靜壓傾斜prc管樁支護施工工法

技術領域

1.本發(fā)明涉及領域，具體為靜壓傾斜prc管樁支護施工工法。

背景技術：

2.隨著城市化進程的快速發(fā)展，中國人口城鎮(zhèn)化率和全民汽車保有量屢創(chuàng)新高，地上空間難以滿足城市發(fā)展的需要，則對地下空間的使用提出更高的要求，促使基坑工程快速發(fā)展，傳統(tǒng)支護排樁大多為混凝土灌注樁，在施工的過程中產生大量的泥漿，建筑泥漿的消納困難，且消納成本較高，造成建筑材料的浪費以及成本的提高，部分施工工法采用的phc管樁雖然樁身強度高，抗壓能力強，但樁體為預應力鋼棒，在水平荷載作用下，容易產生脆性破壞，延性差，受拉區(qū)域鋼筋很快進入屈服和頸縮斷裂，安全性較低，并且傳統(tǒng)支撐結構采用大量的混凝土內支撐，隨結構施工逐步破除，導致施工進度緩慢，破除后產生大量建筑垃圾，環(huán)保較差，此外，混凝土預應力管樁沉樁方法有靜壓法沉樁、錘擊法沉樁、射水法沉樁，斜樁錘擊沉樁可將導架傾斜一定角度，采用重錘垂入，可實現(xiàn)斜樁施工，但錘擊過程中產生大量的噪音，而射水法沉樁需要大量用水，依靠水壓沖擊沉樁，不適用于城市房建項目，使用范圍受到限制。

技術實現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，采用直斜樁可提高安全可靠性，并且采用預制管樁可節(jié)約混凝土，減少建筑垃圾，具有較好的環(huán)保效果和經濟性，同時采用靜壓沉樁可有效減小噪音，可以有效解決背景技術中的問題。

4.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，包括如下步驟：

5.1)測量放線定位：采用全站儀建立平面控制網和高程控制網，編制樁號并提取樁位坐標，采用rtk配合水準儀測量樁點地坪標高，計算實際放線坐標或采用cad偏移提取實際放線坐標，施放樁位，樁位用鋼簽定位；

6.2)設備就位：樁機組裝好就位，并進行調試，校定樁機壓力表，檢查變幅油缸、伸縮油缸和校定角度顯示器，樁機長船應與排樁軸線平行，保證樁位y方向偏差在1°以內，根據樁長、傾斜角度計算確定斜樁靜壓機的工作面；

7.3)吊裝喂樁：將管樁起吊并固定在樁機上，吊索與樁之間應加襯墊；

8.4)調整角度：利用變幅油缸和伸縮油缸將斜樁機夾持器調整到設計角度，電子測斜儀表盤上的兩個方向上的角度，調整y方向角度至0°，調整x方向角度至設計角度，完成調樁后，復核傾斜角度，并使用線墜復合順著排樁軸線方向的角度，使用電子測斜尺復合垂直于排樁軸線方向的傾角；

9.5)沉樁施工：在沉樁之前，在有代表性的部位試沉樁，確定沉樁的樁長、終壓力、持荷時間、最大壓樁力等參數(shù)，壓樁通過主機的壓樁油缸伸程之力將樁壓入土中，壓樁油缸的

最大行程為1.5－2.0米，即每次下壓，樁入土深度約為1.5－2.0米，然后依次松夾、上升、再夾、再壓，如此反復進行，即可將一節(jié)樁壓下去，當一節(jié)樁壓到離地面80－100cm時，進行接樁或放入送樁器將樁壓至設計標高，接樁時先將油壓缸行程升至頂端，將夾持器調整到90°
，即垂直，喂樁，調整角度與上一節(jié)樁對準，利用二保焊焊接冷卻后繼續(xù)沉樁，沉樁過程中，記錄管樁就位、角度、入土深度、每節(jié)樁長度或最終的樁頂標高及相應的壓力值等，送樁采用鋼板制作的專用送樁器，將樁送至設計標高，送樁時，連續(xù)滿載復壓不少于3次，并保證終壓力值滿足設計要求，且由專人記錄終壓力值，prc支護樁以標高為主，貫入度為輔，參考同一地質條件下直樁終壓值，按照角度對傾斜樁終壓值進行修正，確保同一地質條件傾斜樁終壓值明顯大于直樁終壓值，如下式：f

