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提高PHC管桩在深基坑支护中应用的技术分析

2017-11-04杨帅军

城市地理 2017年10期
关键词:深基坑支护基层应用

杨帅军

摘要:随着我国建筑行业不断发展,新技术、新材料层出不穷。对于深基坑支护层面分析,基坑支护已经从单一的支护方式转变为各种综合支护方式。PHC管桩在深基坑支护中起到了重要的作用,推动了我国建筑行业发展进程。基于此,本文重点对PHC管桩技术进行阐述,并全面探究提高PHC管桩在深基坑支护中的应用。

关键词:PHC管桩;深基坑支护;应用;基层

引言:随着我国土地资源愈加紧张,建筑产品结构变得遇见复杂,为了保障我国建筑行业长足发展,我们必须要大力发展深基坑支护技术,从而为建筑工程项目提供更多的便利性。

1、PHC管樁分析

PHC管桩也就是预应力高强度混凝土管桩,是一种新型的管桩形式。PHC管桩制造主要是公国预应力离心成型,并通过1.0MPa的大气压强和180~C的整齐养护形成的一种空气筒型混凝土预制件,直径为500mm左右、长度标准为10m,混凝土强度通常在C80以上。PHC管桩具有极大的优势,其主要表现在:第一,承载力强。由于制造PHC管桩的混凝土强度为C80,强度非常高,管桩承载力能够提高80%,并具备40%的桩侧摩阻力;第二,使用范围广。由于PHC管桩预设的承载力非常高,能够适用于绝大多数的地质条件,不仅包括普通土层,在软土层中也有不错的表现,因此可以应用与公路桥梁、高层建筑物中,使用范围非常广泛;第三,制造成本低。经过有关部门调查显示,在同样的规格和基数条件下,PHC管桩的工程造价最低。

2、PHC管桩在深基坑支护中的应用

某工程作为类型为商住楼,设有地下室1层、地上30层,地下室形成为典型的矩形设计,面积为14000m2,主楼基层深度为5.5m、部分领域的基层深度为6.50m。基层设计主要采用PHC管桩支护方案。其地质条件为:第一,主要是砖渣、混凝土块、碎石块所组成的杂填土。第二,施工现场黏土分布非常广泛,含有铁锰氧化物,并处于在杂土层下。第三,淤泥分布较广,并呈现出软塑状态。第四,土层中含有粉质粘土,深埋在5.7-19.5m中,可塑。第五,存在大量的粉细砂,主要成分为石英长石,粒径呈现出变大趋势,具有可见的白云母片。可见,该工程是典型的软土基坑。

2.1基坑支护技术选择

由于建筑工程中的深基坑支护方案与技术比较多,本工程通过对常见的支护技术进行分析,包括以下几种:

(1)内支撑基础。该技术由于更加成熟,并且能够限制坑壁变形,施工中的可靠性较高,对周边环境影响较小,但是由于该技术施工周期长、施工成本高,并且由于本工程基坑整体框架较大,基坑深度为6m左右,支护结构布置难,会进一步提高成本。

(2)混凝土挡墙结合基地加固技术。该技术实施起来比(1)更加简单,造价也能够更好控制,并且能够控制边坡滑动问题。但该技术对周边污染较大,施工质量存在不可控性,施工周期较长,无法满足本工程的深基坑支护要求。

(3)钻孔灌注技术结合锚杆技术。该项技术在多年应用中非常成熟,应用非常广泛并且安全性高,在土方开挖施工中对地下结构影响较小。但是造价昂贵、施工周期长、施工噪音污染大。

(4)PHC管桩技术。该项技术在本工程中的优势较为明显,主要是能够满足软土深基坑施工要求,管桩强度高、适应性强、造价低、对周边环境影响小。是该工程重点应用的方案。

可见,通过对比常见的深基坑支护技术,并结合该工程的特殊情况,我们通过实验对比和理论分析,决定采用PHC管桩几何锚杆技术的组合方案,这样能够最大限度上降低施工影响,提高深基坑支护施工质量,并且能够大大降低施工成本。

2.2PHC管桩在深基坑支护中的应用

通过全面分析深基坑支护条件和土层锚杆特点,采用PHC管桩技术作为主要的支护手段。结合工程实际情况,根据1:0.5比例进行计算,杂土层2m范围内进行深基坑边线地面到基底的放坡减小荷载,并采用土钉挂网支护。根据1:1.6比例进行计算,采用2.3m杂填土层放坡方法,采用混凝土将边坡封闭起来,主要用作于天然排水。在2.5m以下的范围采用PHC管桩施工,并结合土层锚杆开展支护施工,应用钢筋喷射混凝土将基层侧壁进行封闭。根据该工程的实际情况,并通过计算合理选择施工材料,其主要表现在:

计算PHC管桩的性能值。本工程所采用的是PHCAB50012-5型号PHC管桩,其弯矩最大值为M=117k N/m,并将其作用在深基坑坑底,也就是桩顶下的4m处;最大剪力值Q=64k N,主要用作于桩顶下9.7m处。通过分析PHC管桩力学性能表和配筋方法,能够分析PHC管桩抗裂弯矩值M=121k N/m,极限值为M=200k N/m,通过对比分析能够得出,该型号的PHC管桩能够满足工程实际要求。

根据相应的公式能够得出土层锚杆轴向拉力值。我们假定锚杆拉力值为H=51k N,最后能够得出设计值为N=1.35中N1。其中,N1是轴向拉力值、N为设计值、H为水平拉力值、中为临时支护结构系数。通过相应的计算能够得出,本工程深基坑支护土层锚杆的规格为:直径为25mm、长度为12m的螺纹钢,成孔直径150mm,普硅水泥32.5R,水灰比为0.5,并采用二次注浆工艺,从而保障锚杆抗拔力符合工程要求,同时能够保障锚杆受力的均匀性。待到一切设计完毕后,需要对基层稳定性进行综合分析,保障支护质量。

3、结论与监测

通过对该工程进行分析,本工程每隔14m在基层周边设置监测点,从土方开挖之日起,每天早、中、晚各监测一次,一直在变形稳定后才降低监测次数,通过监测数据表明,雷击位移量在5-25mm之间,对手边环境没有任何影响,表示本工程深基坑支护工作满足设计标准。endprint

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