复杂环境下软土基坑钢管桩围护体系研究

复杂环境下软土基坑钢管桩围护体系研究

丁子奇

（甘肃第六建设集团股份有限公司，甘肃兰州 730000）

摘要：本文根据陇西县北关正街基础设施建设工程实际情况，深入研究在复杂环境下的软土基坑钢管桩支护技术。借助分析CT型钢管桩的“C”型接口和“T”型接口锁口结构，研究在复杂环境下和软土地区运用CT型钢管桩实际效果，因工程周边存在较为密集建筑和复杂环境，当受影响桩位和垂直度存在较大偏差时，借助咬合腔注浆工艺发挥止水作用，以此满足基坑支护和止水要求。

关键词：CT型钢管桩；软土基坑；复杂环境；围护体系

前言

在社会不断发展过程中，各种基础设施建设工程需要面临更为复杂的环境，如需要跨河、跨海等，传统锁口钢管桩工艺已经无法使复杂环境下软土基坑钢管桩围护要求得到满足。为了有效解决这一问题，很多人员开始将传统钢管桩向着CT型方向改进。此种全新的锁口钢管桩不但具备传统锁口钢管桩在节约环保、取材方面、施工效率高等优势，其止水功能非常强大。

1 CT型锁口钢管桩的结构原理

其受力主体为圆形钢管，在其固定位置或两侧焊接工字钢和无缝钢管当多锁头接头，其中需要沿管深在无缝钢管上纵向切出1条竖缝，借助焊接的方式连接主体钢管与其背侧，这就是相关人员常说的“C”型接口部分；同时应借助焊接的方式连接主体钢管与工字钢的一侧翼缘，这就是“T”型接口部分[1]。在实际开展焊接工作过程中，应该在相同轴线中确定工字钢中心、无缝钢管中心、主体钢管中心以及“C”型开口，借此为连续咬合质量提供保障。

在实际施工期间，相关人员应逐根将CT型锁口钢管桩打入，紧密咬合“T”型接口与“C”型接口，确保最终形成的锁口结构足够完成，发挥出止水和支护的作用，从而兼顾地下结构施工和基坑开挖需求。

CT型锁口钢管桩在“T”型接口与“C”型接口咬合部位较为容易出现渗漏问题，针对此种问题相关人员可将水泥浆灌注到空腔内，以此解决渗漏问题。为了满足二次利用CT型锁口钢管桩的要求，相关人员可将黏土粉以一定比例掺入注浆浆液中，从而将注浆体强度控制在更低水平。

在充分考虑附近条件和支护深度的基础上，相关人员可选择材质和直径不同的主体钢管，结合相关工程实例可知，大多使用20b工字钢作为“T”型端，使用φ8mm×219mm无缝钢管作为“C”型端。

2 CT型锁口钢管桩施工

2.1 工程概况

本次工程为陇西县北关正街基础设施建设工程，整个工程为1900.715m道路全长。

2.2 CT型锁口钢管桩体系的工艺步骤

1）施工前准备。在完成土围堰后，借助测量放线的方式对基坑范围加以明确，并合理划分出加工锁口钢管桩的区域。之后相关人员需要开展焊接锁口钢管桩的工作，在焊接工序中需要满足焊缝无砂眼且饱满的需求，而且需要开展C型锁扣竖缝检测工作，防止其出现锁口扭曲的情况，确保钢管桩之间的咬合质量。

2）钢管桩施工。在充分考虑地质勘测结果的基础上，使用两台HM_90A型履带式钻机打孔。同时使用两台QUY70A履带车完成加工材料运输和起吊锁口钢管桩的工作，当下放后桩T型锁扣时，其需要紧密咬合前桩的C型锁扣竖缝，将二类土回填到主体钢管桩腔内，直到围堰表面填满为止，可使钢管桩的侧向强度达到更高水平，方式在进行基坑开挖时钢管桩在土体挤压下出现变形的情况[2]。当进入合龙钢管桩的阶段时，应实现使用10倍桩距开展精确测量，之后以桩与相邻桩之间咬合浮动完成调整，防止出现异形对接的问题。

