長期以來，深基坑支護工程形式多為鋼筋混凝土支護及鋼結(jié)構(gòu)支護，尤其鋼筋混凝土支護的應(yīng)用十分廣泛。然而，隨著工程技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土支護體系結(jié)構(gòu)在造價、工期、環(huán)保等方面顯現(xiàn)出了不足，如今，PC工法樁施工技術(shù)趨于成熟，適用于沿海軟土深基坑的支護工程中。該工藝主要采用如型鋼、鋼板、鋼管樁等多種材料，可將這些材料任意組合拼接，形成不同形式的圍護樁，并可以根據(jù)實際的工程形式選擇不同的組合形式。
PC工法組合鋼管樁是一種新型圍護樁工藝，其前身為傳統(tǒng)拉森鋼板，單純的鋼板樁不論是U形、Z形還是直腹型，因其截面剛度小，在深基坑應(yīng)用時勢必需要多層撐錨結(jié)構(gòu)，從而加大了施工難度，導(dǎo)致其快速高效的優(yōu)勢難以發(fā)揮。PC工法組合鋼管是將拉森樁與鋼管、型鋼等材料結(jié)合使用，形成各種截面的組合用于擋土和止水。在施工過程中可根據(jù)基坑工程實際情況選擇適合工程施工的工法組合形式。
一.適用標(biāo)準(zhǔn)
本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于土質(zhì)差需要支撐圍護的深基坑工程圍護結(jié)構(gòu)及各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，同時也適用于圍堰、城市地下管道綜合管廊、管溝、連廊豎井、地鐵基坑等工程。
（1）基坑深度較深，需要較大承載力的支護結(jié)構(gòu)。
（2）基坑周圍環(huán)境條件復(fù)雜，存在地下水、軟土。
（3）基坑位置限制較多，需要采用靈活性較強的施工工法。
（4）施工周期較短，需要高效率的施工工法。
二.施工準(zhǔn)備
1.施工材料
（1）水泥：根據(jù)設(shè)計要求確定水泥品種、強度等級，一般采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，必要時可采用特種水泥。
（2）細(xì)骨料：細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，砂中小于0.75mm的顆粒應(yīng)不大于20%。
（3）粗骨料：最大粒徑不宜大于16mm，當(dāng)使用短纖維時，最大粒徑不宜大于10mm，并宜采用連續(xù)粒級。
（4）水：使用自來水或不含有害物質(zhì)的潔凈水。
（5）速凝劑：采用質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，其與水泥應(yīng)有良好的相容性，性能指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。速凝劑的摻量不宜大于水泥用量的5%。
（6）噴射混凝土可根據(jù)需要摻入其他外加劑，其摻量通過試驗確定。
（7）鋼筋：鋼筋的品種、級別或規(guī)格必須符合設(shè)計要求，有產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告和進場復(fù)驗報告。
2.施工機具
（1）主要機械：挖機、推土機、卸土車、鋼筋切斷機、全自動液壓鋼筋調(diào)直切斷機、水泵、水箱、空壓機、干拌噴射機、濕拌混凝土噴射機、泥漿泵、混凝土攪拌車、混凝土泵車、平尖頭鐵鍬、膠皮管、履帶吊等。
（2）檢測設(shè)備：全站儀、GPS、水準(zhǔn)儀、坍落度筒、鋼圈尺、試模。
3.作業(yè)條件
（1）地上、地下障礙物都處理完畢，達(dá)到“三通一平”。施工用的臨時設(shè)施準(zhǔn)備就緒。
