冯 巍

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)



CT型锁口钢管桩在管廊基坑支护工程中的应用

冯 巍

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)

以太古供热项目热力管廊过汾河工程为研究对象，介绍了管廊基坑的支护方案，阐述了CT式锁口钢管桩体系的施工工艺，分析了该体系在施工过程中的优势和问题，为类似的热力管廊及综合管廊的基坑支护积累了施工经验。

供热管道，CT型锁口钢管桩，热力管廊，基坑支护工程

1 概述

锁口钢管桩始用于20世纪90年代，该工艺多用于软土地区的基坑工程。随着社会的发展，大量跨海桥梁工程和跨河市政管廊工程被立项而投入建设，传统锁口钢管桩工艺已不适用于上述工程。

为满足上述工程水下基坑支护的工艺需求，在施工中将传统钢管桩的锁口改进为CT型。这种新型的锁口钢管桩除了保留传统锁口钢管桩取材方便、施工周期短和环保节约等优点外，还具有显著的止水功能[1]。

1.1 工程概况

古交兴能电厂至太原供热主管线工程(以下简称“太古供热工程”)全长38 km，为国内首例长输供热项目。该工程的第三标段——屯兰河三岔口至滨河北路起点，全长1.9 km，其中有110 m供热管道通过管廊穿越汾河与第四标段对接，如图1所示。该管廊为钢筋混凝土结构，宽22 m，高8.8 m，外墙厚1 m，其顶面位于汾河水面以下2 m处。

供热管廊的作业面位于屯兰河的河床上，河底为2 m厚淤泥层，淤泥层以下为12 m厚的卵石层。管廊工程准备阶段采用二

类土填筑土围堰，将水下施工作业转变为陆上施工作业。土围堰高3 m，坡度1∶1。

1.2 基坑支护方案的选择

太古供热工程第三标段工期紧张，穿越汾河的热力管廊施工难度大。因此，选择合适的支护方案快速、安全、低成本地完成管廊基坑工程为该标段的核心。该管廊基坑深度为12 m，位于汾河下游，雨季水量较大，下游地质情况较复杂。相比于地下连续墙和桩锚支护体系等常用深基坑支护施工工艺，CT型锁口钢管桩的施工周期更短，造价更低廉。综上所述，管廊穿越汾河的基坑工程选用CT型锁口钢管桩支护体系。

2 CT型锁口钢管桩体系的施工工艺

2.1 施工流程

该热力管廊的整体施工流程如图2所示。

2.2 CT型锁口钢管桩的选型与加工

通过计算，确定CT型锁口钢管桩体系的主体钢管直径529 mm，壁厚10 mm，长度16 m；C型锁扣为直径168 mm，壁厚8 mm，长度16 m的无缝钢管，钢管一侧通长切割一条宽10 mm的竖缝，另一侧与主体钢管双面满焊连接；T型锁扣选用长度为16 m的20a工字钢，其一侧翼缘与主体钢管双面满焊连接。两锁口的焊接点位由钢管桩插打位置确定。通常情况下，直线型锁口钢管桩的两锁口呈180°角，如图3a)所示。而用于基坑转角插打的转角型锁口钢管桩，两锁口呈90°角，如图3b)所示。

2.3 CT型锁口钢管桩体系的工艺步骤

1)施工前准备。土围堰完成后，放线确定基坑范围，并规划锁口钢管桩加工区域，锁口钢管桩的焊接如图4所示。锁口钢管桩的焊接应确保焊缝饱满无砂眼，同时还应检测C型锁扣竖缝的通畅性能，避免锁口扭曲影响钢管桩之间的咬合。

2)钢管桩施工。根据地质勘测结果，选用两台TR280D型旋挖钻机成孔。选用两台QUY70A履带吊场内运输加工材料和起吊震动锤插打锁口钢管桩，后桩的T型锁扣下放时沿着前桩的C型锁扣竖缝咬合，在咬合口内注浆以达到止水效果。将钢管桩沉降到指定标高后，在主体钢管腔内回填二类土至土围堰表面，以增强钢管桩的侧向刚度，防止开挖后土体挤压导致钢管桩变形。钢管桩进入合龙阶段时，应提前10倍桩距开始精确测量，随后利用每两根桩的咬合浮动进行调整，避免出现异形对接的现象。

3)基坑工程完工。a.钢管桩完成合龙后，进行第一层土方初开挖，随后在每根钢管桩的主体钢管上焊接牛腿，作为围檩竖向支撑。b.围檩采用双45a工字钢相对焊接而成，由履带吊下放在牛腿上沿，并与主体钢管焊接固定。c.主支撑选取φ609 mm×16 mm无缝钢管，其下料长度根据基坑两端围檩之间净距确定。在主支撑和围檩之间增加45°次支撑，次支撑钢管直径325 mm，壁厚8 mm。用履带吊将主、次支撑依次吊放至相应位置，通过连接钢板与围檩焊接连接[4]。d.支护体系完成后，进行基坑第二层土方深度开挖直至管廊基底标高以下300 mm，底部整平后浇筑C35混凝土封底,如图5所示。

4)CT型锁口钢管桩体系拆除。待管廊主体结构工程施工并养护完成后，回填土至管廊顶部并按照次支撑→主支撑→围檩→钢管桩的次序拆除CT型锁口钢管桩体系。

3 结语

基于对古交兴能电厂至太原供热主管线工程屯兰河三岔口至滨河北路起点供热管廊穿越汾河基坑支护施工方案进行分析，可以得到如下结论：

1)CT型锁口钢管桩在该管廊基坑支护过程中，表现出良好的支护和止水效果，且显著地缩短了工期。整体施工过程中未出现基坑局部坍塌、管涌、钢管桩合龙等事故，值得在今后类似市政工程领域中大力推广。

2)在工程中选择CT型锁口钢管桩体系作为支护方案之前，应对现场地质条件进行充分了解，根据地质条件选择合理的成孔方案。避免机械设备不必要损耗、钢管桩的整体性破坏，进而影响止水效果。

3)在基坑工程施工结束后应充分评估钢管桩拔出消耗的人工机械成本，以及钢管桩拔出过程中对周边土壤的扰动程度。必要时，可将钢管桩在土层以上的部分截断处理。

[1] 仲建军.CT式锁口钢管桩在基坑支护施工中的应用[J].市政技术,2016,34(6):182-185.

[2] 王 鹤.浅谈锁口钢管桩围堰的设计与施工[J].科技创新与应用,2012(3):176-177.

[3] GB 50017—2003，钢结构设计规范[S].

[4] 张 坤,刘世礼,张超凡.CT型锁口钢管桩围堰在基础施工中的应用[J].山西建筑,2017,43(1):180-182.

The application of CT-type locking of steel pipe pile in tunnel foundation pit support engineering

Feng Wei

(ChinaAviationPlanningandDesignInstitute(Group)Co.,Ltd，Beijing100120，China)

Based on the tunnel crossing the Fen River in Taiyuan to Gujiao heating project, this paper introduces the construction scheme of tunnel foundation pit engineering, elaborates the construction technology of CT-type locking of steel pipe pile system. In addition, this paper describes the strengths and weaknesses of above-mentioned system during the process of construction, which provide valuable references for relevant foundation pit support engineering of thermodynamic tunnel and utility tunnel.

heat supply pipeline, CT-type locking of steel pipe pile, heating tunnel, foundation pit support engineering

1009-6825(2017)10-0096-03

2017-02-06

冯 巍(1989- )，男，助理工程师

TU463

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