3）基坑工程。第一，当完成钢管桩合龙后，相关人员就可开始开挖第一层土方的工作，之后将牛腿焊接在所有钢管桩的主体钢管上，在竖向方向支撑围檁。第二，将双45a工字钢利用相对焊接的方式制成围檩，利用履带向牛腿上沿处吊放，同时利用焊接的方式固定其与主体钢管。第三，使用φ48钢管横撑顶托或φ120mm圆木作为主支撑，但是在下料过程中相关人员应以基坑两端围檩之间净距为依据确定实际长度。使用45°次支撑提升围檩和主支撑之间的牢固性，次支撑选用钢管为8mm壁厚，325mm直径。在相关位置利用履带吊先后完成吊放主、次支撑的工作，使用焊接的方式连接围檩和连接钢板。第四，内支撑使用预应力置换托换法，其支撑件φ76无缝钢管，在管沟顶50mm处设置内支撑，为60kN预应力值，保持1.2m水平间距，相关人员也可在充分考虑现场实际情况的基础上合理调整间距。将14a槽钢架设在钢管桩两侧，支撑件端头顶至草缸内，使用目块楔紧槽钢间隙，再完成土建施工后循环利用。第五，在构建完支护体系后，可以实施开发第二层深度土方的工作，当挖到管廊基底标高下300mm终止，借助机械和人工相结合的方式整平底部，之后浇筑C35混凝土封底。

3 CT型锁口钢管桩施工特点总结

3.1 施工工艺

    1）接口形式。使用无缝钢管作为“C”型接口，使用工字钢作为“T”型接口，仅需使用2条焊缝就可连接主体钢管和每侧，与其他接口形式相比其加工操作更为方便。因为工字钢和无缝钢管的尺寸均处于较大水平，当主体钢管桩垂直度或位置不符合相关规范时，能以二者的尺寸空间为依据开展调节工作。若是钢管施工在复杂地层中存在较大偏差，此种接口形式依旧能够保证支护体的密封性和完整性，使其对施工工艺和地层具有更高的适应能力。

2）施工工艺。在相关工程中，相关人员大多使用锤压法进行CT型锁口钢管桩施工，在具有较低厚度岩层和软土地层中能直接成桩；针对存在较大厚度的杂填土层和砂层，在成孔时虽然需要使用其他设备，但是也可满足施工要求，证明其具有较强的地层适应性[3]。

3）施工工序。通过对比CT型锁口钢管桩和混凝土灌注桩施工工序可知，其能够将混凝土养护这一工序精简下来，而且在具有止水需求的地层，无需进行桩尖帷幕施工，同时紧邻施工可连续完成，明显存在较为简单的施工工序，可帮助相关人员在更短时间内完成施工。

3.2 结构构造与止水效果

CT型锁口钢管桩属于一种完成的锁口结构，其由“C”型接口和“T”型接口组成，在此种情况下可为止水效果提供有效保障，当在地层影响下垂直度和桩位偏差较大时，相关人员在将浆液注射到咬合腔中后可发挥止水作用，可以满足存在复杂地下水工程和跨河工程的基坑支护要求。尤其是针对水位以下和富水流砂层的卵石地层，与其他施工形式，其优势较为明显。

3.3 效益分析

    与混凝土桩和止水帷幕桩相结合的施工工艺相比，CT型锁口钢管桩在采购和加工材料方面更为方便，可使用在很多工程中，而且其在完成施工工作后仅需简单处理就可满足二次利用需求，符合现阶段的节能环保发展理念。另外对于单次CT型锁口钢管桩施工来说相关单位只需支出1200元/m2的造价，比混凝土桩和止水帷幕桩相结合的施工工艺造价更低。由此可知，CT型锁口钢管桩支护体系属于一种方便可靠的基坑技术基础，其仅存在较为简单的施工工艺，对于机械设备要求较低，不但可在短时间内完成施工，还可有效控制施工过程中的污染问题，具有较高应用推广价值。

4结束语

    综上所述，CT型锁口钢管桩支护体系具有适应能力强、施工时间短、止水效果好等优势，可满足复杂环境下软土基坑施工需求。在实际开展相关施工工作时，相关人员可按照本文提出的施工流程和施工要点开展施工，可有效提升相关施工的质量和效益。

参考文献

[1]陈勉,柏国胜,李淑珍.砂卵石地层锁口钢管桩工艺研究[J].四川建材,2021,47(06):132-134+136.

[2]孔令洲,刘鑫,闫思汗,周陈.卵石层深水基础锁口钢管桩围堰钢管桩施工技术研究与应用[J].珠江水运,2023(02):48-50.

[3]唐俊华.复杂环境下软土基坑钢管桩围护体系研究[J].城市道桥与防洪,2018(05):243-246+26.