舊城改造項(xiàng)目中的抗滑樁設(shè)計(jì)

□胡 楊

一、引言

本工程兩棟塔樓為33 層剪力墻結(jié)構(gòu)高層建筑，塔樓通過下車庫連接。因舊城改造場(chǎng)地局限，建筑紅線及地下車庫擋墻邊界與周邊原有建筑物距離較近，距離在8 ～4m 范圍。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確定原有建筑基礎(chǔ)深度在2m 左右，持力層均為回填土或粘土層，本工程地下室底板標(biāo)高均低于周邊基地標(biāo)高4m 左右，在地下室開挖過程中容易出現(xiàn)原有建筑基底土層滑移，從而影響原有建筑物使用安全。這為設(shè)計(jì)和施工都帶來了不小的難題。

二、方案確定

原建筑均為多層磚混住宅，設(shè)計(jì)初期根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反映情況為原建筑基礎(chǔ)均為巖石，此土質(zhì)邊坡初步方案確定為錨噴。經(jīng)設(shè)計(jì)人員多次現(xiàn)場(chǎng)勘查并由地勘單位對(duì)周邊建筑附近土層進(jìn)行鉆探發(fā)現(xiàn)，周邊原有建筑下巖層較深(6m 左右)，故確定原建筑基礎(chǔ)持力層應(yīng)為土層。后由施工單位對(duì)周邊建筑局部進(jìn)行探挖后明確本工程實(shí)際情況如下:周邊建筑為條石基礎(chǔ)，基底位于地表下2m 左右深，持力層為回填土或粘土層，本工程車庫頂板標(biāo)高基本與周邊建筑地表標(biāo)高相同，車庫層高6m。周邊建筑基底與本工程基底有4m 左右高差，而水平距離在8 ～4m 范圍。根據(jù)以上情況如不采取抗滑措施，施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)土體在周邊建筑荷載作用下向本工程車庫方向發(fā)生滑移，危及周邊建筑及居民人身安全。在本方案確立工程中因工期原因施工單位已將車庫中間部分開挖，現(xiàn)有邊坡距離原有建筑寬度已較近。故必須立即對(duì)此邊坡進(jìn)行處理后，才能繼續(xù)進(jìn)行土方開挖。

根據(jù)以上情況，確定邊坡處理方案為抗滑樁(工作原理示意圖見圖1)。因現(xiàn)場(chǎng)邊坡距原有建筑距離已經(jīng)很近，故考慮操作面等情況，采用單排抗滑樁。在成樁工藝上，考慮本工程與道路接口處寬度較小，大型鉆孔機(jī)械設(shè)備可能無法行駛通過，最終確定采用人工挖孔。本工程車庫下基礎(chǔ)也有部分為人工挖孔，故不會(huì)增加工種從而增加現(xiàn)場(chǎng)管理難度和建造成本，且采用人工挖孔能保證施工時(shí)底層留有足夠的操作面積，且施工方有實(shí)施的可能。

經(jīng)以上論證，該方案可行。但因局部抗滑樁孔附近有原有圍墻等現(xiàn)存構(gòu)筑物，故需施工單位進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)對(duì)周邊構(gòu)筑物進(jìn)行清理，保證抗滑樁開挖的安全。

圖1 抗滑樁工作原理示意圖

三、初步設(shè)計(jì)

本工程位于四川省廣安市某舊城區(qū)。

本工程設(shè)計(jì)所遵循的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程:《重慶市地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB50/5029 -2004);《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10025 -2006);《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021 -2001);《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009 -2001)(06 版);地勘單位提供的項(xiàng)目地勘報(bào)告以及補(bǔ)充勘察報(bào)告。

首先考慮周邊建筑最不利情況，以現(xiàn)有5 層磚混恒、活荷載疊加折算成面荷載，計(jì)算時(shí)再以坡頂堆土方式考慮其荷載。

抗滑樁設(shè)置及計(jì)算:一是選擇樁徑=1m，二是根據(jù)規(guī)范保證土體不從樁間被擠壓出為原則，確定樁心距為4m。三是樁盡量布置在地下室擋墻外1.5 ～3m。距離周邊原有建筑寬度較大的取大值，反之取小值。四是樁的錨固(嵌入中等風(fēng)化巖層)采用樁總長(zhǎng)1/4。五是根據(jù)上邊計(jì)算出的坡頂荷載和地勘報(bào)告提供土體摩擦角等數(shù)據(jù)、進(jìn)行計(jì)算。主要對(duì)樁身對(duì)周邊的巖層的側(cè)壓力、樁身內(nèi)力、位移及裂縫進(jìn)行計(jì)算。六是樁頂設(shè)置構(gòu)造拉梁，使其整體性更好。

本工程設(shè)計(jì)計(jì)算所采用的計(jì)算程序:理正巖土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。

本工程采用的主要結(jié)構(gòu)材料:人工挖孔樁護(hù)壁C25;樁身混凝土C30;鋼筋:HRB335、HPB300。樁位經(jīng)確定并現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核確定如圖1。

四、施工圖設(shè)計(jì)

根據(jù)第三點(diǎn)計(jì)算出各結(jié)果，明確樁身配筋形式、剖面、鋼筋信息，并畫出抗滑樁頂拉梁剖面(如圖2、3、4)，并于施工說明中明確樁間鋼筋混凝土擋板采用逆作法施工，擋板混凝土澆筑采用噴射方式施工，板厚120mm，混凝土強(qiáng)度C25，擋板配筋φ8@200，橫向板筋采用植筋方式植入樁身。

五、施工注意事項(xiàng)

(一)主要施工順序。一是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行放線，確定各樁的位置;二是拆除現(xiàn)有構(gòu)筑物后，采用人工挖孔方式成孔;三是達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度及錨固長(zhǎng)度后制作樁身鋼筋籠;四是澆筑樁身混凝土;五是分段開挖邊坡土石方，同時(shí)逆作法施工樁間混凝土擋板。六是開挖完畢同時(shí)抗滑樁邊坡支護(hù)施工完畢;七是進(jìn)入主樓及車庫基礎(chǔ)施工。

(二)施工要點(diǎn)。一是因舊城改造項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況較為復(fù)雜，需結(jié)合實(shí)際情況定位放線。二是嚴(yán)格控制抗滑樁的錨固段長(zhǎng)度，合理劃分樁身混凝土澆筑的施工縫位置。三是樁間擋板施工時(shí)必須采用逆作法從上至下澆筑。

圖2 抗滑樁剖面配筋圖

圖3 樁頂拉梁剖面圖

圖4 抗滑樁立面示意圖

六、結(jié)語

抗滑樁主要承受水平荷載，是穿過滑坡體深入于滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動(dòng)力，起穩(wěn)定邊坡的作用，適用于淺層和中厚層的滑坡，是一種抗滑處理的主要措施，主要用于公路、鐵路等道路工程設(shè)計(jì)中。本工程雖為民用建筑，但因其位置特殊性采用了抗滑樁形式對(duì)其邊坡進(jìn)行處理，是比較符合本工程具體情況的一種處理措施。設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)考慮工程實(shí)際情況選擇采用合理的邊坡處理方案，并保證安全為第一行事原則。