錨桿靜壓樁在基礎(chǔ)托換和基礎(chǔ)加固工程中的應(yīng)用

李蔚然

中色科技股份有限公司

錨桿靜壓樁在基礎(chǔ)托換和基礎(chǔ)加固工程中的應(yīng)用

李蔚然

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本文通過工程實(shí)例介紹了此工藝在改建工程中的應(yīng)用，為以后類似工程提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

深基；錨桿靜壓樁托換；位移

在改建或擴(kuò)建的工程中，經(jīng)常遇到需要在施工過程中減少地基土的擾動(dòng)，確保鄰近建筑物的安全使用的問題。本文通過常熟鋁箔廠鋁箔軋機(jī)基礎(chǔ)施工時(shí)對(duì)鄰近柱基的加固防護(hù)進(jìn)行探討。

一、工程概況

1.工程簡(jiǎn)介

常熟鋁箔廠為了擴(kuò)大生產(chǎn)，在原老廠區(qū)鋁板箔車間增加一臺(tái)鋁箔軋機(jī)。該廠房長66m，柱距6m，跨度為12m+18m的等高鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，廠房高度為11m，廠房基底標(biāo)高為▽-1.600，車間內(nèi)新增建的鋁箔軋機(jī)基礎(chǔ)長7.0m，寬5.m，深5.0m，軋機(jī)基礎(chǔ)邊緣距廠房柱基邊緣僅1.6m，該基礎(chǔ)底面與柱基底標(biāo)高相差3.4m。

2.地質(zhì)條件

根據(jù)所提供的地質(zhì)資料得知該場(chǎng)地土按力學(xué)性能可分為兩種土層：上部為力學(xué)性質(zhì)較差的高壓縮性軟弱土層，一般自地表向下6.00左右；下部為力學(xué)性質(zhì)好的粘性土層，層位較穩(wěn)定，該場(chǎng)地土類為軟弱土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類，屬建筑抗震不利地段。地下水：該場(chǎng)地地下水埋深較淺，初見水位一般在地坪以下1m左右，地下水對(duì)混凝土無侵蝕性。該地區(qū)的工程施工時(shí)經(jīng)常因?yàn)榈叵滤^多造成廠房下沉等一些事故，為此當(dāng)?shù)卣畬?duì)于深基礎(chǔ)的施工及深基坑的支護(hù)尤為重視。

二、方案選擇

鑒于軋機(jī)基礎(chǔ)離廠房基礎(chǔ)較近，采用大開挖的方案，會(huì)對(duì)廠房基礎(chǔ)造成影響，故軋機(jī)基礎(chǔ)施工時(shí)采用沉井方案，同時(shí)對(duì)廠房基礎(chǔ)采取支護(hù)措施。

基礎(chǔ)的支護(hù)措施比較多，結(jié)合廠房條件及工程地質(zhì)條件，最終選用技術(shù)上安全可靠、經(jīng)濟(jì)上合理且滿足施工進(jìn)度要求的錨桿靜壓樁托換方案。

三、錨桿靜壓樁對(duì)基礎(chǔ)的加固及輔助加固措施

1.用錨桿靜壓樁對(duì)柱基進(jìn)行加固

1）錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì)

根據(jù)上部荷重、地基下沉和不能造成柱基脫空，以及可能補(bǔ)樁的條件進(jìn)行樁基的設(shè)計(jì)。單樁豎向承載力特征值按下式計(jì)算：

Ra=qpaAp+up∑qsiali式中:

Qpa,qsia----樁端端阻力、樁側(cè)阻力特征值

Ap----樁底端橫截面面積

up----樁身周邊長度

li----第i層巖土的厚度（m）

然后根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算群樁中單樁單樁樁頂豎向力，應(yīng)滿足Qikmax≤1.2Ra,偏心豎向力作用下群樁中單樁樁頂豎向力應(yīng)按照下式計(jì)算：

