微型钢管桩支护在市政施工中的应用分析

王赛

北京城建道桥建设集团有限公司 北京 北京市 100022

摘 要：微型钢管桩支护作为一种支护形式，是由微型钢管桩和冠梁加钢支撑钢围檩构成的钢管桩支护系统，能有效控制边坡位移变形，适用于城市建设中场地狭小的沟槽基坑有效支护技术。

本文将以前门大街雨、污水及化粪池改造工程中基坑支护的特点，结合微型钢管桩支护的应用，实例分析了微型钢管桩在基坑支护过程中的作用及效果，表明在基坑周边环境条件受限情况下，体现了微型钢管桩具有布置灵活，施工简单、快速的优点，具有显著的经济效益和社会效益。

关键词:微型钢管桩，支护，市政，应用

绪 论

市政管线基坑支护过程中，往往因地层复杂，基坑不是太深，但受到周围环境的限制，大型设备进出困难，没有放坡空间的情况下，采用微型钢管桩支护方式代替钢板桩或混凝土桩。

前门大街、B13、C10、C12、G9等地块沿街雨污水及化粪池改造工程，位于北京市东城区京城中轴线，处于北京市中心综合旅游商业区。施工范围为前门大街、前营胡同、南晓顺胡同、大江胡同沿街道路。周边古建筑多，人流量大，采用微型钢管桩支护技术具有桩径小、场地占用面积小、施工灵活、造价低、对周边构筑物和地下管道影响小等优点。

一、基坑支护施工

1. 设计参数

依据地勘报告，同时结合本工程现场实际情况，分析计算出微型钢管桩的工艺参数，该工程设计的微型钢管桩长度10m，桩径100mm,采用无缝钢管Φ108×4mm，在Φ108mm钢管顶部3米以下位置设置为钢花管，每隔500mm钻2个Φ10mm出浆孔，出浆孔交错布置，钢管桩完成后进行注浆处理，水泥浆采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1:1，注浆压力0.6~1.0Mpa。钢管桩施工完成后与开挖同时进行复合土钉墙施工，并在钢管桩桩顶及腰部用[20b槽钢连接，形成整体支护。如图1所示。

图1基坑支护刨面

2. 工艺流程

施工工艺为：平整场地→测量放线→孔距定位→钻孔机就位钻孔→钢管和压浆管的制作与安装→注浆→养护→基坑开挖（复合土钉墙施工）。

3. 微型钢管桩的施工要点

（1）平整场地和定位

清表、场地整平压实。对地下构筑物的调查和测绘形成平面图，并与桩位平面布置施工图对比。确保钻进的路线上不会与已知构筑物相冲突。根据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置及高程，采用全站仪坐标法进行桩位的中心位置放样，并用木桩做好标记。

（2）钻孔

采用SH-30型长螺旋钻机，钻头中心对准桩孔中心，调平钻机，开钻时低速低档钻进，以免机身晃动扩大孔径影响垂直度，防止塌孔。钻至设计孔底标高时，通过干烧的方法清除孔底岩芯，使孔底沉渣厚度达到规范要求。

（3）钢管和压浆管的制作与安装

采用Φ108×4mm的无缝钢管，无缝钢管3m以下的位置进行打孔，每隔500mm钻2个Φ10mm出浆孔，交错布置；钢管拼接采用丝扣连接的方法，并在接口处外包两个半圆焊箍；吊管安放到位后立即固定吊管，保护层采用砂浆预制垫块绑扎在钢管上，以保证均匀的保护层厚度；补浆管采用直径20mm的PVC管制作，每孔设置两根，补浆管的上部应露出地面500mm，补浆管绑扎在钢管内侧，与钢管同时安放，管口距孔底不高于200mm，管口采用胶带封堵，避免下管时泥沙堵塞管口。安放钢管前应向孔内投填适量碎石，安放钢管后再向孔内投填适量碎石，埋住底部钢花管部分，防止在压浆过程中堵塞补浆管。

