)現(xiàn)任何問題都需要在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解決。當(dāng)微型鋼管樁的一端被吊起之后，需要高度重視微型鋼管樁的平衡，切不可將微型鋼管樁放在地上進(jìn)行長(zhǎng)距離的拖動(dòng)，這主要是為了避免微型鋼管樁發(fā)生折斷。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在城市的現(xiàn)代化發(fā)展中，建筑工程領(lǐng)域加大了對(duì)地下空間擴(kuò)展的重視程度，為有效的保證地下工程的施工質(zhì)量和施工安全，必須選擇較高強(qiáng)度的基坑支護(hù)，而微型鋼管樁因其自身所具有的優(yōu)勢(shì)，可以更好地滿足基坑支護(hù)中的需求，因此微型鋼管樁在基坑支護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。就我國(guó)當(dāng)前地下建筑的發(fā)展情況來(lái)看，微型鋼管樁具有良好的發(fā)展前景，因此必須對(duì)微型鋼管樁在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，以推動(dòng)我國(guó)建筑領(lǐng)域的發(fā)展。