劲性复合桩在宁波软土地基深基坑支护体系中的应用.docx

          劲性复合桩在宁波软土地基深基坑支护体系中的应用                    【摘要】宁波地区是典型的沿海软土地基，基坑开挖范围内的土层中淤泥质土埋深浅、厚度大、土性差，对深基坑施工带来较大难度，宁波范围内地下室开挖施工的工程项目也经常会有基坑险情发生在各类深基坑支护体系中，宁波市常用的支护体系一般均为钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩加钢筋混凝土支撑，其中钻孔灌注桩施工工艺复杂、质量控制难、对环境影响大、经济效益差本文提出采用水泥搅拌桩、PHC管桩组成劲性复合桩型作为基坑支护桩，从而避免单一桩型的缺点，综合了各自的优点，质量可靠、施工方便、造价较低，且对周围环境影响小，性价比高，因此在软土地基支护体系中有着较大的应用前景关键词】支护桩；劲性复合桩；软土地基一、劲性复合桩的应用环境宁波地区是典型的沿海软土地基，在建设工程中，基坑开挖范围内的土层中淤泥质土埋深浅、厚度大、土性差，对深基坑施工带来较大难度，宁波范围内地下室开挖施工的工程项目也经常会有基坑险情发生在各类深基坑支护体系中，宁波市常用的支护体系一般均为混凝土钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩加钢筋混凝土支撑其中混凝土钻孔灌注桩施工工艺较为复杂且容易发生施工质量事故：如钻孔和泥浆护壁工序存在斜孔、弯孔、缩颈、塌孔、地面沉陷等风险；清孔工序需两次，沉渣清除不易保证；钢筋笼焊点多且在运输至桩位和下放的过程中常发生脱焊状况；水下混凝土浇捣工序中导管卡死、混凝土无法连续浇捣、充盈不足、充盈过多等情况也时有发生。

施工过程中施工场地基本都是脏乱差，产生的泥浆也对环境造成一定影响鉴于混凝土钻孔灌注桩质量控制难、环境影响大、经济效益差的各类缺点，完全有需要寻找合适的代替桩型目前劲性复合桩在江苏等地区应用较多，由于其中的水泥搅拌桩与淤泥、淤泥质黏土等软弱地基土层结合效果较好，因此更多地应用在了沿海等适用于摩擦桩的地区因此本文提出采用水泥搅拌桩、PHC管桩组成劲性复合桩型作为基坑支护桩，替代部分钻孔灌注支护桩加水泥搅拌止水桩，从而避免单一桩型的缺点，综合了各自的优点，质量可靠、施工方便、造价较低，且对周围环境影响小，性价比高本文工程实例采用的劲性复合桩作为支护桩在宁波地区为首例二、工程概况工程概况：宁波某小学改扩建工程总建筑面积约26008平方米，其中地上共四层，建筑面积约19016平方米，地下一层，建筑面积约6992平方米，最高建筑标高为19.4米，拟建成一所30个班制小学地下室区域采用“承台（地梁）+大板”式，板面标高均为-5.550m，板厚400mm，承台高度为1000mmm、1300mm、2250mm，地梁高度700、800、950、1000mm底板垫层采用150厚C20素混凝土垫层根据围护设计要求，基坑周边9m范围、坑中坑底均采用300mm厚C20素砼加强垫层。

自然地坪计挖深为5.45m~6.35m基坑支护情况：本基坑围护形状呈不规则的矩形，东西方向长约110m，南北方向长约146m，围护结构周长约520m，围护支撑面标高为-2.4m，围梁厚度0.8m基底位于淤泥质粘土层基坑采用排桩+支撑的支护形式排桩采用劲性复合桩（水泥搅拌桩+PHC管桩）、钻孔灌注桩，立柱桩均采用钻孔灌注桩排桩止水帷幕采用单头水泥搅拌桩排桩止水帷幕、坑底被动区加固、坑中坑及局部开挖较深承台二次围护采用双头水泥搅拌桩在520m基坑周长中，劲性复合桩部分约占300m，代替率约60%劲性复合桩外芯为水泥搅拌桩，桩径700mm，桩长9m，桩间距450mm，互相咬合250mm，此做法已包含止水帷幕作用内插PHC管桩，桩径600mm，壁厚110mm，桩长15m，桩间距900mm，在水泥搅拌桩中隔一打一土层情况：开挖深度范围内5个土层为杂填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土三、应用收效（一）工程收效在地下室土方开挖完成后，两种类型的基坑支护桩均可清楚地观察到成型效果，其中劲性复合桩的止水与支护在同一轴线且互相咬合，没有桩间土存在，不会发生桩间漏土，也未发现渗漏水情况土方开挖阶段基坑支撑体系稳定可靠，各类监测数据变化较小，除基坑东侧人行道地面沉降监测值较高，没有其他险情出现。

