錨桿靜壓樁在基礎托換和基礎加固工程中的應用

李蔚然

中色科技股份有限公司

錨桿靜壓樁在基礎托換和基礎加固工程中的應用

李蔚然

中色科技股份有限公司

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

深基；錨桿靜壓樁托換；位移

在改建或擴建的工程中，經(jīng)常遇到需要在施工過程中減少地基土的擾動，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基礎施工時對鄰近柱基的加固防護進行探討。

一、工程概況

1.工程簡介

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

2.地質(zhì)條件

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

二、方案選擇

鑒于軋機基礎離廠房基礎較近，采用大開挖的方案，會對廠房基礎造成影響，故軋機基礎施工時采用沉井方案，同時對廠房基礎采取支護措施。

基礎的支護措施比較多，結合廠房條件及工程地質(zhì)條件，最終選用技術上安全可靠、經(jīng)濟上合理且滿足施工進度要求的錨桿靜壓樁托換方案。

三、錨桿靜壓樁對基礎的加固及輔助加固措施

1.用錨桿靜壓樁對柱基進行加固

1）錨桿靜壓樁的設計

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

Ra=qpaAp+up∑qsiali式中:

Qpa,qsia----樁端端阻力、樁側阻力特征值

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)上部結構荷載計算群樁中單樁單樁樁頂豎向力，應滿足Qikmax≤1.2Ra,偏心豎向力作用下群樁中單樁樁頂豎向力應按照下式計算：

Fk----相應于荷載效應標準組合時，作用于樁基承臺頂面的豎向力；

Gk----樁基承臺自重及承臺上土自重標準值；

n----樁基中的樁數(shù)；

Qik----相應于荷載效應標準組合時偏心豎向力作用下第i根樁的豎向力；

Mxk、Myk----相應于荷載效應標準組合作用于承臺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；

同時應對原有基礎按照現(xiàn)行規(guī)范進行承臺的抗剪及抗沖切的驗算。

經(jīng)過上述設計計算，同時考慮一些實際情況的不利影響，布樁時，可適當按照計算結果考慮20%的安全系數(shù)。設計采用C30混凝土，每個柱基布樁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計要求，采用雙控標準，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：清理基礎表面覆土——用風鉆開鑿壓樁孔與錨桿孔——埋設螺桿——安裝反力架——吊裝——壓樁——接樁——記錄——達到雙控指標——拆除反力架。

b、樁與基礎錨固:樁與基礎錨固時應把樁頭鑿毛處理以便增加握裹力，孔壁和樁面亦應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，并涂刷高標號水泥漿，繼后，再澆灌早強微膨脹混凝土，并進行認真振搗。

c、接樁方法：本工程采用了漿錨法接樁。

接樁時，首先將上節(jié)樁對準下節(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)樁和壓梁同時上升約200mm（以四根錨筋不脫離錨筋孔為度），此時要設好施工夾箍，將溶化的硫磺膠泥注滿錨筋孔內(nèi)，然后將上節(jié)樁和壓梁同時下落，當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引起的柱基位移，為了防止柱基向里移動，我們采用了柱錨技術，拉錨構造的平剖面見附圖1。

附圖1

在整個施工過程中進行系統(tǒng)觀測，其結果是設置拉錨效果良好。

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高，并經(jīng)充分夯實后，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，借軋機基礎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，柱子的沉降已基本穩(wěn)定，柱子的位移很小，與其它方案比較費用較低，說明此處理方案是先進合理的，成功的增加了新設備，又確保了廠房的安全，達到了預期的效果，為老廠的加固改造提供了有益的經(jīng)驗。

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

[2]《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）

[3]《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-94）