（2）場地標(biāo)高一般為基坑坑邊，并已經(jīng)過夯實或碾壓，有條件的可進行硬化。
（3）鋼筋、噴射混凝土拌和物原材料進場。
（4）根據(jù)放出的軸線及定位點，抄上水平標(biāo)高木橛，并經(jīng)過驗收簽字。
（5）土方開挖完成，基坑周邊圍護欄桿搭設(shè)完成，坑邊及坑底排水溝布設(shè)完成，進出基坑內(nèi)的上下爬架搭設(shè)完成。
（6）選擇和確定噴射混凝土的施工方法，制定施工方案。
（7）正式施工前完成配合比及外加劑摻量試驗，確定配合比及外加劑用量。
三、工藝流程
1.工藝流程
（1）確定位置
沿基坑一定距離設(shè)置控制測量點，用全站儀（或GPS）測放出支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)輪廓線，根據(jù)設(shè)計的組合方式將管樁和板樁的位置確定。
（2）試樁施工
在正式施工前，需進行試打。一般情況下，鋼管樁因其剛度大單獨入土?xí)r采用大功率錘可將其勉強擠入，而拉森鋼板易產(chǎn)生扭曲。因土層硬度不均，該扭曲現(xiàn)象在水平與垂直方向同時存在，造成鋼管樁沿拉森鋼板樁鎖扣入土?xí)r，由于鎖口的扭曲產(chǎn)生鎖死現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鋼管樁極難下沉，甚至鎖口間因為摩擦產(chǎn)生熱量過大而出現(xiàn)溶解現(xiàn)象，最后鋼管樁與拉森鋼板樁間鎖口撕裂，鋼管樁才繼續(xù)入土。為避免此現(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)采取合適剛度的鋼管樁。
（3）首節(jié)試打
首節(jié)鋼管樁和拉森鋼板樁沉樁設(shè)備可采用液壓長臂振錘進行施打。該設(shè)備作業(yè)半徑大、裝載靈活，可以自由調(diào)整鋼管樁的方向和垂直度，施工效率高。
（4）插打
使用液壓振動打樁錘時，先利用液壓振動打樁錘鉗住鋼管樁（或鋼板樁），同時提升使樁懸空，再繼續(xù)提升至樁體垂直。隨后將鋼管樁（或鋼板樁）運至沉樁位置，使其鎖口與已沉入鋼板樁（或鋼管樁）的鎖口陰陽咬合，并緩慢下放，直至進入土層不沉、自穩(wěn)為止。
（5）控制下沉速度
插打過程，用錘夾夾緊樁壁，必須控制好下沉速度，直至設(shè)計深度停止。同時，應(yīng)控制錘身與樁身保持垂直狀態(tài)。
（6）輔助下沉
鋼管樁無法打入至設(shè)計深度時，可采用樁內(nèi)射水方法輔助下沉。
（7）垂直度糾偏
出現(xiàn)偏位情況應(yīng)及時進行糾偏，第一根鋼管樁沉入后的垂直度影響整個圍護結(jié)構(gòu)其他樁的垂直度。因此需緩慢打入，打入至設(shè)計深度一半時暫停沉樁，檢查樁身的垂直度是否在0.5%L以內(nèi)，如滿足要求則繼續(xù)開啟振動錘沉樁，否則拔出重打。
（8）垂直度檢查
其他樁在鎖扣的共同作用下，一般不會產(chǎn)生較大偏差，只需每插打5-10根做一次檢查，保證樁身的垂直度在0.5%L以內(nèi)即可。
2.引孔施工
當(dāng)?shù)刭|(zhì)為粘土層和細(xì)砂層等土層時，若進行常規(guī)機械引孔工法樁插打，常出現(xiàn)工法樁進尺困難的情況。
采用高壓水刀引孔打工法樁技術(shù)，利用高壓水流沖擊地層，將粘性土和砂性土軟化，可達(dá)到引孔插打目的：
高壓水刀需利用一根工法樁作為“引孔樁”，樁身上焊接固定2根直徑為25mm的無縫鋼管。插打端在無縫鋼管頭上連接2個水刀噴嘴，無縫鋼管上部采用高壓軟管與高壓泵連接。施工時，將高壓水刀固定在一根“引孔樁”上，并與工法樁一起插打。插打時打開高壓水泵，采用高壓水流沖擊地層，將粘性土和砂性土軟化，打至設(shè)計位置后拔出，換夾一根普通工法樁重新插打，如此重復(fù)循環(huán)即可。
