錨桿靜壓樁技術(shù)在新建建筑基礎(chǔ)工程中應(yīng)用

于林平　牟瑛娜　劉　峰

(大連海洋大學(xué)海洋與土木工程學(xué)院，遼寧大連　116023)

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錨桿靜壓樁技術(shù)在新建建筑基礎(chǔ)工程中應(yīng)用

于林平牟瑛娜*劉峰

(大連海洋大學(xué)海洋與土木工程學(xué)院，遼寧大連116023)

摘要:介紹了錨桿靜壓樁加固技術(shù)的應(yīng)用范圍和加固機(jī)理，通過(guò)分析某工程建筑場(chǎng)地的地質(zhì)條件，提出了錨桿靜壓樁基礎(chǔ)方案及施工方法，指出錨桿靜壓樁技術(shù)施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞:錨桿靜壓樁，地基基礎(chǔ)，加固機(jī)理，逆作法

錨桿靜壓樁技術(shù)是針對(duì)建筑地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固的一種樁式托換技術(shù)，與其他地基加固方法相比具有受力明確，樁基質(zhì)量有保證，加固效果顯著;施工機(jī)具輕巧，操作簡(jiǎn)便;施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)環(huán)境污染;加固費(fèi)用較低廉等優(yōu)勢(shì)。因此，該項(xiàng)技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，在處理沉降、傾斜超標(biāo)等工程中［1-3］得到迅速推廣應(yīng)用，已取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1　錨桿靜壓樁加固技術(shù)應(yīng)用范圍

錨桿靜壓樁適合于淤泥、淤泥質(zhì)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(chǔ)的加固［4］，特別適用于軟土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)加固。目前針對(duì)既有建筑地基基礎(chǔ)的加固，主要用于加層建筑的地基基礎(chǔ)加固、基坑工程相鄰建筑地基基礎(chǔ)的托換、地下室抗浮加固、高層建筑樁基礎(chǔ)的補(bǔ)樁加固等。針對(duì)新建工程地基基礎(chǔ)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(shí)地基基礎(chǔ)的加固等，錨桿靜壓樁用于新建建筑的基礎(chǔ)工程是錨桿靜壓樁加固技術(shù)應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展。

2　錨桿靜壓樁的加固機(jī)理

錨桿靜壓樁是靜壓樁和錨桿技術(shù)相結(jié)合形成的一種加固方法，如圖1所示。加固時(shí)須在原基礎(chǔ)上預(yù)留或開(kāi)鑿壓樁孔，通過(guò)在原基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)上埋設(shè)受拉錨桿，利用錨桿固定壓樁架并以上部結(jié)構(gòu)的重量作為壓樁反力，借助預(yù)埋的錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，用電動(dòng)液壓千斤頂將樁段從預(yù)留或開(kāi)鑿的壓樁孔內(nèi)逐段壓入地基中，當(dāng)樁壓入至設(shè)計(jì)深度或持力層后，迅速將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)用早強(qiáng)混凝土澆搗在一起形成整體，從而將上部荷載通過(guò)樁傳遞到深部強(qiáng)度較高的持力層，以提高基礎(chǔ)的承載能力，達(dá)到控制建筑物不發(fā)生過(guò)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(wù)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(zhǎng)28 m，寬23 m。大廈采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上11層，地下1層?？紤]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(wú)法滿足工程需要，因此該工程擬采用逆作法施工。

圖2　商務(wù)酒店平面位置示意圖

3．2建筑場(chǎng)地地質(zhì)條件

據(jù)地質(zhì)勘察資料，在勘察揭示深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地地質(zhì)條件見(jiàn)表1。

表1　建筑場(chǎng)地地質(zhì)條件

3．3地基基礎(chǔ)方案的選擇

本工程為新建工程，初選的地基基礎(chǔ)方案為預(yù)制樁基礎(chǔ)或錨桿靜壓樁基礎(chǔ)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(chǎng)地、施工工期、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素的前提下，錨桿靜壓樁基礎(chǔ)方案由于可以避免傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)施工產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力，對(duì)樁周土體的隆起及水平擠壓較小，施工中無(wú)噪聲和環(huán)境污染問(wèn)題，降低了對(duì)周圍環(huán)境的影響;而且錨桿靜壓樁施工設(shè)備簡(jiǎn)單，適合狹小空間作業(yè)，施工速度快，工期短;同時(shí)，經(jīng)核算此方案與預(yù)制樁基礎(chǔ)方案相比可節(jié)省近一半的費(fèi)用，為此，選擇了錨桿靜壓樁基礎(chǔ)方案。另外，由于此工程地下1層采用箱形基礎(chǔ)，故采用了錨桿靜壓樁與箱形基礎(chǔ)結(jié)合的基礎(chǔ)形式，與逆作法施工相配合滿足工程施工環(huán)境復(fù)雜的情況及工期進(jìn)度要求。

3．4地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算［4，5］

1)樁端持力層的選擇:依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，考慮各層地基的強(qiáng)度等因素，確定樁端持力層落在強(qiáng)度較高⑤粗砂層上。2)錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì):本工程設(shè)計(jì)錨桿靜壓樁總數(shù)260根，采用鋼筋混凝土預(yù)制方樁，樁截面尺寸:300 mm×300 mm，樁長(zhǎng)30 m。3)錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)最終壓樁力的確定:由公式PP=KP·Rd計(jì)算，其中測(cè)得單樁設(shè)計(jì)豎向承載力Rd=330 kN，因此認(rèn)為壓樁力達(dá)到660 kN以上即滿足設(shè)計(jì)要求。

3．5施工程序

主要施工程序包括:1)基礎(chǔ)施工:在澆搗基礎(chǔ)底板時(shí)，預(yù)留壓樁孔并預(yù)埋錨桿;2)上部結(jié)構(gòu)施工:按逆作法施工的要求進(jìn)行;3)壓樁施工:待上部結(jié)構(gòu)建造到第三層后上部荷載大于壓樁力時(shí)進(jìn)行壓樁施工，與上部結(jié)構(gòu)施工同步進(jìn)行。壓樁時(shí)，進(jìn)行壓樁力和樁長(zhǎng)雙重控制，其中以壓樁力作為主要控制指標(biāo);4)封樁:采用摻有UEA膨脹劑的C35微膨脹早強(qiáng)混凝土將樁和基礎(chǔ)連成一體。

3．6沉降觀測(cè)

施工完成后沉降觀測(cè)結(jié)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(nèi)。

4　結(jié)語(yǔ)

錨桿靜壓樁加固技術(shù)無(wú)論是在設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)，還是在應(yīng)用范圍等方面，近年來(lái)均取得了較大的進(jìn)步。工程實(shí)例表明，錨桿靜壓樁用于新建建筑的地基基礎(chǔ)工程不僅技術(shù)上可行，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

參考文獻(xiàn):

［1］佟巖，葉朝漢．錨桿靜壓樁作為抗拔樁的應(yīng)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(shù)在砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用［J］．工業(yè)建筑，2008(sup):647-649．

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

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

［5］GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jiǎn)介:于林平(1964-)，女，碩士，碩士生導(dǎo)師，副教授

收稿日期:2015-10-24

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0076-02

中圖分類號(hào):TU753

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A