由于建筑行业的不断发展，对于深基坑施工的质量也提出了更高的标准，分析目前现状，深基坑施工还存在以下问题：首先，由于基坑的深度不断扩展，在工程造价有限的情况下，施工难度过大。然后，施工周围的环境复杂，需要考虑的地质因素和公共设施众多，一定程度上限制了施工。最后，对于工艺的要求标准不断提高。结合以上几点难题，选择满足经济性、安全性以及质量保证的支护方式就显得很有必要。PHC管桩具有承载能力强、安装工期短、价格实惠等众多优势，因此将PHC管桩用于深基坑支护中可以实现良好的性能。当前许多的PHC管桩主要起到承载竖向符合的作用，为深基坑的施工过程保驾护航。

 

　　1、PHC管桩支护必要性与优缺点

 

　　（一）使用PHC管桩的必要性及争议

 

　　目前关于PHC管桩是否可以广泛用于基坑支护还存在一些不同看法。首先PHC管桩截面为空心结构，因此许多人认为其抗压以及刚度弱于实心支护桩，并且在水平荷载超过极限时容易导致变形或者折断，所以在基坑支护中PHC管桩没有得到广泛的认可，并且结合以往施工经验来看，出现了因为PHC管桩折断而引发塌方等严重事故，一定程度上增加了人们的担心。虽然PHC管桩有部分局限性，但是也不可一概而论完全否定，在某些施工条件下，尤其是深基坑工程中，能够发挥较大作用。

 

　　（二）PHC管桩的优势

 

　　首先PHC管桩购买成本要低于沉管灌注桩以及钢筋混凝土，价格在100-230元/m中浮动，另外各地区都有PHC管桩生产厂家，采购便利，也节约了许多的运输费用。除了直接的经济效益外，使用PHC管柱还可以减少工期，其安装的速度快、效率高，降低了工期消耗也是间接的节约了工程的资金支出，因此将其作为深基坑支护材料具有较高的性价比，能够最大程度保障工程的整体效益。

 

　　然后，使用PHC管桩对施工周围环境的影响较小，没有噪音污染和沙、石等污染，具有较高的环保性，相反钻孔灌注桩和沉管灌注桩在这一方面就弱于PHC管桩，所以可以说PHC管柱迎合了目前环保节约型社会的发展趋势，在未来必将有广阔的市场前景。

 

　　最后，PHC管桩施工受到周围建筑物、地下水、地下设施等诸多因素的影响，工程质量也依赖地层变形作用，如果施工地无法采取土方放坡，那么只能采取垂直支护方式。例如武汉某公园的施工使用加强型土钉喷网结合的支护手段，并且使用深度为7m的水泥搅拌桩断水，但是涉及的工作量巨大，仅支护以及开挖层数近10层，并且施工期限较长，消耗的资金数额巨大，后对支护方案进行优化，将部分地段该外高强预应力管桩配合二道索锚的支护方案，将支护层数减少到3层，并且节约施工成本20万，施工期限也缩短了一半。

 

　　二、PHC管桩承重特性研究

 

　　在基坑施工当中，由于支护桩侧土方会出现偏移情况，因此会对支护桩产生侧向压力。施工开展前，基坑底部土方没有出现偏移，所以支护桩在周围土应力的作用下维持平稳状态，待工程开展后，支护桩周围的土应力伴随施工进展会发生变化，促使支护桩受力，并且形成新的平衡状态，支护桩周围土方依据位移可以分为不稳定层以及稳定层两种情况，此两种活动层中间部分则为滑动面，受到不稳定土层移动影响的上部支护桩为“被动”支护部分，而处于稳定土层中的下半部成为“主动”支护部分。在实际施工开展后，支护桩四周土方的土压力可能会出现极限。被动部分土压力为p=rhKp+2c，主动部分土压力为a=rhKa-2c。坑体土体挖除后，土体侧向移动主要由原本土方侧向压力降低后形成的侧向变形以及卸除负荷后重塑区土方产生的回弹作用力。因为土体的变化程度高，所以对于管桩的控制难度较大，为了保证施工安全，有必要设置内支撑以及拉锚等措施加强管桩的稳定性，就是在PHC管柱的顶端架设压顶梁，再于管柱上安置拉锚，利用锚杆来缓解管柱受到土方的影响，锚杆将PHC管桩分解成不同几个部分（见图1）。锚杆部位弯矩与拉力锚固相抵消，降低了弯矩值，同时能够降低锚杆下部支护桩的应力。除了见效弯矩外，也能够减少锚杆部位支护桩的位移，使支护桩处在基本稳定的情况下，从而避免负荷差异造成的桩体变形。由此可以得知锚杆能够降低支护管柱的应力以及位移。并且锚杆的数量可以灵活变动，从而改变每一段管桩的长度，以用来缓解桩体的变形程度。另外也可以改变锚固的长度用来提高锚固力。均能提高PHC管桩的受力能力，有效避免了管柱过多变形造成的垮塌事故。最后需要注意实施支护的加强措施时也要兼顾经济性。

 

　　三、适宜进行PHC管桩施工的条件

 

　　由以上分析可知，PHC管桩并适用于所有施工，需要结合现场地形地貌、土壤情况、基坑深度以及周围建筑和地下设施。下文中将分析适宜采用PHC管柱进行支护的条件。

 

　　首先，深基坑的底部土壤质量应该达到标准，保证支护桩嵌入后足够稳定，防止被动区土方过低导致的大面积滑动，如果基坑底部的土壤较为稀疏，那么其变动性就较大，甚至带动支护桩一同移动，使地基整体遭受毁坏。而地基整体被破坏会带来一系列不良影响，包括地表下沉、坑底凸起等，也会使坑内主要结构工程出现变动，带来重大的工程安全隐患。如果基层底部土壤为淤泥，那么无法向支护桩传送足够的反支撑力，长时间就会使支护桩体摇摆或是下陷。如果坑底土壤为砂石，那么由于砂石流动性过大的特性，可能会使支护桩底部真空，底部得不到稳固，进而会影响支护桩整体。

 

　　然后，基坑的深度不宜过深，这也是由于PHC管桩目前的长度不会高于15m，如果用几根管桩连接支护，那么在连接处就会出现刚度过低的情况，容易引起管桩连接错位等不良后果，所以深基坑支护的PHC管都是整根嵌入，因此不宜过深才可以保证支护桩的强度。

 

　　最后，由于PHC管桩常会用锚杆固定，因此施工周围如果有粘土层等比较优良的土层，那么就能为锚杆提供抗拔力，如果土层密度低，抗压能力弱，那么将限制锚杆的使用功能，间接地影响到了深基坑的支护。

 

　　结束语

 

　　综上所述，由于在基坑支护中使用PHC管桩是近年提出的，所以其应用技术还在不断的探索中，学界也存在不同意见，需要进一步地优化，完善相关的理论知识。上文中提高PHC管桩用于基坑支护的缺陷以及优点，但是实践是检验真理的唯一标准，只有通过实际操作才能了解其价值，值得肯定的是，在某些施工情况下，采用PHC支护是十分有效的方式。最后PHC管桩的铺设受到环境等诸多因素影响，因此必须基于工程实际出发，研究施工现场的地质条件以及周边设施，采取科学合理的设计方案。

 

　　参考文献

 

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