二）经济收效在工程实施过程中，基坑支护体系的东南角由于距离围墙较近、空间较小，PHC管桩打设桩基无法施工，因此将46.8m基坑周长的劲性复合桩调整为钻孔灌注桩加水泥搅拌桩，此次变更增加造价约10万元由此可见，在支护桩长为15m时，劲性复合桩相较于钻孔灌注桩加水泥搅拌桩按基坑周长每米造价可节约2000元本工程实例使用劲性复合桩约300m基坑周长，相对节约造价约60万元四、应用局限和转变（一）工程局限由前一章第二节经济收效中可看出，劲性复合桩的应用还是有一些局限性第一，PHC管桩的桩机体型较大，在个别狭小区域布置有难度在设计前期阶段就应该根据场地条件来进行合理的选择第二，由于支护桩的受力特性，PHC管桩是不能进行接桩的，只能使用单根通长的整桩，目前市场上常用的PHC管桩大多为12m长，15m整桩相对较少，而18m整桩则基本没有现货需要定制且价格较高在基坑开挖深度在6m左右时，经济效益较高，而在基坑开挖深度超过7m时，PHC管桩的选用难度加大，造价增加，工程应用的必要性就大大下降二）政策局限在2021年3月15日，宁波市住房和城乡建设局发布了关于进一步加强《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》明确相关工作要求的通知（甬建发〔2021〕22号），其中第三条第一点提出：自2021年4月1日起，基坑支护禁止使用锚杆（索）；市中心城区范围基坑开挖2倍深度范围内有既有车辆通行道路的深基坑工程，基坑支护禁止采用拉森钢板桩、PC桩。

此发文限制了劲性复合桩的使用范围，对基坑支护类型的选择增加了难度不管是行业的各类专业公司还是技术人员，都必须服从和支持行业主管部门的发文和命令而劲性复合桩在工程应用中如何合理使用，也要寻找新的方向三）如何转变根据行业主管部门发文的内容进行解读，该条款明显针对因深基坑开挖造成的周边通车道路沉降、开裂、坍塌等情况而设立因而，基坑边至周边道路还有安全距离的工程仍可选择劲性复合桩作为支护桩使用发文明确限制使用的是深基坑工程，如转变劲性复合桩的使用功能，就能找到新的方向目前，国内使用劲性复合桩作为工程桩使用的项目逐渐增多，桩长方面也可与PHC管桩一样进行接桩因此，将劲性复合桩应用到工程桩中，也具有极大可行性，是转变的一个大方向五、结论在国家大力推行PC化，集约化的大环境下，劲性复合桩符合国家政策方向，又具有较多的优点作为一种经济有效的桩型，它综合了单一桩型的优点，可根据工程的土质情况、结构形式、场地条件合理地进行选择使用而应用的局限性反而可以推进该类桩型更快地转型和提升，推进相关规范、规程的编制和调整，从推荐性规范规程到正式的规范规程，还是要从工程应用中得出更多的数据和经验，从而提高行业内对劲性复合桩的信任度，转变工程应用的局限性。

参考文献[1]SMC劲性复合桩专利技术,专利权人:邓亚光,劲桩科技有限公司.[2]李安勇,张浩.用水泥土引孔方法提高PHC管桩承载力[J].建筑施工,2015,37(4):424-426.[3]周德林.浅析PHC管桩应用于淤泥质土[J].江西建材,2014(5):62-63.[4]邓双.浅谈劲性复合桩在地基基础领域的应用[J].建筑实践,2020,21.[5]彭孝益.劲性复合桩在实际工程中的应用[J].基层建设,2020,14.[6]蔡海峰.劲性复合桩施工工艺的应用[J].基层建设,2019,9.3  -全文完-。