Fk----相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力；

Gk----樁基承臺(tái)自重及承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值；

n----樁基中的樁數(shù)；

Qik----相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)偏心豎向力作用下第i根樁的豎向力；

Mxk、Myk----相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用于承臺(tái)底面通過樁群形心的x、y軸的力矩；

xi、yi----樁i至樁群形心的y、x軸線的距離；

同時(shí)應(yīng)對(duì)原有基礎(chǔ)按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行承臺(tái)的抗剪及抗沖切的驗(yàn)算。

經(jīng)過上述設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)考慮一些實(shí)際情況的不利影響，布樁時(shí)，可適當(dāng)按照計(jì)算結(jié)果考慮20%的安全系數(shù)。設(shè)計(jì)采用C30混凝土，每個(gè)柱基布樁16根，樁截面250×250m，樁節(jié)長2.5m，樁長7.0m左右，樁尖壓到承載力較高的粘土持力層中，單樁豎向承載力特征值為80kN。為了保證壓樁施工滿足設(shè)計(jì)要求，采用雙控標(biāo)準(zhǔn)，即樁長控制和壓樁力控制。

2）錨桿靜壓樁施工

a、錨桿靜壓樁施工順序：清理基礎(chǔ)表面覆土——用風(fēng)鉆開鑿壓樁孔與錨桿孔——埋設(shè)螺桿——安裝反力架——吊裝——壓樁——接樁——記錄——達(dá)到雙控指標(biāo)——拆除反力架。

b、樁與基礎(chǔ)錨固:樁與基礎(chǔ)錨固時(shí)應(yīng)把樁頭鑿毛處理以便增加握裹力，孔壁和樁面亦應(yīng)加以鑿毛和清洗干凈，封孔前必須把樁孔內(nèi)的雜物和積水排除，并涂刷高標(biāo)號(hào)水泥漿，繼后，再澆灌早強(qiáng)微膨脹混凝土，并進(jìn)行認(rèn)真振搗。

c、接樁方法：本工程采用了漿錨法接樁。

接樁時(shí)，首先將上節(jié)樁對(duì)準(zhǔn)下節(jié)樁，使四根錨筋插入孔（直徑為錨筋直徑的2.5倍），下落壓梁并套住樁頂，然后將上節(jié)樁和壓梁同時(shí)上升約200mm（以四根錨筋不脫離錨筋孔為度），此時(shí)要設(shè)好施工夾箍，將溶化的硫磺膠泥注滿錨筋孔內(nèi)，然后將上節(jié)樁和壓梁同時(shí)下落，當(dāng)硫磺膠泥冷卻并拆除施工夾箍后，即可繼續(xù)加荷施壓。

2.采用拉錨技術(shù)防止柱基水平位移

通過錨桿靜壓樁的加固，可有效防止柱基的垂直沉降和傾斜，但不能防止由于土體的滑動(dòng)引起的柱基位移，為了防止柱基向里移動(dòng)，我們采用了柱錨技術(shù)，拉錨構(gòu)造的平剖面見附圖1。

附圖1

在整個(gè)施工過程中進(jìn)行系統(tǒng)觀測(cè)，其結(jié)果是設(shè)置拉錨效果良好。

3.防止拆除拉錨后柱基產(chǎn)生的位移

將沉井周圍回填到柱基底面同一標(biāo)高，并經(jīng)充分夯實(shí)后，用大塊石和C20鋼筋混凝土在柱基與沉井壁之間，澆筑成厚度約為450mm混凝土板，借軋機(jī)基礎(chǔ)的剛度和重量制止柱基的位移。

采取上述措施后，經(jīng)竣工觀測(cè)，柱子的沉降已基本穩(wěn)定，柱子的位移很小，與其它方案比較費(fèi)用較低，說明此處理方案是先進(jìn)合理的，成功的增加了新設(shè)備，又確保了廠房的安全，達(dá)到了預(yù)期的效果，為老廠的加固改造提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79—2002 J220-2002

[2]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）

[3]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）