斜

＝f

直

/cosа，上式表明，傾斜角度越大，終壓值越大，樁基沉樁越困難，需要樁基配重越大，f

水平

＝f

斜

×

sinα，上式表明，傾斜角度越大，終壓值越大，給樁機的水平推力越大，樁機越容易側滑。

10.6)驗收。

11.進一步的，確定最大壓樁力后，根據最大壓樁力選擇樁機型號和配重，確保樁機機身自重和配重之和的0.8倍大于最大壓樁力，在浮機狀態(tài)下禁止工作，同時考慮樁機的側滑，側滑和樁機對地壓力、接觸面粗糙度有關，如下式：f摩擦＝μn＝μ(f

總-f

最大壓樁力

)＞f

最大壓樁力

×

sinα，樁機在側滑的狀態(tài)下禁止工作，發(fā)生樁機側滑時，增加配重，增大物體接觸面粗糙度(如鋪碎石等)，變濕摩擦為干摩擦(如進場場地晾曬)。

12.進一步的，施工前先清除地上和地下的障礙物，使場地平整，保障排水良好，地面符合沉樁時的承載能力要求，地面較松軟時，采取鋪道渣或較好的砂石土壓實，確保地面承載力不小于樁機總重量的對地壓強，如下式：f

ak

＞g

總

×

a，f

ak

為地面承載力，g

總

為樁機自身和配重總重，a為兩個大船對地面接觸面積總和。

13.進一步的，沉樁時按“先密集樁后稀疏樁、先長樁后短樁、先大直徑樁后小直徑樁、先斜樁后直樁”的原則進行沉樁，在直斜交替雙排排樁支護施工前，先畫出傾斜樁的水平投影面，檢查其是否與工程樁體、周邊管線沖突，如發(fā)生沖突，按照支護樁避讓工程樁、周邊管線可遷移的避讓支護樁、不可遷移的支護樁避讓管線的原則進行調整，，在施工前分析傾斜樁是否侵入承臺，設計樁頂位置到承臺邊投影距離為d，傾斜樁在承臺底部位置以上部分在承臺底處投影為s，斜樁中心線距樁邊的距離為r，傾斜樁距承臺邊距離為d,則d＝d-s-r，當d＜0時，傾斜樁侵入承臺，當d＞0時，傾斜樁不侵入承臺。

14.進一步的，采用壓力蒸汽養(yǎng)護的管樁進行沉樁時，養(yǎng)護期不少于1d、強度不低于設計值，樁身混凝土的表面溫度不高于氣溫的20℃，復合配筋管樁(prc管樁)其抱壓施工壓樁力rb≤0.95fca，其中rb為樁身允許抱壓壓樁力，fc為樁身混凝土軸心抗壓強度設計值，a為管樁樁身橫截面面積

15.進一步的，樁機移動就位后，將樁機調整平穩(wěn)并垂直于地面后，再起吊就位管樁，采用抱壓式樁機沉樁時，應避開樁身兩側的合縫位置，同時應防止抱壓力過大造成樁身橫向壓壞。

16.進一步的，支護樁的樁間距較小時，樁位容易被擠偏位，通過增加放線次數(shù)，降低施工時的擠土效應，防止樁位被擠偏位，每次放出的樁位不宜過多，且在施工過程中要加大對樁位的復核頻率。

17.直斜prc管樁支護體系中，支護樁為擠土樁。本工法應用于深基坑工程，涉及到不

同類型的樁，如止水帷幕的水泥攪拌樁，工程樁中的灌注樁。施工順序為支護樁先于水泥攪拌樁，支護樁先于灌注樁，或灌注樁28天后施工支護樁，確保止水效果和工程樁的質量。

18.開挖基坑時，先對基坑進行監(jiān)測，包括水平、豎向位移的測量、測斜、圍護結構內力監(jiān)測、地下水位的觀測及降水井每日出水量檢測、周邊道路的觀測、周邊既有建筑物、構筑物監(jiān)測以及周邊既有管線監(jiān)測。

