錨桿靜壓鋼管樁基礎(chǔ)加固的應(yīng)用探討

葉露君

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 550000）

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

1 工程概況

某大樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，31層，基礎(chǔ)形式為人工挖孔樁，設(shè)計(jì)樁端持力層為中風(fēng)化白云巖。在安裝電梯時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯井垂直度有偏差，差值為12cm，為查明原因，對該樓進(jìn)行了地基沉降和傾斜的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該樓發(fā)生了不同程度的沉降和傾斜，并且有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。為控制該樓樁基的沉降和傾斜，對不同區(qū)域內(nèi)的樁基采用錨桿靜壓鋼管樁和壓力灌漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。

2 補(bǔ)強(qiáng)加固施工方案

通過對現(xiàn)場情況的了解和分析，最后確定對左邊框選區(qū)域內(nèi)的樁基進(jìn)行40%補(bǔ)強(qiáng)加固，共計(jì)16根樁；對右下角框選區(qū)域內(nèi)的樁基進(jìn)行20%補(bǔ)強(qiáng)加固，共計(jì)9根樁，詳見圖1。根據(jù)場地土層的厚度和巖土參數(shù)以及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)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(jìn)行試樁。壓樁壓力結(jié)束值為單樁豎向承載力特征值的1.5倍，壓樁力持續(xù)5min，樁不再沉降，認(rèn)為壓樁結(jié)束。

2.1 錨桿靜壓鋼管樁施工

（1）技術(shù)要求

該補(bǔ)強(qiáng)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(jié)壓入預(yù)留孔位內(nèi)的沉樁流程。鋼管樁的垂直度偏差不得大于1%的樁長，當(dāng)壓樁壓力大于設(shè)計(jì)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(xù)時(shí)間不得小于5min，即可認(rèn)為壓樁結(jié)束。整根樁應(yīng)一次連續(xù)壓到設(shè)計(jì)標(biāo)高，當(dāng)必須中途停壓時(shí)，樁端應(yīng)停留在軟弱土層中，整根樁應(yīng)在24h內(nèi)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(biāo)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(shù)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整，孔徑為30mm、孔深為30cm，同時(shí)將原承臺混凝土表面鑿粗糙，并將孔內(nèi)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(jié)劑采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，植好后2h內(nèi)不能擾動(dòng)植筋鋼筋，設(shè)置直徑22mm的橫向箍筋（橫向箍筋分內(nèi)外兩層）和直徑10mm的縱向箍筋。

④安裝好預(yù)留樁位的鋼管和施加反力的錨桿，預(yù)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(yǎng)護(hù)：定期對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)齡期為28d。

⑦防腐：在鋼管樁外側(cè)刷瀝青，壓樁時(shí)，兩節(jié)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(yù)留孔位，調(diào)直，在樁和壓樁架之間用60t的液壓千斤頂加壓。壓完一節(jié)之后，接第二節(jié)，防腐，再繼續(xù)壓樁，全程記錄樁長和壓力表讀數(shù)；當(dāng)壓樁至基巖時(shí)，鋼管樁不再下沉，加樁壓力為600kN，穩(wěn)定5min，方可視為完成壓樁，然后卸壓。

⑨澆筑混凝土：壓樁結(jié)束后，在樁內(nèi)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(shù)要求

該壓力灌漿是在原樁上用鉆機(jī)鉆成兩個(gè)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(shí)兩孔要對稱，兩孔必須在原樁范圍內(nèi)，間距適中。成孔垂直，成孔時(shí)鉆至沉渣層底部為止。高壓水沖洗樁底沉渣，水壓力根據(jù)試驗(yàn)確定，出水孔的水由渾濁變?yōu)榍宄海?min內(nèi)水清澈無變化，認(rèn)為清洗完成。灌漿時(shí)灌漿壓力由現(xiàn)場試驗(yàn)確定，但不得大于洗孔時(shí)的水壓力，灌漿從一個(gè)孔內(nèi)灌入，另一個(gè)孔敞開，作為排水孔和排氣孔，當(dāng)另一個(gè)孔內(nèi)有水泥砂漿流出，1min內(nèi)進(jìn)漿量與出漿量相同時(shí)，認(rèn)為灌漿結(jié)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(dāng)壓樁完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后，在原樁上布置好鉆孔點(diǎn)位，用鉆機(jī)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(dāng)部位鉆一個(gè)孔，孔要垂直，到達(dá)沉渣底即可。

③在一個(gè)孔上安裝壓力水管和壓水設(shè)備，壓力水管頭伸入沉渣底部，用栓塞封孔，另一個(gè)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(yàn)確定，但壓力水不得破壞原樁和樁底基巖，當(dāng)另外一個(gè)孔的水由渾濁變?yōu)榍宄?，?min內(nèi)無變化，則可認(rèn)為洗孔結(jié)束。

⑤洗孔結(jié)束完成后，在一個(gè)鉆孔上安裝灌漿設(shè)備，灌漿管伸入樁底，塞好栓塞，另一個(gè)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(xiàn)場試驗(yàn)確定，但不得大于洗孔水壓力。當(dāng)排漿孔有漿液流出，1min內(nèi)注入水泥砂漿量與排出量相同，認(rèn)為注漿結(jié)束。

3 加固補(bǔ)強(qiáng)區(qū)域鋼管樁數(shù)量計(jì)算

根據(jù)地勘資料、上部荷載標(biāo)準(zhǔn)值、鋼管樁單樁豎向承載力特征值及補(bǔ)強(qiáng)加固目標(biāo)，可計(jì)算出鋼管樁數(shù)量及預(yù)計(jì)樁深，部分樁數(shù)量見表1。

4 結(jié)語

通過對靜壓樁基礎(chǔ)加固的應(yīng)用探討，為基礎(chǔ)加固施工提供了一個(gè)可選的方法，為今后基礎(chǔ)加固的設(shè)計(jì)及應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。

表1 鋼管樁數(shù)量計(jì)算分析

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2013）.

[2]《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJ123-2012）.

[3]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2012）.

[4]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）.