四、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1.沉樁順序控制
根據(jù)現(xiàn)場實際情況，總體打入順序宜為從環(huán)境條件稍嚴(yán)格的區(qū)域至環(huán)境寬松的區(qū)域施打，即從場地西北角向南施工、東側(cè)由中部向兩邊施工；整排打入順序宜為先施打第一根定位鋼管樁，然后沿基坑邊依次交替插入拉森樁和鋼管樁，插入時注意確保拉森樁與鋼管樁的鎖扣咬合質(zhì)量。
2.沉樁順序控制
（1）沉樁施工主要采用振動法方式進行施工，在施工前按照建設(shè)工程的實際情況、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等選擇合適的沉樁機械，三支點樁基底盤應(yīng)保持水平，平面允許偏差為±20mm，立柱導(dǎo)向架垂直度偏差不應(yīng)大于1/250。
（2）要嚴(yán)格確保鋼管樁的平整度與垂直度，不允許有任何的扭曲現(xiàn)象，在插入時要保證鋼管樁的垂直度。
（3）必須嚴(yán)格控制第一根用于定位的下沉鋼管樁在打入時的垂直度，應(yīng)適當(dāng)減慢下沉的施打速度，每打入1/4設(shè)計深度時即可暫停沉樁施工，檢查樁身的垂直度，若垂直度達(dá)到規(guī)定要求，則可以繼續(xù)施工，開啟高頻液壓振動錘繼續(xù)沉樁，否則就要拔出再次重新施打。在確保第一根定位樁垂直度滿足設(shè)計要求的前提下，其他位置的樁每插打5根做一次檢查，確保樁身垂直度滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
（4）鋼管樁與拉森樁之間的沉入流程：鋼管樁沉入部分樁長（例如1/3或1/2樁長）時，將相鄰拉森樁沉入一部分，再沉入部分樁長的鋼管樁，隨后沉入部分樁長的拉森樁，直至沉入全部樁長的1組鋼管樁+拉森樁，以確保鋼管樁與拉森樁之間鎖扣咬合嚴(yán)密。
（5）PC工法組合鋼管樁中的鋼管沉樁時應(yīng)控制好均勻下沉的速度。
（6）在沉樁過程中出現(xiàn)樁身傾斜、位移、樁身破損或沉樁困難等異常情況時，應(yīng)立即停止沉樁施工，待查明原因并進行必要處理滿足要求后才可以繼續(xù)施工。
3.抗?jié)B控制
（1）鋼管樁采用機械振動沉樁工藝，沉樁時，須控制垂直度，避免U型鎖扣的損壞、損量及疲勞變形等，避免造成因鎖扣咬合不嚴(yán)而產(chǎn)生的滲漏水現(xiàn)象。因此沉樁施工時，必須嚴(yán)格按順序施工，由專人指揮控制垂直度。
（2）鋼管樁和拉森樁進場后，需由專人進行檢查驗收，特別是U型鎖扣部位，在沉樁前發(fā)現(xiàn)有缺陷，應(yīng)立即修復(fù)或更換，確保鎖扣完好。
（3）在沉樁施工前應(yīng)在與鋼管連接的U型鎖扣（小齒口）內(nèi)嵌填黃油、瀝青或其他密封止水材料。
（4）出現(xiàn)滲漏水的補救措施：若圍護墻體出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，一般情況下可以在鎖扣接縫處塞填油質(zhì)麻絲或棉織物，也可安插導(dǎo)向引流管，有效進行止水堵漏；情況較嚴(yán)重時，可在基坑外側(cè)沿水流方向進行局部分層注漿堵漏。
五、安全環(huán)保技術(shù)措施
1.拔除與回收
（1）鋼管樁拔除施工應(yīng)等待基坑回填至壓頂梁并壓實后進行，應(yīng)注意確保基坑肥槽（即圍護樁與地下室外墻之間的空當(dāng)）回填密實度符合設(shè)計及規(guī)范要求。