19.與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：直斜排樁較傳統(tǒng)的直立排樁，傾斜一定角度，降低土體主動壓力和被動壓力，利用傾斜樁的角度特性對土體水平荷載有一定的支撐，可更好的承擔基坑開挖過程中的水平荷載、減少樁頂水平位移和樁身變形，本工法采用預制管樁，工廠化生產，在施工過程中基本不產生泥漿，本工法可減少混凝土內支撐，節(jié)約混凝土，不產生破除建筑垃圾，符合國家環(huán)保要求，有效降低建筑施工對環(huán)境的污染，采用斜樁靜壓沉樁可將夾具傾斜一定的角度，斜向靜壓沉樁，噪音小，從根本上解決噪聲大的問題，本工法采用直斜prc復合配筋管樁支護，減少內支撐或不設置內支撐，采用直斜懸臂排樁，直斜樁工廠化預制不產生泥漿排和混凝土內支撐破除，樁可沉入預定標高，不需要截樁頭，工期縮短，節(jié)約大量內支撐混凝土和破除機械臺班，在抗水平彎矩相同條件下，造價比傳統(tǒng)混凝土灌注樁+內支撐結構降低10％-20％，適應于施工場地狹小，不滿足放坡開挖的基坑，適應于黏土、粉土、砂土等地質的基坑。

附圖說明

20.圖1為本發(fā)明靜壓傾斜prc管樁支護施工工法的流程圖；

21.圖2為本發(fā)明prc復合管樁雙排直斜樁支護體系示意圖；

22.圖3為本發(fā)明靜壓斜樁機位置示意圖；

23.圖4為本發(fā)明靜壓斜樁機位置工作面示意圖。

具體實施方式

24.下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

25.請參閱圖1-4，靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于包括如下步驟：

26.1)測量放線定位：采用全站儀建立平面控制網和高程控制網，編制樁號并提取樁位坐標，采用rtk配合水準儀測量樁點地坪標高，計算實際放線坐標或采用cad偏移提取實際放線坐標，施放樁位，樁位用鋼簽定位，施工前先清除地上和地下的障礙物，使場地平整，保障排水良好，地面符合沉樁時的承載能力要求，地面較松軟時，采取鋪道渣或較好的砂石土壓實，確保地面承載力不小于樁機總重量的對地壓強；

27.2)設備就位：樁機組裝好就位，并進行調試，校定樁機壓力表，檢查變幅油缸、伸縮油缸和校定角度顯示器，樁機長船應與排樁軸線平行，保證樁位y方向偏差在1

°

以內，根據樁長、傾斜角度計算確定斜樁靜壓機的工作面，樁機移動就位后，將樁機調整平穩(wěn)并垂直于地面后，再起吊就位管樁，采用抱壓式樁機沉樁時，應避開樁身兩側的合縫位置，同時應防止抱壓力過大造成樁身橫向壓壞；

28.3)吊裝喂樁：將管樁起吊并固定在樁機上，吊索與樁之間加襯墊；

29.4)調整角度：利用變幅油缸和伸縮油缸將斜樁機夾持器調整到設計角度，電子測斜儀表盤上的兩個方向上的角度，調整y方向角度至0

°

，調整x方向角度至設計角度，完成調樁后，復核傾斜角度，并使用線墜復合順著排樁軸線方向的角度，使用電子測斜尺復合垂直于排樁軸線方向的傾角；

30.5)沉樁施工：在沉樁之前，在有代表性的部位試沉樁，確定沉樁的樁長、終壓力、持荷時間、最大壓樁力等參數(shù)，再由傾斜角度小的樁至傾斜角大的樁逐一進行試沉樁，壓樁通過主機的壓樁油缸伸程之力將樁壓入土中，壓樁油缸的最大行程為1.5－2.0米，即每次下壓，樁入土深度約為1.5－2.0米，然后依次松夾、上升、再夾、再壓，如此反復進行，即可將一節(jié)樁壓下去，當一節(jié)樁壓到離地面80－100cm時，進行接樁或放入送樁器將樁壓至設計標高，接樁時先將油壓缸行程升至頂端，將夾持器調整到90

