錨桿靜壓樁在舊廠房基礎加固中的應用

張慶生

1 工程概況

本工程位于我市某鋼管廠廠房車間內,工程內容是在已有廠房內新建一1 600 t/1 200 t壓機基礎,由于地勘資料不詳,且在土方開挖前未對原有廠房柱基進行保護,在挖至-3.3 m～-3.8 m處發現流砂層,從而引起原有廠房柱基下沉,部分廠房柱礎出現橫向裂紋,為避免該地質情況對廠房進一步造成更大危害,考慮先對舊廠房基礎下打樁進行加固。由于施工現場非常狹小,廠房內基礎下面補樁受到廠房高度的限制,成孔機械的高度不宜過高,因此決定采用錨桿靜壓樁對廠房柱基進行加固。

2 錨桿靜壓樁工作原理

錨桿靜壓樁是錨固螺栓桿和靜力壓樁兩項施工技術有機結合形成的一種樁基施工工藝。其工作的基本原理是：在基礎中預留壓樁口或在原基礎上鑿出壓樁孔,在每個壓樁孔兩側,根據壓力大小埋設四根抗拔錨固螺栓桿固定傳力架,利用建筑物自重做反力,液壓千斤頂施力,將樁段逐段壓入地基土中,達到工程所需深度及設計壓力。然后將樁與基礎形成整體,以達到減少建筑物沉降的目的。

3 錨桿靜壓樁設計特點

錨桿靜壓樁設計主要根據工程地質情況及基礎結構形式,確定錨固螺栓桿的直徑、錨固深度、壓樁力、壓樁的直徑和樁長、樁位布置等。每根樁段的長度要根據原有建筑物的室內凈高和壓樁傳力架的構造高度確定。

4 錨桿靜壓樁的施工

1)錨桿靜壓樁的施工順序：清理基礎頂面覆土→鑿壓樁孔和錨桿孔→埋設錨桿螺栓→安裝反力架→吊樁段就位、壓樁→接樁→壓到設計深度和要求壓樁力→封樁,將樁與基礎連接→拆除壓樁設備。

2)本次壓樁采用的是鋼管樁,鋼管采用φ=159,δ=10焊接鋼管,每個柱基壓三根樁,樁長為18 m,每節樁2 m,樁頭下端采用閉口式,在樁頭離地面500 mm～800 mm處接樁,接頭采用焊接鋼板連接。

3)壓樁孔邊緣距離基礎邊緣不小于200 mm,同時應保證錨固螺栓桿距離基礎邊緣大于200 mm。開鑿壓樁孔和地腳螺栓孔用鉆機成孔,壓樁孔的直徑為200 mm,錨固螺栓的孔直徑為24 mm,深度為200 mm。螺栓與基礎的連接采用喜利得或者環氧砂漿粘結,錨固長度大于10d(d為錨固螺栓直徑),自然養護24 h。

4)壓樁所需千斤頂根據壓樁力的大小進行選擇,壓樁力可按照下式進行計算：

其中,P為壓樁力;K為壓樁系數,一般取1.8～2.0;Pa為單樁承載力。本次采用50 t千斤頂。

5)傳力架采用型鋼制作,便于裝拆。傳力架安裝完畢后就準備壓樁,壓樁分段進行,當第一段樁壓至距地面500 mm～800 mm處,接下一段樁,每個樁段之間的連接應保證其垂直度,直至達到設計的樁長或達到需要的壓樁力后,壓樁停止。壓樁完畢后,每根樁內插一鋼筋籠,φ=130,長度為1.5 m,插入樁內1 m,外露0.5 m,清除樁孔內的泥水、雜物,焊接交叉鋼筋,混凝土連接面鑿毛、濕潤后澆筑C30早強混凝土,養護,使樁與基礎形成一整體(見圖1)。

5 施工注意事項

1)傳力架的安裝要求牢固,不能松動,并應保持垂直,樁吊入壓樁孔后,亦要保持垂直,壓樁時,要保證千斤頂與鋼管的中心線保持重合,不得偏壓。2)壓樁施工應對稱進行,防止基礎受力不平衡而導致傾斜。3)壓樁應連續進行,不得中途停頓,否則壓樁力會增大許多,且樁體會產生上抬現象。4)施工前應檢查材料的質量,設備的精確度和靈敏度,施工過程中要檢查施工參數的應用情況及施工順序。

6 結語

1)錨桿靜壓樁施工使用的機械設備簡單,輕便靈活,便于拆裝,可以在施工現場狹小、高度受限制的情況下施工,施工時不影響原有建筑物的安全使用,也不影響生產區域內的正常生產。

2)錨桿靜壓樁施工傳荷過程和受力性能非常明確,施工過程中能直接測得每根樁的實際壓樁力和樁的入土深度,對施工質量有可靠保證。

[1] 建筑施工手冊編委會.建筑施工手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業出版社,2006.

[2] 吳志忠.淺談靜壓法沉樁在樁基礎中的應用[J].山西建筑,2008,34(21)：83-84.