（4）注浆

水泥浆采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1:1，注浆前应进行配比试验，保证注浆质量；注浆压力宜在0.6~1.0Mpa之间，并控制好注浆时间和注浆量，如不满足规范要求可进行二次注浆，间隔时间不应超过半小时，注浆压力不应小于1.5Mpa。

（5）养护

钢管桩注浆完成后应对其进行养护，养护试件应在48小时以上。土方开挖前，保证钢管桩的强度满足设计要求。

（6）基坑开挖

根据设计图纸放出开槽线，沟槽开挖后在开挖线以外0.5m处设0.24m高，宽0.12m的砖踢脚和1.2m高Ф48钢管围栏，并用细目安全网挂于钢管围栏上，以防止地面物体坠落入槽内，确保施工人员安全。用挖掘机进行开槽，开槽深度为5.5m，长度和宽度为12.2m*4m，留20cm人工配合清底。

1. 复合土钉墙设计及其参数

桩间土从地面以下1米依次设置土钉，土钉间距均为0.75m梅花型布置，长度1 m，配置Ф20钢筋。钢筋网片为φ6.5@200×200，钢筋网片外侧加焊φ12加强筋，横向间距1.5m，纵向间距1.5m。并设置围檩及横撑，均采用[20b槽钢，横撑间距2m，与槽钢对应设置两道。

2. 复合土钉墙施工

根据设计分层挖运土方，开挖深度不能大于 1.5m。安排人工对支护面进行修整，桩间土与桩心线平齐，平整度要符合设计要求。土钉按1.5m*1.5m的间距梅花形布置，其首层土钉距槽口上沿1m，坡面挂钢筋网片，由于桩间砂层容易掉落，因此结合砂袋、钢筋网和压筋加密，做好防护，同时安放泄水孔，把砂层、土层水排出，基坑底部设置排水沟和集水井。表面喷射10cm厚C20豆石混凝土护壁。

二、基坑监测

基坑监测的目的是为了保障基坑支护体系和基坑周边环境的变形 值在基坑监测规范要求的范围内，基坑开挖时，监测人员每天监测一次，把现场监测到的数据整理归纳。整理好的数据反馈给设计单位，设计人员及时了解基坑的变形情况，分析支护结构变形原因，预测基坑最薄弱段，变形最大地方要提前制定现场安全防护措施，甚至改变施工工艺或调整设计参数，做到信息化基坑开挖。动态设计与信息化施工能够有效的保障基坑支护的安全性，从而降低工程事故的发生频率。

基坑开挖中，通过对微型钢管桩与锚拉组合方式支护的水平位移监测，监测显示水平位移变化很小，最大位移在25mm左右，基坑开挖完成至结构施工完成后土方回填。其水平位移仅在20mm左右，未超过基坑监测设计所规定的预警值50mm。说明微型钢管桩支护在该基坑中得到了很好的应用。

结 论

微型钢管桩支护是在常规支护基础上通过引入微型桩、冠梁加钢支撑，形成由微型钢管桩和围檩构成的微型钢管桩支护系统。具有施工便利，能够有效控制边坡位移变形、提高了边坡的安全稳定性。特别是放坡坡度小、周边有建筑物或地下管线复杂等沟槽基坑的边坡支护，具有常规土钉墙和混凝土桩无法相比的优势。同时解决了传统沟槽放坡系数大、浪费施工场地及周边建筑加固的缺点，扩展了钢管桩支护技术的适用范围，对今后类似工程的施工具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 建筑基坑支护技术规程：JCJ120-2012S：北京，中国建筑出版社，2012

[2] 中国人民共和国住房和城乡建设部.建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）,北京，中国计划出版社，2009
[3] 邓海林,微型钢管桩在市政施工中的应用[J],科技致富向导,2011(27):200
[4] 腾海军，刘伟.微型钢管桩在基坑支护工程中的应用[J],施工技术，2011，40，（S1）:217-222