°

，即垂直，喂樁，調整角度與上一節(jié)樁對準，利用二保焊焊接冷卻后繼續(xù)沉樁，沉樁過程中，記錄管樁就位、角度、入土深度、每節(jié)樁長度或最終的樁頂標高及相應的壓力值等，送樁采用鋼板制作的專用送樁器，將樁送至設計標高，送樁時，連續(xù)滿載復壓不少于3次，并保證終壓力值滿足設計要求，且由專人記錄終壓力值，prc支護樁以標高為主，貫入度為輔，參考同一地質條件下直樁終壓值，按照角度對傾斜樁終壓值進行修正，確保同一地質條件傾斜樁終壓值明顯大于直樁終壓值，確定最大壓樁力后，根據最大壓樁力選擇樁機型號和配重，確保樁機機身自重和配重之和的0.8倍大于最大壓樁力，沉樁時按“先密集樁后稀疏樁、先長樁后短樁、先大直徑樁后小直徑樁、先斜樁后直樁”的原則進行沉樁，在直斜交替雙排排樁支護施工前，先畫出傾斜樁的水平投影面，檢查其是否與工程樁體、周邊管線沖突，如發(fā)生沖突，按照支護樁避讓工程樁、周邊管線可遷移的避讓支護樁、不可遷移的支護樁避讓管線的原則進行調整，采用壓力蒸汽養(yǎng)護的管樁進行沉樁時，養(yǎng)護期不少于1d、強度不低于設計值，樁身混凝土的表面溫度不高于氣溫的20℃，支護樁的樁間距較小時，樁位容易被擠偏位，通過增加放線次數(shù)，降低施工時的擠土效應，防止樁位被擠偏位；

31.6)驗收。

32.樁位的允許偏差應小于30mm，直樁的垂直度偏差應小于1/200，傾斜樁x、y方向傾斜角度偏差小于1

°

，進入工地前必須對施工現(xiàn)場進行踏勘,弄清場內高壓線、地下管線、通訊電纜等走向及地下構筑物，施工機械與臺面安裝要平衡、周正、牢固,零部件要整齊，平臺板鋪設要穩(wěn)固、防滑，搭梯、工作臺、欄桿安裝要牢固、可靠，施工設備現(xiàn)場構造物距離符合安全規(guī)定或滿足安全要求，在壓樁時，任何人不得在f型配鐵穿過或停留，手腳不得伸入任何活動構件間隙內，壓樁前樁機上必須有足夠的配重，工作時壓樁力不得超過相應的額定壓力，否則會造成壓樁時樁機浮機，壓樁時任何人不得在樁機可能產生側滑一側停留，否則會造成碰傷、擠傷，當樁基出現(xiàn)側滑時必須馬上停止壓樁，壓樁前必須確認起重機的吊鉤已脫離吊樁工具,否則會發(fā)生損壞壓樁機和起重機的重大事故，壓樁孔及時回填或覆蓋。

33.盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。技術特征：

1.靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于包括如下步驟：1)測量放線定位：采用全站儀建立平面控制網和高程控制網，編制樁號并提取樁位坐標，采用rtk配合水準儀測量樁點地坪標高，計算實際放線坐標或采用cad偏移提取實際放線坐標，施放樁位，樁位用鋼簽定位；2)設備就位：樁機組裝好就位，并進行調試，校定樁機壓力表，檢查變幅油缸、伸縮油缸和校定角度顯示器，樁機長船應與排樁軸線平行，保證樁位y方向偏差在1

