高層建筑舊樓基礎護樁設計與施工

【摘要】牡丹江市第三建筑工程公司施工的美食大廈為二十六層高層建筑，主樓地下兩層為箱形基礎，距舊樓僅2.50米且新舊樓的基礎高低不等，結合現場實際施工情況，應用擋土墻理論，采用鋼筋拉結式灌注樁方案施工，對圍護的舊樓基礎既滿足了設計要求又達到了方法簡便、經濟合理。

【關鍵詞】“L”型布樁；鉆孔灌注；鋼筋拉桿；三角環梁

【中圖分類號】TU208.3【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)02-0207-01

隨著時代的發展，高層建筑施工日益增多，相鄰建筑物的基礎支護方法設計與施工正是我們應亟待解決的大問題。在設計施工中應據基礎埋深，上部荷載土質條件等，做具體分析，采用具體方法，具體處理。

1工程概況

黑龍江省牡丹江市美食大廈座落于步行街與光華街交接處，是一座二十六層的高層建筑，其中主樓箱基西北角距舊樓東墻有6米長相距僅2.50米，由于主樓為兩層地下室，基礎需開挖到-9.1米深，而舊樓基礎深僅為-5.3米，如不采取有效地措施而開挖新樓地基，舊樓就會有3.8米深的地基暴露在外，而使舊樓東墻處于不穩定狀態。為達到既不影響舊樓的安全，又能進行新樓基礎的正常施工，因而應對舊樓東側地基及基礎進行施工圍護。

2圍護方案選擇

①據該工程地質資料查得需圍護的地基土層分布由上到下依次為：含礫粉質粘土，淤泥質粘土，礫砂層，園礫層，地下自然水位為-5.1～-5.3米，而兩樓間僅2.48米的凈空內布樁施工。若用打入鋼樁的方法，施工時對舊樓墻體振動較大，會影響樓體安全，而土質中含礫石較多，施工不易打入。若采用鉆孔灌注樁方法，不但施工對舊樓無振動，而且樁體自身剛度大，樁身撓度較鋼板樁變化小。為保證施工安全，經比較確定應選擇鉆孔灌樁方案施工。②箱基施工期間，保護舊樓被挖出3.8米深的地基不能變形，防止舊樓的不均勻沉降，造成樓體開裂。由于懸壁式較拉結式樁身撓度變化大，所以應選擇拉結式方案。而具國內深基礎的圍護經驗，一般上部拉結筋采用水平錨桿式拉結，經計算需19米長的錨桿15根，而現場地質為砂礫層，處于地下水位之中，水平鉆孔極易塌孔，難以保證施工進度和質量的要求，這樣做既不經濟又不能保證質量。所以我們針對舊樓的結構特點進行了具體的分析，決定按如下新方案拉結；舊樓東側為一層箱基地下室，剛性很好，將圍護樁上部拉結筋分別設在舊樓地下室幾道鋼筋混凝土剪力墻的根部，用其承擔樁頂的拉力，經計算不會出現局部受壓破壞及剪切破壞。這種方案取代錨桿，施工簡便可行，經計算需直徑600毫米的混凝土樁20根。在灌樁初期，又結合兩樓相交的具體特點，將向北延伸的6根樁改為東西方向布4根樁，布樁形式由原來的“-”字型變為“L”型，減少了對舊樓地基圍護長度，除樁頂現澆連梁外，又加了一道5米長的斜梁作為內撐梁，用其抵消北側及西側的部分土壓力，以緩解拉結筋的負擔，又使北側的四根樁計算原理仍同兩側樁體。而且又由于斜梁的設置使樁頂9米長的簡支梁（大梁中部對應的舊樓外墻電梯井壁無法進行施工）變為、兩段連續梁，相應的減少了梁的配筋，這樣就確定了一個完整的圍護方案：L型布樁、三角環梁，拉結筋錨固在舊樓地下室內墻壁。按著這一方案進行設計計算。本設計是按擋土墻理論計算的，包括灌注樁、連續梁、拉結筋三部分設計。在這里重點介紹灌注樁與拉結筋的設計計算。經查得有關資料和舊樓圖紙，結合本工程地質勘察報告提供的數據，計算確定舊樓荷載壓力為150KN/㎡，主動土壓力平均內摩檫角為20°，被動土壓力內摩檫角為30°，土重度為18KN/㎡經對灌注樁長度的計算得灌注樁長為L=5.3+5.12=10.42m、計算拉力 TA=158.0KN/m、最大彎矩Mmax=633.79KN.m、灌注樁采用矩形截面配筋其數量為受拉區鋼筋選用Φ32螺紋鋼，每根截面804.3㎜2拉結筋為8米長的地基設7束拉結筋，設計選用每束拉結筋由2Φ25螺紋鋼組成，驗算拉力：T=310×490×2×7/（1000/8）=265.8KN/m＞158KN/m滿足要求。

3基礎圍樁的施工及措施

3.1施工工藝流程平整場地——樁位放樣——埋設護筒——鉆機就位——向孔內注漿及鉆進——鉆孔完成——下鋼筋籠——清孔——下入導管——灌注砼及拔出導管——砼養生——連梁綁筋澆砼——拉結筋焊接——投入使用

3.2使用機械選擇8PT-40H黃河汽車鉆二臺，25T汽車吊一臺

3.3采用措施①由于土質內聚力小，為成少塌孔避免斷樁及頸縮現象發生，施工時采用了隔根鉆孔灌樁的方法。②為保證鋼筋籠吊運時的安全，在螺旋箍筋的基礎上，每隔2.5米焊設一圈Φ12的加強箍筋，以增大鋼筋籠的整體剛度。③拉結筋焊接時，先是將兩端焊接牢固后，然后在中部用手動葫蘆預加3T的拉力再焊接。④觀察三個多月，挖土后沒有發現斷樁及頸縮現象，然后在砼樁墻與新樓箱基外墻間澆一道9米長一米深C20毛石砼，卸去拉結筋后，經幾次觀測，樁最終向東水平位移2㎜，舊樓基礎無下沉，墻體未出現裂縫，達到了設計標準要求。

4社會經濟效益

綜上所知，不僅經濟合理方法簡單易行，比錨桿式拉結方案節省20余萬元的施工費用，且本方案少用了兩根樁，既提高了工期，又為建設單位節省了資金。通過該樓施工，使工程的施工管理人員學到了很多在書本上學不到的知識，且理論和實踐的結合獲得了很好的成功經驗，不但提高了工程技術管理人員的自身素質，而且也為企業的生存與發展奠定了基礎。