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绿色深基坑支护--PC工法桩

2019-08-21 宏信周转材料 阅读 223
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一、深基坑支护市场背景

 

城市的发展带动地下空间快速发展,加快了地下车库、地铁隧道、地下商场等地下空间的开发和利用,深基坑工程项目量涌现。有效的基坑支护形式是保障基坑工程顺利完成的措施之一。

 

 

1. 目前我国4大类深基坑支护方式:

 

放坡、重力式水泥土墙、土钉墙、支挡式结构

 

前3种支护方式在大多经济发达城市已逐渐淘汰,支挡式结构成为主要基坑支护方式。

 

2. 深基坑支护:支挡式结构:

 

钢板桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩、地下连续墙

 

4种支护结构中,钢板桩和SMW工法桩可重复使用,具有施工简单快速、绿色环保等特点,应用广泛。2003年至今,钢板桩大量应用于水工、市政、基建、工民建等建筑领域,其存量预计超过300万吨。  

 

钢板桩本身刚度不高,会导致基坑变形较大,特别是在软土地区,基坑的侧向变形更是能达到70~80公分。不仅如此,由于截面积较小,抗弯承载力不高,钢板桩只能在一些浅基坑支护中应用。为了解决钢板桩本身结构的不足,PC工法桩应运而生。

 

二、深基坑支护技术产品简介

 

PC工法桩是拉森桩与钢管结合使用形成各种截面的组合桩。适用于基坑支护工程的支护结构,建筑工程、市政工程、港口工程、水利工程的陆上部位以及邻水基坑可参考使用。作为一种可重复利用的绿色环保建材,PC工法桩具有高强、轻型、材质稳定、质量可靠、耐久性好、耐候性好、止水以及使用全过程无污染、施工便利、检查验收环节简便、重复使用经济性好等诸多优点,受到基坑行业的重视和青睐。

 

 

1. 深基坑支护钢管桩尺寸

 

目前PC工法桩的型号主要有以下几种类型:

 

PC工法桩常见钢管型号

 

 

 

2. 深基坑支护计算—产品的力学性能

 

对不同直径和不同壁厚,以及不同间距的的PC工法桩的每延米抗弯承载力和比重进行了分析。可以看出管径越大,钢管间距越小,单位比重对应的抗弯能力越强。

 

 

产品几何力学特性

 

 

三、基坑支护施工应用案例

 

PC工法桩目前在江浙一带运用较为广泛,止水效果良好。抗弯刚度,根据不同钢管、拉森钢板桩的组合,每延米抗弯承载力可达400~1200kN*m,适用于7~18m深度的基坑,运用较为广泛。

 

 

本工程位于杭州西湖水域内,基坑开挖面积约2700m2,基坑周长240m;地下三层,基坑开挖深度18m。基坑北侧离需保护的原有古建筑物最近处仅约1.7m。此项目已经完成,变形均在控制范围之内。

 

 

四、深基坑支护工程经济性与工期比较

 

对PC工法的经济性和工期进行分析说明。主要采用同抗弯刚度的PC工法桩和灌注桩进行比较。基坑支护均采用50m×50m的基坑,开挖深度按5m、8m和10m考虑。

 

1、50×50基坑,坑深h=5m,桩长L=10m,总工期90天

 

 

 

2、50×50基坑,坑深h=8m,桩长L=15m,总工期120天

 

 

 

3、50×50基坑,坑深h=12m,桩长L=20m,总工期150天

 

 

 

 五、深基坑支护结论

 

从以上对比看出,深基坑支护中PC工法桩比同刚度的灌注桩造价大约能节约6%~16%的造价,且这一造价尚未考虑灌注桩泥浆的处理费用,相对来说经济性会更高一些。围护桩施工工期方面,比灌注桩更短。因此,PC工法是一种更值得推广的绿色施工工法。