°

以內，根據樁長、傾斜角度計算確定斜樁靜壓機的工作面；3)吊裝喂樁：將管樁起吊并固定在樁機上，吊索與樁之間加襯墊；4)調整角度：利用變幅油缸和伸縮油缸將斜樁機夾持器調整到設計角度，電子測斜儀表盤上的兩個方向上的角度，調整y方向角度至0

°

，調整x方向角度至設計角度，完成調樁后，復核傾斜角度，并使用線墜復合順著排樁軸線方向的角度，使用電子測斜尺復合垂直于排樁軸線方向的傾角；5)沉樁施工：在沉樁之前，在有代表性的部位試沉樁，確定沉樁的樁長、終壓力、持荷時間、最大壓樁力等參數(shù)，再由傾斜角度小的樁至傾斜角大的樁逐一進行試沉樁，壓樁通過主機的壓樁油缸伸程之力將樁壓入土中，壓樁油缸的最大行程為1.5－2.0米，即每次下壓，樁入土深度約為1.5－2.0米，然后依次松夾、上升、再夾、再壓，如此反復進行，即可將一節(jié)樁壓下去，當一節(jié)樁壓到離地面80－100cm時，進行接樁或放入送樁器將樁壓至設計標高，接樁時先將油壓缸行程升至頂端，將夾持器調整到90

°

，即垂直，喂樁，調整角度與上一節(jié)樁對準，利用二保焊焊接冷卻后繼續(xù)沉樁，沉樁過程中，記錄管樁就位、角度、入土深度、每節(jié)樁長度或最終的樁頂標高及相應的壓力值等，送樁采用鋼板制作的專用送樁器，將樁送至設計標高，送樁時，連續(xù)滿載復壓不少于3次，并保證終壓力值滿足設計要求，且由專人記錄終壓力值，prc支護樁以標高為主，貫入度為輔，參考同一地質條件下直樁終壓值，按照角度對傾斜樁終壓值進行修正，確保同一地質條件傾斜樁終壓值明顯大于直樁終壓值。6)驗收。2.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：確定最大壓樁力后，根據最大壓樁力選擇樁機型號和配重，確保樁機機身自重和配重之和的0.8倍大于最大壓樁力。3.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：施工前先清除地上和地下的障礙物，鋪道渣或較好的砂石土壓實。4.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：沉樁時“先密集樁后稀疏樁、先長樁后短樁、先大直徑樁后小直徑樁、先斜樁后直樁”，在直斜交替雙排排樁支護施工前，先畫出傾斜樁的水平投影面，依次調整使支護樁避讓工程樁、周邊管線可遷移的避讓支護樁、不可遷移的支護樁避讓管線。5.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：采用壓力蒸汽養(yǎng)護的管樁進行沉樁時，養(yǎng)護期不少于1d、強度不低于設計值，樁身混凝土的表面溫度不高于氣溫的20℃。6.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：樁機移動就位后，將樁機調整平穩(wěn)并垂直于地面后，再起吊就位管樁，采用抱壓式樁機沉樁時，避開樁身兩側的合縫位置。

7.根據權利要求1所述的靜壓傾斜prc管樁支護施工工法，其特征在于：支護樁的樁間距較小時，增加放線次數(shù)。

技術總結

本發(fā)明公開了靜壓傾斜PRC管樁支護施工工法，包括如下步驟：測量放線定位：采用全站儀建立平面控制網和高程控制網，編制樁號并提取樁位坐標，采用RTK配合水準儀測量樁點地坪標高，計算實際放線坐標或采用CAD偏移提取實際放線坐標，施放樁位，樁位用鋼簽定位，設備就位：樁機組裝好就位，并進行調試，校定樁機壓力表，檢查變幅油缸、伸縮油缸和校定角度顯示器，樁機長船應與排樁軸線平行，保證樁位Y方向偏差在1

技術研發(fā)人員：劉龍 徐勇 馮雷 張瑞 李俊峰 李賀才 于洪達 孫玉棟 孫權

受保護的技術使用者：中鐵城建集團有限公司

技術研發(fā)日：2022.04.19

技術公布日：2022/7/8