全江偉李慶趙更歧(鄭州市瑞杰結(jié)構(gòu)加固工程有限公司,鄭州 45000 鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院,鄭州 45000)
錨桿靜壓樁在建筑物地基加固及糾偏中的應(yīng)用研究
全江偉1李慶1趙更歧2
(1鄭州市瑞杰結(jié)構(gòu)加固工程有限公司,鄭州 450001 2鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院,鄭州 450001)
某建筑物由于不均勻沉降,造成上部建筑物整體傾斜率達(dá)到19‰,超過(guò)規(guī)范規(guī)定值,采用錨桿靜壓樁對(duì)該建筑物進(jìn)行糾偏并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。通過(guò)該案例,詳述了錨桿靜壓樁的工作機(jī)理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。
整體傾斜;錨桿靜壓樁;糾偏;加固
錨桿靜壓樁是對(duì)既有建筑物地基因不滿足地基承載力要求而進(jìn)行地基處理或地基加固的補(bǔ)救性托換技術(shù),同時(shí)對(duì)傾斜的建筑物又可進(jìn)行糾偏,加固后地基變形較小,在許多地區(qū)和工程中得到了推廣應(yīng)用,取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
某地1#高層住宅樓東北角加建兩層框架小樓,占地面積3m×6.6m,建筑高度7.2m,基礎(chǔ)埋深1.5m。由于1#住宅樓有地下室,地下室基地標(biāo)高-4.600m,該兩層框架小樓坐落于回填土上,在雨水的浸泡下,該建筑物向東傾斜,傾斜率到達(dá)19‰,被確認(rèn)為危房。從現(xiàn)場(chǎng)觀察來(lái)看,該建筑物梁、板、柱情況良好,無(wú)裂縫發(fā)生,經(jīng)技術(shù)方案比較,現(xiàn)采用錨桿靜壓樁對(duì)該建筑進(jìn)行糾偏并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。本文通過(guò)實(shí)際工程案例,詳述錨桿靜壓樁的工作原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及施工注意事項(xiàng)。
2.1 糾偏方案選擇
對(duì)于既有建筑物地基糾偏的處理,目前大致可分為兩大類,即迫降糾偏法和頂升糾偏法,結(jié)合本工程場(chǎng)地的工程地質(zhì)、建筑物基礎(chǔ)形式和上部結(jié)構(gòu)的剛度條件等實(shí)際情況,本工程采用壓樁反力頂升糾偏法,結(jié)合本工程即錨桿靜壓樁糾偏。2.2錨桿靜壓樁糾偏工作原理
錨桿靜壓樁將壓樁反力架通過(guò)錨桿與建筑基礎(chǔ)相連接,在壓樁過(guò)程中,利用安裝在壓樁反力架下的千斤頂,借助建筑物自重提供的壓樁反力,把預(yù)制短樁逐節(jié)壓入土層,當(dāng)壓入的樁達(dá)到預(yù)定的深度和擬定的承載力時(shí),再用微膨脹早強(qiáng)混凝土將壓樁孔與建筑物基礎(chǔ)連接,這樣就使壓入的樁能夠承擔(dān)建筑物荷載或者與原有基礎(chǔ)共同承擔(dān)建筑物的荷載,從而達(dá)到提高基礎(chǔ)承載力的目的。而利用錨桿靜壓樁糾偏,則是在提高承載力的基礎(chǔ)上增大壓樁反力,當(dāng)壓入的樁達(dá)到一定深度后,樁不再被壓入,建筑被抬升,抬升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,建筑物基礎(chǔ)下空隙用無(wú)收縮自密實(shí)高強(qiáng)無(wú)機(jī)灌漿料填充密實(shí),從而達(dá)到建筑糾偏的目的。
2.3 錨桿靜壓樁糾偏設(shè)計(jì)
結(jié)合本工程實(shí)際特點(diǎn),該建筑物結(jié)構(gòu)形式單一,且結(jié)構(gòu)單方向跨度較小,采用一端頂撐的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物糾偏(如圖1所示)。又因該建筑物基礎(chǔ)上部無(wú)配筋,在反力作用下,基礎(chǔ)上部受拉,對(duì)基礎(chǔ)整體性影響較大,故結(jié)合實(shí)際工程特點(diǎn),把反力架形式改為如圖2所示。
圖2 錨桿靜壓樁糾偏立面示意圖
計(jì)算上部建筑物總荷載為560kN,則糾偏用靜壓樁單樁豎向承載力需大于280kN,考慮到基礎(chǔ)與地基之間存在吸附力,設(shè)計(jì)其單樁極限承載力為300kN。本工程設(shè)計(jì)錨桿靜壓樁為摩擦端承樁,通過(guò)公式(1)可估算出所需樁長(zhǎng)。
本工程所用樁徑200mmx200mm,估算所得設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)10.5m。待千斤頂快壓到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),緩慢增加千斤頂進(jìn)程,建筑物被提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后繼續(xù)提升10~20mm,千斤頂持荷靜待24h后,觀察建筑物標(biāo)高,若建筑物標(biāo)高回落低于設(shè)計(jì)標(biāo)高,則繼續(xù)提升建筑物重復(fù)以上工作,若建筑物標(biāo)高回落較小且依然高于設(shè)計(jì)標(biāo)高,則緩慢減小千斤頂行程,使建筑物達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。建筑物基礎(chǔ)與地基之間的縫隙用無(wú)收縮自密實(shí)高強(qiáng)無(wú)機(jī)灌漿料填充密實(shí)。
2.4 錨桿靜壓樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)
建筑物糾偏完成后按照?qǐng)D3所示樁位平面圖對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行加固。
圖3 錨桿靜壓樁加固基礎(chǔ)平面圖
(1)計(jì)算后,錨桿靜壓樁基礎(chǔ)加固樁長(zhǎng)為6m.
(1)放線定位,選取合適糾偏樁位;(2)制作并固定反力架;(3)樁機(jī)就位、起吊預(yù)制樁;(4)穩(wěn)樁并壓樁、接樁壓樁;(5)結(jié)合測(cè)量?jī)x器提升建筑物高于設(shè)計(jì)標(biāo)高;(6)樁入土深度穩(wěn)定后調(diào)整建筑物到時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)高;(7)原建筑物基礎(chǔ)下灌注混凝土至密實(shí);(8)卸荷并封樁。
利用錨桿靜壓樁對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏及地基加固是可行的,且在加固過(guò)程中無(wú)振動(dòng),無(wú)噪音,操作場(chǎng)地小,設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,使用范圍廣,應(yīng)用前景廣闊。
[1]JGJ 94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].
[2]徐醒華,付兆明,伍錦湛.錨桿靜壓樁在建筑物基礎(chǔ)加固中應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu),20014,12.
[3]杜雄舜,李燦燦.錨桿靜壓樁在某危房住宅糾偏加固中的應(yīng)用[J].上海建設(shè)科技,2006,2.
[4]魯組統(tǒng),張為民,章紹良等.軟土地區(qū)建筑錨桿靜壓樁加固、糾偏的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu),2001,10.
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1007-6344(2016)04-0313-01
全江偉 男 1986年出生 河南南陽(yáng) 碩士 河南省鄭州市豐產(chǎn)路26號(hào) 450000