錨桿靜壓鋼管樁基礎加固的應用探討

葉露君

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司 550000）

錨桿靜壓樁是指利用錨固于原有基礎中的錨桿提供的反力實施壓樁，壓入樁一般為小截面樁，主要用于基礎的加固處理。其優點是所用機具簡單，易于操作，施工不影響工期，可在狹小的空間內作業，傳荷過程和受力性能明確，施工簡便，質量可靠。

1 工程概況

某大樓為框架剪力墻結構，31層，基礎形式為人工挖孔樁，設計樁端持力層為中風化白云巖。在安裝電梯時發現電梯井垂直度有偏差，差值為12cm，為查明原因，對該樓進行了地基沉降和傾斜的監測，發現該樓發生了不同程度的沉降和傾斜，并且有繼續發展的趨勢。為控制該樓樁基的沉降和傾斜，對不同區域內的樁基采用錨桿靜壓鋼管樁和壓力灌漿進行補強加固。

2 補強加固施工方案

通過對現場情況的了解和分析，最后確定對左邊框選區域內的樁基進行40%補強加固，共計16根樁；對右下角框選區域內的樁基進行20%補強加固，共計9根樁，詳見圖1。根據場地土層的厚度和巖土參數以及《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）、《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2012），確定單根鋼管樁豎向承載力特征值為300kN，故本工程初步選用φ168×10的鋼管樁進行試樁。壓樁壓力結束值為單樁豎向承載力特征值的1.5倍，壓樁力持續5min，樁不再沉降，認為壓樁結束。

2.1 錨桿靜壓鋼管樁施工

（1）技術要求

該補強加固方案是利用建筑物的自重，憑借錨桿反力，通過壓樁架，用液壓千斤頂將鋼管樁逐節壓入預留孔位內的沉樁流程。鋼管樁的垂直度偏差不得大于1%的樁長，當壓樁壓力大于設計荷載要求的1.5倍，且鋼管樁在保持該壓力下不再沉降，壓樁力持續時間不得小于5min，即可認為壓樁結束。整根樁應一次連續壓到設計標高，當必須中途停壓時，樁端應停留在軟弱土層中，整根樁應在24h內壓完。

（2）施工工藝（見圖 2）

①開挖：將樁周土挖出，深度挖至承臺底面標高，寬度大于500mm且滿足施工需求，并清除干凈。

②鉆孔：在承臺四周和地梁上鉆植筋孔，孔位和孔數根據現場實際情況調整，孔徑為30mm、孔深為30cm，同時將原承臺混凝土表面鑿粗糙，并將孔內和承臺周圍清理干凈。

③植筋：將直徑25mm（選用HRB335級熱軋鋼筋），長75cm的鋼筋植入植筋孔，粘結劑采用改性環氧樹脂膠粘劑，植好后2h內不能擾動植筋鋼筋，設置直徑22mm的橫向箍筋（橫向箍筋分內外兩層）和直徑10mm的縱向箍筋。

④安裝好預留樁位的鋼管和施加反力的錨桿，預留樁位的鋼管管徑為180mm，錨桿為4根直徑32mm，必須保證其垂直度。

⑤澆筑混凝土：在承臺周圍安裝好模板后，在原承臺四周刷界面劑，澆筑C30混凝土。

⑥養護：定期對混凝土進行養護，養護齡期為28d。

⑦防腐：在鋼管樁外側刷瀝青，壓樁時，兩節樁接好后，也要刷瀝青防腐。

⑧壓樁：安裝錨桿，作為壓樁架提供反力，將直徑168mm鋼管樁通過預留孔位，調直，在樁和壓樁架之間用60t的液壓千斤頂加壓。壓完一節之后，接第二節，防腐，再繼續壓樁，全程記錄樁長和壓力表讀數；當壓樁至基巖時，鋼管樁不再下沉，加樁壓力為600kN，穩定5min，方可視為完成壓樁，然后卸壓。

⑨澆筑混凝土：壓樁結束后，在樁內部澆筑C25混凝土。

⑩封錨。

圖2 錨桿靜壓鋼管樁施工立面圖

圖3 壓力灌漿立面圖

2.2 壓力灌漿施工

（1）技術要求

該壓力灌漿是在原樁上用鉆機鉆成兩個孔，用高壓水沖洗出樁底的沉渣，然后用微膨脹水泥砂漿灌注的方法。成孔時兩孔要對稱，兩孔必須在原樁范圍內，間距適中。成孔垂直，成孔時鉆至沉渣層底部為止。高壓水沖洗樁底沉渣，水壓力根據試驗確定，出水孔的水由渾濁變為清澈，5min內水清澈無變化，認為清洗完成。灌漿時灌漿壓力由現場試驗確定，但不得大于洗孔時的水壓力，灌漿從一個孔內灌入，另一個孔敞開，作為排水孔和排氣孔，當另一個孔內有水泥砂漿流出，1min內進漿量與出漿量相同時，認為灌漿結束，灌漿必須一次性完成，中間不得有停頓。

（2）施工工藝（見圖3）

①當壓樁完成，混凝土強度達到80%后，在原樁上布置好鉆孔點位，用鉆機垂直鉆孔，孔徑φ80，鉆至原樁底部沉渣為止。

②若樁底沒有沉渣，則用微膨脹水泥砂漿壓力封孔即可；若有沉渣，再在該樁適當部位鉆一個孔，孔要垂直，到達沉渣底即可。

③在一個孔上安裝壓力水管和壓水設備，壓力水管頭伸入沉渣底部，用栓塞封孔，另一個孔作為排水孔和排氣孔。

④壓水沖洗孔底沉渣，壓力通過試驗確定，但壓力水不得破壞原樁和樁底基巖，當另外一個孔的水由渾濁變為清澈，且5min內無變化，則可認為洗孔結束。

⑤洗孔結束完成后，在一個鉆孔上安裝灌漿設備，灌漿管伸入樁底，塞好栓塞，另一個孔敞開，作為排氣孔、排水孔、排漿孔。

⑥注入C30微膨脹水泥砂漿，注漿壓力由現場試驗確定，但不得大于洗孔水壓力。當排漿孔有漿液流出，1min內注入水泥砂漿量與排出量相同，認為注漿結束。

3 加固補強區域鋼管樁數量計算

根據地勘資料、上部荷載標準值、鋼管樁單樁豎向承載力特征值及補強加固目標，可計算出鋼管樁數量及預計樁深，部分樁數量見表1。

4 結語

通過對靜壓樁基礎加固的應用探討，為基礎加固施工提供了一個可選的方法，為今后基礎加固的設計及應用積累了經驗。

表1 鋼管樁數量計算分析

[1]《混凝土結構加固設計規范》（GB50367-2013）.

[2]《既有建筑地基基礎加固技術規范》（JGJ123-2012）.

[3]《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2012）.

[4]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）.