1. 前言
錨桿靜壓樁是一項(xiàng)應(yīng)用于地基加固的新技術(shù),開始時(shí)僅用于事故工程的地基加固,但隨著對該項(xiàng)技術(shù)的深入研究,擴(kuò)大了它的使用范圍,使其在基礎(chǔ)托換加固、糾偏、逆作施工等方面也得到廣泛應(yīng)用。
深圳地區(qū)自1989年在宏昌大廈擴(kuò)建工程中應(yīng)用錨桿靜壓樁技術(shù)以來,錨桿靜壓樁在深圳地區(qū)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,如在擴(kuò)建、改建工程、受環(huán)境限制的新建工程、建筑物糾傾加固等工程中得到應(yīng)用。錨桿靜壓樁具有費(fèi)用較低、施工方便、靈活、對周圍環(huán)境無污染、成樁質(zhì)量容易保證、可與上部結(jié)構(gòu)同步施工等優(yōu)點(diǎn),在解決因建設(shè)場地范圍的限制、噪音和施工場地環(huán)境控制以及降低建設(shè)成本等問題方面,具有獨(dú)到之處。
2. 適用范圍
錨桿靜壓樁適用靜力觸探比貫入阻力Ps<8.0MPa的粉土、粘性土、人工填土、淤泥質(zhì)土等地基土的新建或已建多層建筑物,中小型構(gòu)筑物等地基處理或基礎(chǔ)托換等工程,其范圍主要如下:
2.1多層建筑、擴(kuò)建加層及設(shè)備設(shè)施等的基礎(chǔ)托換加固。
2.2作為新建建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)。
2.3樁基工程事故處理。
2.4建筑基礎(chǔ)的糾傾加固。
3. 工藝原理
錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結(jié)合形成的一種樁基施工工藝,它是通過在基礎(chǔ)或建(構(gòu))筑物上埋設(shè)錨桿固定壓樁架,以建(構(gòu))筑物所能發(fā)揮的自重載荷(必要時(shí)加配重)作為壓樁反力,用千斤頂將樁段從基礎(chǔ)中預(yù)留或者開鑿的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中,然后將樁和基礎(chǔ)連結(jié)在一起,從而達(dá)到提高基礎(chǔ)承載力和控制沉降的目的。
4. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1施工工藝流程
由于錨桿靜壓樁適用范圍較廣,錨桿靜壓樁工藝流程亦隨其應(yīng)用于工程的目的而有差別。錨桿靜壓樁應(yīng)用工程的對象主要有:新建建筑物的基礎(chǔ),已有建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)托換和糾傾加固三大類。
4.2操作要點(diǎn)
4.2.1開鑿或預(yù)留壓樁孔:在基礎(chǔ)托換工程中采用風(fēng)鎬或鉆機(jī)開鑿壓樁孔,在新建建筑物基礎(chǔ)工程中預(yù)留壓樁孔。壓樁孔呈錐形方孔,下大上小。
4.2.2開鑿或預(yù)留錨桿孔:可采用風(fēng)鉆或鉆機(jī)開鑿或預(yù)留錨桿孔,錨桿孔呈直形,對稱設(shè)置孔口,并清理干凈,使之干燥。
4.2.3錨桿埋設(shè):新建工程預(yù)埋式錨桿可與基礎(chǔ)同時(shí)現(xiàn)澆混凝土錨固,已建基礎(chǔ)托換工程采用后成孔埋設(shè),預(yù)先埋設(shè)的錨桿可與承臺(tái)鋼筋焊在一起,后成孔埋設(shè)的錨桿可采用硫磺膠泥粘結(jié)劑或其他粘結(jié)劑錨固。
4.2.4壓樁架安裝、就位:壓樁架安裝應(yīng)牢固,為保證樁架垂直穩(wěn)定,應(yīng)均衡擰緊錨固螺栓的螺帽,壓樁過程中隨時(shí)擰緊松動(dòng)的螺帽。樁吊入壓樁孔后,要進(jìn)行校正,保持垂直。施工中樁架不能發(fā)生傾斜、移動(dòng)。
4.2.5壓樁:壓樁前清除預(yù)留在壓樁孔內(nèi)的雜物及清理錨桿螺栓。樁段就位后保持垂直,使千斤頂與樁段軸線保持在同一垂直線上,以防偏壓。壓樁時(shí),樁頂墊3~4㎝厚的木板或多層麻袋,套上鋼樁帽再進(jìn)行壓樁。壓樁開始時(shí)先輕壓固定,然后連續(xù)施壓。若壓樁時(shí)樁身產(chǎn)生偏斜,應(yīng)及時(shí)采用進(jìn)行線墜雙向糾正。
4.2.6接樁:錨桿靜壓樁接頭型式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。接樁完成后,焊縫應(yīng)在自然條件下冷卻后或硫磺膠泥固化后方可繼續(xù)壓樁。
4.2.7封樁:封樁前,必須把壓樁孔內(nèi)的雜物清理干凈,清除孔壁和樁頭面的浮漿,用純水泥漿涂刷孔壁及樁頭面以增加粘結(jié)力。封樁采用摻有微膨脹早強(qiáng)外摻劑的C30級混凝土澆灌并予以搗實(shí),使樁與樁基承臺(tái)結(jié)合成整體,濕養(yǎng)護(hù)7d以上。如基礎(chǔ)厚度小于350mm,需設(shè)樁帽梁。
