1工程概况

 

　　 温州某高层住宅工程位于非繁华地段，总建筑面积约30800m2，建筑高为80.80m，楼层分为地上26层，地下两层。本项目自2009年4月土方开挖，2009年9月底管桩施工结束。场地地势开阔，场区地基土从上至下主要为：杂填土、粉质粘土、粗砾石、圆砾、松散圆砾、稍密卵石、中密卵石、密实卵石和粉砂质泥岩。场地内地下水主要为赋存于第四系更新统砂土和碎石土中的空隙潜水，其透水性较强，富水性较好，单井出水量1500m3/d～1800m3/d，渗透系数约45m/d左右，稳定水位埋深5.0m～5.9m。地下水年变化幅度约2m～3m，丰水期场地地下水历史最高水位为2.0m左右。工程基础采用预应力管桩，直径500mm，共计528根。基坑开挖深度9.2m，基坑需要做降水处理及边坡支护。基坑周边住房密集。

 

　　 在工程建设过程中，设计、施工、监理及业主单位团结协作，市质监站加强监督管理，克服了诸多困难，基础施工得以顺利结束。

 

　　 2确定基坑支护设计

 

　　 该工程基坑开挖深度9.2m，基坑周长240m，基坑面积3420m2。如图1。

 

　　 该基坑西边为公路，南边为街道，东边为两栋6层居民楼和绿地，建筑物距基坑仅为1.0m左右，基坑北边为两栋6层建筑物，距离基坑最近距离也仅为1.0m左右。基坑周边的建筑物地基基础型式均为浅基础。该工程基坑土方开挖放坡十分困难，故需要采取适当的基坑支护方式对基坑进行支护。

 

　　图1

 

　　 经设计院、勘察院、及我市地质单位进行设计并比选确定设计方案。各方案如下：

 

　　 2.1人工挖孔悬臂桩和人工挖孔锚拉桩（方案一）

 

　　 采用人工挖孔悬臂桩和人工挖孔锚拉桩对基坑进行护壁，对基坑周边无建筑物处采用人工挖孔悬臂桩支护，对于基坑周边有建筑物处采用人工挖孔锚拉桩支护。

 

　　 基坑周边无建筑物处，基坑边设人工挖孔桩79根，桩距2.50m，桩径1.0m，桩长15.40m，护壁厚度150mm，桩嵌固深度6.2m，桩顶设一道1000×600mm的连系梁，桩芯及冠梁混凝土强度等级为C25，挖孔桩护壁混凝土强度等级为C20；基坑周边有建筑物处，基坑边布置人工挖孔桩19根，桩长16m，桩距2.3m，桩径1.2m，护壁厚度150mm，桩嵌固深度7.0m，桩顶设置一道1200×600mm的连系梁，在-3.5m位置每根挖孔桩两边各设一道锚杆，锚杆长14.0m，锚杆倾角15°，锚杆杆筋采用φ50δ8.0的40号无缝钢管，锚杆拉筋采用2根28HRB40钢筋。挖孔桩桩间土采用喷射细石混凝土支护，面层先挂φ6.5@200钢筋网，然后喷射C15细石混凝土，厚50mm。方案共设计降水井21口，采用水泵抽水降低地下水位，设计水位降深20.00m。

 

　　 2.2冲孔灌注桩护壁（方案二）

 

　　 采用冲孔灌注桩对基坑进行护壁，对周边有建筑物的基坑，布桩27根，桩长16m，桩距1.8m，桩径1.0m，桩嵌固深度6m，其余地段布桩91根，桩长15.0m，桩距2.0m，桩径1.0m左右，桩嵌固深度5.0m。桩芯混凝土标号为C25，冠梁尺寸1000×600mm，混凝土标号为C25。桩间土上层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式，下层采用喷射混凝土。喷射混凝土采用细石混凝土，强度C15，厚100mm。面层钢筋网采用φ6.5@200钢筋。设计降水井数22口，设计水位降深11.0m。

 

　　 2.3钻孔灌注桩护壁（方案三）

 

　　 采用钻孔灌注桩对基坑进行护壁。钻孔灌注桩桩径0.8m，桩长20.2m，桩嵌固深度11.0m，桩总数为182根，对周边有建筑物的基坑桩距1.2米，其余部分为1.5米，桩身混凝土强度为C30。其余同方案二。

 

　　 经业主组织监理、施工单位，并邀请市质监站、部分老专家论证，确定了方案一。该方案可以有效地减少基坑的侧向变形，人工挖孔桩的施工对周边建筑物无影响，只是该人工挖孔桩对降水要求较高，降水是人工挖孔桩方案得以实施的重要保证，但有经验的施工队伍是可以做到的；同时该方案成本相对较低。

