Application of Pipe Pile Combined with Double Semicircular Support System in Foundation Pit Engineering
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摘要: 结合某项目基坑，开展了预应力管桩的工程应用研究，比较了不同支护体系的优缺点，介绍了预应力管桩结合双半圆内支撑体系的设计施工要点、工艺参数、结构剖面以及双圆环内支撑的变形特性。预应力管桩区域变形超过报警值，但桩身未产生裂缝，验证了预应力管桩作为支护桩的安全性和可靠性。Abstract: Combined with the foundation pit of a project, the engineering application of prestressed pipe pile was carried out, and the advantages and disadvantages of different supporting systems were compared. The design and construction points, process parameters, structural section and deformation characteristics of double-ring internal support system of prestressed pipe pile were introduced. The regional deformation of prestressed pipe pile exceeds the alarm value, but there is no crack in the pile body, which verifies the safety and reliability of prestressed pipe pile as a supporting pile.
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表 1 基坑周圈既有管线情况一览表
方位 管线类型 规格 走向 埋深/m 与基坑距离/m 基坑南侧 供电管 塑N1000×1000 东西 0.5～1.0 7 给水管 铸铁DN300 东西 0.5～1.0 6.5～12.0 雨水管 塑DN800 东西 1.5～2.5 14～20 基坑西侧 供电管 塑840×650 南北 0.5～1.0 4～10 电信管 塑DN300×200 南北 2.5～6.0 12～16 给水管 钢DN1000 南北 1.5 14 
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表 2 土层物理力学参数
土层编号 土层名称 层厚/m 土性状态 压缩模量/MPa γ/(kN·m−3) c/kPa φ/(°) 含水量/% 1 黏土 0.50～2.50 可塑为主，局部软塑 3.57 18.4 25.5 11.4 37.6 2-1 淤泥质黏土 2.70～5.50 流塑 2.72 17.7 16.5 8.4 44.6 2-2 淤泥质粉质黏土 4.40～8.40 软塑 2.5 17.3 15.2 8.7 50.1 3-1 含黏土粉砂 1.10～5.00 稍密，局部黏粒含量较高 9.87 19.5 13.5 29.2 24.7 3-2 含黏土粉砂 1.20～6.10 松散–稍密，黏粒含量很高 9.2 19.7 12.8 29.3 22.9
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表 3 支护体系比选表
支护类型 施工顺序 安全性 施工便利性 经济性 排桩+1道内支撑 1）施工支护桩； 2）挖土至围梁、支撑底标高，施工围梁和支撑；3）分层放坡挖土至坑底；4）完成底板浇筑，拆除围梁支撑，继续上部结构的施工 属于刚性结构，刚度大，安全性较高，控制变形能力较强，变形预估30～60 mm 1）排桩+支撑施工工艺成熟，施工单位经验丰富，宁波地区可参考的成功案例多；
2）支撑覆盖面积大，挖土比较不便，挖土周期长10000～12000元/延米 排桩+2道锚索 1）施工支护桩，挖土至一道围梁底和锚索标高；2）施工一道锚索，一道锚索强度达到设计要求后挖至二道围梁底；3）施工二道锚索，二道锚索强度达到设计要求后挖至坑底；4）完成底板浇筑，继续上部结构的施工 属于柔性结构，锚杆锚固段全部位于底淤泥质土层中，不能提供足够的抗拔力，控制变形能力一般；变形预估60～ 100 mm，现有道路路面出现较大裂缝的可能性较大 1）排桩+锚杆施工工艺成熟，施工单位经验丰富，宁波地区可参考的成功案例多；
2）无支撑覆盖，挖土方便，但1、2道锚索均需强度达到后，方可开挖其下方土方，挖土周期长8000～10000元/延米
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表 4 支护桩桩型比选表
桩型 优点 缺点 经济性 备注 钻孔灌注桩 1）单桩水平承载力较强；2）钻孔桩施工比较方便，可选择单位比较多；
3）不属于挤土桩，打桩对周边环境影响较小1）有泥浆排放，污染环境；2）施工速度较慢，周期较长；
3）单方造价较高每延米造价：¥ 5000元 SMW工法桩 1）安全性高，控制变形能力强，整体性好；2）无额外的止水帷幕，防漏土效果好；
3）无泥浆作业，节能环保；4）施工速度较快，可节约部分工期1）SMW工法桩可选择单位相对较少；2）地下室完成后需拔除型钢；
3）单方造价高每延米造价：¥ 6000元 SMW工法桩型钢租赁期暂按5个月计算 预应力管桩 1）单方造价较低；2）无泥浆排放；3）预制桩的质量有保障；
4）施工速度较快，可节约部分工期1）属于挤土桩，打桩对周边环境影响较大；
2）单桩水平承载能力较弱每延米造价：¥ 3500元
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表 6 预应力管桩工艺参数
外径
D/mm壁厚
/mm型号 预应
力筋抗裂弯矩
Mcr/（kN·m）极限弯矩
Muk/(kN·m)抗剪承载力
设计值Vu/kN600 130 AB 16ϕ10.7 223 374 417 550 110 AB 12ϕ10.7 154 254 302
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表 7 深层土体位移最大值统计表
孔号 位移
最大值/mm孔号 位移
最大值/mm孔号 位移
最大值/mmCX1 67.2 CX6 72.7 CX11 53.4 CX2 67.4 CX7 76.7 CX12 58.9 CX3 64.9 CX8 78.4 CX13 60.0 CX4 64.9 CX9 57.6 CX14 71.1 CX5 66.6 CX10 55.4 CX15 65.8
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图(9) / 表(7)
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