錨桿靜壓樁技術在新建建筑基礎工程中應用

于林平　牟瑛娜　劉　峰

(大連海洋大學海洋與土木工程學院，遼寧大連　116023)

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錨桿靜壓樁技術在新建建筑基礎工程中應用

于林平牟瑛娜*劉峰

(大連海洋大學海洋與土木工程學院，遼寧大連116023)

摘要:介紹了錨桿靜壓樁加固技術的應用范圍和加固機理，通過分析某工程建筑場地的地質條件，提出了錨桿靜壓樁基礎方案及施工方法，指出錨桿靜壓樁技術施工簡便、造價低廉，具有良好的經濟和社會效益。

關鍵詞:錨桿靜壓樁，地基基礎，加固機理，逆作法

錨桿靜壓樁技術是針對建筑地基基礎進行加固的一種樁式托換技術，與其他地基加固方法相比具有受力明確，樁基質量有保證，加固效果顯著;施工機具輕巧，操作簡便;施工無振動、無噪聲、無環(huán)境污染;加固費用較低廉等優(yōu)勢。因此，該項技術自問世以來，在處理沉降、傾斜超標等工程中［1-3］得到迅速推廣應用，已取得了較好的技術經濟和社會效益。

1　錨桿靜壓樁加固技術應用范圍

錨桿靜壓樁適合于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、人工填土、濕陷性黃土等地基上的既有和新建建筑物地基基礎的加固［4］，特別適用于軟土地區(qū)建筑地基基礎加固。目前針對既有建筑地基基礎的加固，主要用于加層建筑的地基基礎加固、基坑工程相鄰建筑地基基礎的托換、地下室抗浮加固、高層建筑樁基礎的補樁加固等。針對新建工程地基基礎的加固，主要用于繁華商業(yè)區(qū)、密集建筑群中逆作法施工時地基基礎的加固等，錨桿靜壓樁用于新建建筑的基礎工程是錨桿靜壓樁加固技術應用范圍的進一步拓展。

2　錨桿靜壓樁的加固機理

錨桿靜壓樁是靜壓樁和錨桿技術相結合形成的一種加固方法，如圖1所示。加固時須在原基礎上預留或開鑿壓樁孔，通過在原基礎底板或樁基承臺上埋設受拉錨桿，利用錨桿固定壓樁架并以上部結構的重量作為壓樁反力，借助預埋的錨桿、反力架、千斤頂等壓樁設備，用電動液壓千斤頂將樁段從預留或開鑿的壓樁孔內逐段壓入地基中，當樁壓入至設計深度或持力層后，迅速將樁與基礎底板或樁基承臺用早強混凝土澆搗在一起形成整體，從而將上部荷載通過樁傳遞到深部強度較高的持力層，以提高基礎的承載能力，達到控制建筑物不發(fā)生過大沉降及不均勻沉降的目的。

圖1　錨桿靜壓樁裝置示意圖

3　工程案例

3．1工程概況

某商務酒店工程處于密集建筑群中，建筑平面布置示意圖如圖2所示。其中，建筑長28 m，寬23 m。大廈采用鋼筋混凝土框架結構，地上11層，地下1層。考慮周邊建筑物的穩(wěn)定安全與施工工期的要求，采用正常的施工方法無法滿足工程需要，因此該工程擬采用逆作法施工。

圖2　商務酒店平面位置示意圖

3．2建筑場地地質條件

據地質勘察資料，在勘察揭示深度范圍內，場地地質條件見表1。

表1　建筑場地地質條件

3．3地基基礎方案的選擇

本工程為新建工程，初選的地基基礎方案為預制樁基礎或錨桿靜壓樁基礎方案，在充分考慮地基條件(軟土層較厚)、周圍環(huán)境(繁華商業(yè)區(qū)周圍建筑密集)、施工場地、施工工期、技術經濟等因素的前提下，錨桿靜壓樁基礎方案由于可以避免傳統(tǒng)樁基礎施工產生的沖擊應力，對樁周土體的隆起及水平擠壓較小，施工中無噪聲和環(huán)境污染問題，降低了對周圍環(huán)境的影響;而且錨桿靜壓樁施工設備簡單，適合狹小空間作業(yè)，施工速度快，工期短;同時，經核算此方案與預制樁基礎方案相比可節(jié)省近一半的費用，為此，選擇了錨桿靜壓樁基礎方案。另外，由于此工程地下1層采用箱形基礎，故采用了錨桿靜壓樁與箱形基礎結合的基礎形式，與逆作法施工相配合滿足工程施工環(huán)境復雜的情況及工期進度要求。

3．4地基基礎的設計與計算［4，5］

1)樁端持力層的選擇:依據地質勘察報告，考慮各層地基的強度等因素，確定樁端持力層落在強度較高⑤粗砂層上。2)錨桿靜壓樁的設計:本工程設計錨桿靜壓樁總數260根，采用鋼筋混凝土預制方樁，樁截面尺寸:300 mm×300 mm，樁長30 m。3)錨桿靜壓樁設計最終壓樁力的確定:由公式PP=KP·Rd計算，其中測得單樁設計豎向承載力Rd=330 kN，因此認為壓樁力達到660 kN以上即滿足設計要求。

3．5施工程序

主要施工程序包括:1)基礎施工:在澆搗基礎底板時，預留壓樁孔并預埋錨桿;2)上部結構施工:按逆作法施工的要求進行;3)壓樁施工:待上部結構建造到第三層后上部荷載大于壓樁力時進行壓樁施工，與上部結構施工同步進行。壓樁時，進行壓樁力和樁長雙重控制，其中以壓樁力作為主要控制指標;4)封樁:采用摻有UEA膨脹劑的C35微膨脹早強混凝土將樁和基礎連成一體。

3．6沉降觀測

施工完成后沉降觀測結果表明:大廈的平均沉降量為5 cm，平均傾斜率為0．9‰，沉降量與沉降差均在規(guī)范允許范圍內。

4　結語

錨桿靜壓樁加固技術無論是在設計理論、施工技術，還是在應用范圍等方面，近年來均取得了較大的進步。工程實例表明，錨桿靜壓樁用于新建建筑的地基基礎工程不僅技術上可行，而且經濟效益顯著。

參考文獻:

［1］佟巖，葉朝漢．錨桿靜壓樁作為抗拔樁的應用［J］．巖土工程界，2009(12):103-104．

［2］呂文龍，劉洪波，陸瑞明．樁式托換技術在砌體結構基礎加固中的應用［J］．工業(yè)建筑，2008(sup):647-649．

［3］付國順．錨桿靜壓樁在地基處理中的應用［J］．工業(yè)建筑，2007(sup):805-807．

［4］JGJ 123—2012，既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范［S］．

［5］GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規(guī)范［S］．

The application of anchor jacked pile technology in new building foundation engineering

Yu LinpingMou Yingna*Liu Feng
(Ocean and Civil Engineering College，Dalian Ocean University，Dalian 116023，China)

Abstract:This paper introduced the application scope and reinforcement mechanism of anchor jacked pile technology，through the analysis on the geological conditions of an engineering building site，put forward the foundation scheme and construction method of anchor jacked pile，pointed out that anchor jacked pile construction technology was simple，low cost，had good economic and social benefits．

Key words:anchor jacked pile，foundation，reinforcement mechanism，reverse construction method

通訊作者:牟瑛娜(1978-)，女，博士，講師

作者簡介:于林平(1964-)，女，碩士，碩士生導師，副教授

收稿日期:2015-10-24

文章編號:1009-6825(2016)01-0076-02

中圖分類號:TU753

文獻標識碼:A