 

　　 3合理组织好打桩施工，避免打桩对基坑稳定造成破坏

 

　　 2010年3月4日，施工单位开始打桩，打桩于2010年5月下旬结束，由于采取了有理措施，及时处理存在的隐患，保证了基坑在打桩期间的安全运行。业主及施工单位采取的措施主要有：

 

　　 3.1做好观测工作

 

　　 在打桩作业开始前，业主选择了一家观测实力较强的单位进行施工期测量工作。合理选择好了测量基点及各测量部位观测点，测量的项目有沉降观测和沿坑面水平位移。在墙面已有的裂缝上贴纸，并用油漆标记清楚，目测及仪器测量同时进行。要求测量单位在打桩期间每天早晚各观测一遍，随时对观测数据进行分析，为工程施工提供科学依据。

 

　　 3.2合理组织好施工

 

　　 为保证工期，施工单位打桩采用两台导杆式柴油打桩机。在吊入基坑时，施工单位为保证基坑安全，将打桩机分解后用两台50吨吊车吊入基坑。打桩采用先周边、后中间并由东至西进行。

 

　　 2010年3月29日，观测单位发现北侧靠近居民住房处房屋裂缝有扩大现象，北侧冠梁处裂缝增大，基坑水平位移达35mm，基坑位移设计警戒值30mm。险情发生后，业主立即会同设计监理及施工单位商议，决定马上停止施工，采取有效措施后再施工。2010年4月2日，经商议，决定采用混凝土试块堆载方式进行基坑加固，分别在图示A、B、C三处用做管桩检测的混凝土试块堆载，堆载高度与基坑顶部齐平，混凝土试块紧贴基坑护壁摆放成长方体，试块与护壁空隙处用细石混凝土浇筑严密，确保混凝土试块受力。为确定打桩震动影响，待措施采取完毕后先用一台打桩机在距离较远的地方打桩，经观测测量，裂缝及位移得到有效控制，没有再继续发展。2010年4月2日，为抢工期，业主通知施工单位再增加一台打桩机，经两天的打桩，没有发现不安全因素，证实堆载确实是行之有效的办法。此次处理方法，充分发挥了现场管理人员的智慧，因为采用常规加固（即采用增加锚杆数量），不仅会大大增加投资，同时会花费较长的时间及巨大的精力。

 

　　 做好基坑抽水及检测水质变化，也是做好基坑防护的有效措施。在降水初期，抽水量十分大，每天约2400立方米。后经联系设计单位同意后，决定先停止5口抽水井工作，只留下16口抽水。经观测，基坑地下水位没有上升，降水井水质没有变浑，水位没有突变现象，证明减少降水井是可行的。通过减少抽水，能够很大程度地减小渗透变形，还能为业主降低部分成本费用。

 

　　 3.3优化部分设计

 

　　 在图示D区，原设计打桩110根，桩间距仅为1.5m，经观测，在此打桩引起的震动造成墙面裂缝增大，个别居民的家电也因此受损。为此，业主组织设计、监理及施工单位进行商议，决定减少此地方管桩数量，桩顶承台变大，相当于桩筏板基础。设计变更后，桩减少29根，间距增大为2.0m，施工单位据此施工时，只采用一台打桩机，打桩没有再造成不良后果。

 

　　 4基础完工后的措施

 

　　 基础施工结束后，一方面业主要求观测单位继续做好各项观测，观测频次由一天两次改为两天一次；二是要求施工单位组织好施工，按照要求保证工期，确保基坑不超时运行。2010年9月份，地下室浇筑完毕后一个月，基坑四周开始回填，回填采用连砂石，减少了夯填对基坑及地下室混凝土防水层的破坏，半个月后，基础工程顺利完工。

 

　　 5结语

 

　　预应力高强混凝土管桩(即PHC桩)基础由于具有以下几大优点：（1）适用地质条件范围广，成桩质量可靠；（2）工期短，检测简便快捷；（3）承载力高，单位承载力造价低。所以逐渐被广泛应用于各种工程项目上，成为目前工程设计人员优先选用的常用建筑桩基础型式之一。设计单位在考虑运用该方案时，一定要充分考虑到地质、建筑物结构及对周边建筑物的影响，确保打桩不影响基坑和周边建筑物的安全。施工单位应做好施工设计组织，充分考虑到各种不利工况下的应急处理措施。业主要综合考虑好建筑成本与施工安全质量进度的关系，在决定采用预应力管桩设计方案时，要多咨询相关专家的意见和建议，确保工程安全可靠。