（2）在進行起拔前應(yīng)要求施工單位上報《PC工法樁拔樁施工專項方案》，按照規(guī)定順序分別起拔鋼管樁和拉森鋼板樁。在將鋼管（板）樁拔除前應(yīng)先破碎壓頂梁，拔樁起點位置應(yīng)離開角樁5根以上。PC組合鋼管樁樁體回收施工整體順序為首先拔除拉森鋼板樁，然后跳拔回收鋼管樁。
（3）拔樁過程中應(yīng)避免撞擊建筑主體結(jié)構(gòu)，并應(yīng)布置監(jiān)測點，加強對周邊環(huán)境和主體結(jié)構(gòu)的監(jiān)測，并及時采用粗砂或灌漿填實圍護樁內(nèi)的空隙，減小因拔樁造成的土體沉降和變形。
（4）拔除后的鋼管樁和拉森鋼板樁宜安全可靠地放置在現(xiàn)場指定的位置，并盡快將其運離施工現(xiàn)場。
六、質(zhì)量通病
1.鋼管樁頂變形
（1）現(xiàn)象描述：
鋼管樁沉樁施工過程中，當(dāng)經(jīng)過長時間、高能量的擊打時，在樁頂部位易產(chǎn)生變形。
（2）原因分析：
① 遇到堅硬的夾層或障礙物，如卵石層或大石塊等使鋼管樁難以穿過。
② 樁頂?shù)臏p震材料過薄或選材不合適，致使樁機直接與鋼管樁接觸，產(chǎn)生擊打
③ 穩(wěn)樁校正不嚴(yán)格或場地平整度偏差較大，造成錘擊偏心，使樁傾斜打入，影響了垂直貫入，使樁沉入困難。
（3）預(yù)防措施：
① 放樁機時，先用釬探查地下物，及時清除后，在放樁位點，必要時根據(jù)地質(zhì)的復(fù)雜程度進行詳細(xì)勘察，一樁一探。
② 打樁前，樁帽內(nèi)墊上合適的減震材料，如麻袋等柔性物品，隨時更換或一樁一換。
③ 穩(wěn)樁時要雙向校正，保證垂直打入，垂直偏差不得大于0.5%，對場地平整度要求不超過10%，并要求現(xiàn)場夯實或鋪設(shè)墊層等，使樁機正常行走。
2.接樁處松脫開裂
（1）現(xiàn)象描述：
鋼管樁的接樁處經(jīng)過錘擊，出現(xiàn)松脫開裂等現(xiàn)象。
（2）原因分析：
① 鋼樁連接處，留有浮銹、油污等雜質(zhì)未清除。
② 采用焊接或法蘭連接時，連接件及法蘭不平有較大間隙，造成焊接不牢或螺栓擰不緊。當(dāng)采用焊接連接時，焊接質(zhì)量不好，焊縫不連續(xù)、不飽滿、有夾渣、咬肉等現(xiàn)象。或采用法蘭連接時，螺栓擰緊后未做處理，造成錘擊產(chǎn)生較大震動，有松扣現(xiàn)象。
③ 下上節(jié)接樁前不垂直，有偏心部位產(chǎn)生應(yīng)力集中(錘擊時)破壞嚴(yán)重。
（3）預(yù)防措施：
① 接樁前對連接部位上的浮銹、油污等雜質(zhì)必須清理干凈，保證連接部位清潔。
② 焊接應(yīng)對稱進行，應(yīng)用多層焊，鋼管樁各層焊接的接頭應(yīng)錯開，焊渣應(yīng)清除；對季節(jié)焊接時應(yīng)有防寒、防雨措施。冬季氣溫低于-10℃時不得焊接，夏季雨天，無可靠措施確保焊接質(zhì)量時，不得焊接；同時焊接質(zhì)量應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》和《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》。對采用法蘭連接螺栓擰緊后，螺帽處點焊或螺紋造毛，以免較長時間錘擊造成松動脫扣，影響正常擊打。
③ 上下節(jié)樁焊接時應(yīng)嚴(yán)格校正垂直度，對口的間隙應(yīng)按設(shè)計要求留隙，一般為2-4mm。
PC工法組合樁適用于基坑工程的支護結(jié)構(gòu)，憑借其綠色環(huán)保、經(jīng)濟性好等諸多優(yōu)點，在施工中得到廣泛應(yīng)用。如今，PC工法樁施工技術(shù)趨于成熟，適用于沿海軟土深基坑的支護工程中。該工藝主要采用如型鋼、鋼板、鋼管樁等多種材料，可將這些材料任意組合拼接，形成不同形式的圍護樁，并可以根據(jù)實際的工程形式選擇不同的組合形式。