5. 應(yīng)用實(shí)例
5.1工程實(shí)例1:蔡屋圍C塊舊村改造3#住宅錨桿靜壓樁工程
工程地點(diǎn)位于深圳羅湖區(qū)紅圍坊,地處鬧市及居民區(qū),擬建住宅為八層框架結(jié)構(gòu)。該工程基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)方案采用φ480沉管灌注樁,由于沉管灌注樁施工時(shí)的噪音和振動(dòng)對周圍環(huán)境影響大,受到場地周邊居民的阻撓,無法施工。后經(jīng)過多種方案比較,改為采用錨桿靜壓樁。工程共布置錨桿靜壓樁318根,設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值為300KN。
基礎(chǔ)承臺(tái)施工過程中預(yù)留樁孔和預(yù)埋錨桿,結(jié)構(gòu)達(dá)到五層后開始壓樁,壓樁力為600KN,相當(dāng)于2倍單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值。直至建筑物全部施工完成后半年,觀測基礎(chǔ)總沉降為25~40mm,封樁后的沉降僅為2~13mm,基礎(chǔ)的沉降過程較均勻。
該工程采用錨桿靜壓樁方案,造價(jià)低,無需單獨(dú)的施工工期,同時(shí)不影響周邊居民的正常生活,施工收效非常好。
5.2工程實(shí)例2:深圳實(shí)驗(yàn)中學(xué)(初中部)餐廳、宿舍加固工程
工程地點(diǎn)位于深圳實(shí)驗(yàn)中學(xué)(初中部)操場北側(cè),該建筑為五層框架結(jié)構(gòu)(原設(shè)計(jì)為四層,后加蓋一層),后發(fā)現(xiàn)樓西北角出現(xiàn)裂縫,地基出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,經(jīng)相關(guān)專業(yè)公司檢測,發(fā)現(xiàn)除其梁樁的混凝土強(qiáng)度等級沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求外,其樁基也無法達(dá)到承載力要求,檢測結(jié)果定性為危樓。該工程采用錨桿靜壓樁加固。
根據(jù)現(xiàn)場條件及加固設(shè)計(jì)要求,對該樓8個(gè)承臺(tái)進(jìn)行加固處理,在每個(gè)加大承臺(tái)四周補(bǔ)壓4根尺寸為250×250鋼筋砼預(yù)制樁,共32根,單樁承載力為200KN。
該工程采用錨桿靜壓樁的加固方案用較少的資金和材料完成了該樓的加固,不僅有效止住了沉降,還延續(xù)了樓的使用壽命。
5.3工程實(shí)例3:益田村33號(hào)樓錨桿靜壓樁工程
工程地點(diǎn)位于深圳市石廈南益田村,框架結(jié)構(gòu),原基礎(chǔ)采用水泥攪拌樁復(fù)合地基,由于一部分水泥攪拌樁未穿過軟土層到下臥硬持力層,該樓東半樓兩個(gè)單元發(fā)生了較嚴(yán)重的不均勻沉降,經(jīng)過多方案比較論證,決定采用錨桿靜壓樁方案對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。
該工程采用錨桿靜壓目的是控制沉降變形,由新增的錨桿靜壓樁承受建筑物部分荷載。錨桿靜壓樁布置在基礎(chǔ)承臺(tái)之間,通過擴(kuò)展基礎(chǔ)(加固聯(lián)梁)與已有基礎(chǔ)承臺(tái)連成整體,共同工作。
該工程是采用錨桿靜壓樁處理比較緊急嚴(yán)重的基礎(chǔ)工程事故的成功案例。根據(jù)建筑物沉降不均勻的特點(diǎn),針對不同的部分有重點(diǎn)地進(jìn)行壓樁補(bǔ)強(qiáng),可以看出錨桿靜壓樁在實(shí)際使用中的機(jī)動(dòng)、靈活的特點(diǎn)。采用錨桿靜壓樁加固能在較短的時(shí)間內(nèi)有效地控制住了沉降,并通過壓樁使得基礎(chǔ)荷載分布均勻,為建筑物以后的正常使用提供了保證。
6. 結(jié)語
6.1錨桿靜壓樁先施工承臺(tái)后壓樁的施工次序,使承臺(tái)底面持力層及下臥層土承載力得以充分發(fā)揮,對沿海地區(qū)淺層有承載力較高的硬充層的地基條件具有極高的利用價(jià)值。
6.2對于受作業(yè)工作面、作業(yè)空間或作業(yè)環(huán)境限制時(shí),錨桿靜壓樁施工設(shè)備輕便、簡單,移動(dòng)方便靈活,完全可以滿足施工要求。
6.3錨桿靜壓樁加固費(fèi)用低,無振動(dòng)、無噪音、無污染,對周圍環(huán)境無影響,新建工程無需單獨(dú)工期,具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
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