錨桿靜壓樁在深圳地區(qū)的應用
林佶
[摘要]從工程實例介紹錨桿靜壓樁的適用范圍、工作機理、施工以及應用情況，總結(jié)出錨桿靜壓樁的優(yōu)點、特點，以說明錨桿靜壓樁具有明顯的技術(shù)、經(jīng)濟及社會效益。
[關(guān)鍵詞]錨桿；靜壓樁；加固；托換；糾偏；基礎(chǔ)
1. 前言
錨桿靜壓樁是一項應用于地基加固的新技術(shù)，開始時僅用于事故工程的地基加固，但隨著對該項技術(shù)的深入研究，擴大了它的使用范圍，使其在基礎(chǔ)托換加固、糾偏、逆作施工等方面也得到廣泛應用。
深圳地區(qū)自1989年在宏昌大廈擴建工程中應用錨桿靜壓樁技術(shù)以來，錨桿靜壓樁在深圳地區(qū)已經(jīng)得到廣泛應用，如在擴建、改建工程、受環(huán)境限制的新建工程、建筑物糾傾加固等工程中得到應用。錨桿靜壓樁具有費用較低、施工方便、靈活、對周圍環(huán)境無污染、成樁質(zhì)量容易保證、可與上部結(jié)構(gòu)同步施工等優(yōu)點，在解決因建設(shè)場地范圍的限制、噪音和施工場地環(huán)境控制以及降低建設(shè)成本等問題方面，具有獨到之處。
2. 適用范圍
錨桿靜壓樁適用靜力觸探比貫入阻力Ps<8.0MPa的粉土、粘性土、人工填土、淤泥質(zhì)土等地基土的新建或已建多層建筑物，中小型構(gòu)筑物等地基處理或基礎(chǔ)托換等工程，其范圍主要如下：
2.1多層建筑、擴建加層及設(shè)備設(shè)施等的基礎(chǔ)托換加固。
2.2作為新建建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)。
2.3樁基工程事故處理。
2.4建筑基礎(chǔ)的糾傾加固。
3. 工藝原理
錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結(jié)合形成的一種樁基施工工藝，它是通過在基礎(chǔ)或建（構(gòu)）筑物上埋設(shè)錨桿固定壓樁架，以建（構(gòu)）筑物所能發(fā)揮的自重載荷（必要時加配重）作為壓樁反力，用千斤頂將樁段從基礎(chǔ)中預留或者開鑿的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中，然后將樁和基礎(chǔ)連結(jié)在一起，從而達到提高基礎(chǔ)承載力和控制沉降的目的。工藝原理圖見圖3.1。

 

圖3.1 錨桿靜壓樁工藝原理圖
1-樁；2-壓樁孔；3-錨桿；4-反力梁；5-千斤頂；6-手動葫蘆；7-基礎(chǔ)

4. 施工工藝流程及操作要點
4.1施工工藝流程
由于錨桿靜壓樁適用范圍較廣，錨桿靜壓樁工藝流程亦隨其應用于工程的目的而有差別。錨桿靜壓樁應用工程的對象主要有：新建建筑物的基礎(chǔ)，已有建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)托換和糾傾加固三大類，施工工藝流程圖如圖4.1。
 

4.2操作要點
4.2.1開鑿或預留壓樁孔：在基礎(chǔ)托換工程中采用風鎬或鉆機開鑿壓樁孔，在新建建筑物基礎(chǔ)工程中預留壓樁孔。壓樁孔呈錐形方孔，下大上小。
4.2.2開鑿或預留錨桿孔：可采用風鉆或鉆機開鑿或預留錨桿孔，錨桿孔呈直形，對稱設(shè)置孔口，并清理干凈，使之干燥。
4.2.3錨桿埋設(shè)：新建工程預埋式錨桿可與基礎(chǔ)同時現(xiàn)澆混凝土錨固，已建基礎(chǔ)托換工程采用后成孔埋設(shè)，預先埋設(shè)的錨桿可與承臺鋼筋焊在一起，后成孔埋設(shè)的錨桿可采用硫磺膠泥粘結(jié)劑或其他粘結(jié)劑錨固。
4.2.4壓樁架安裝、就位：壓樁架安裝應牢固，為保證樁架垂直穩(wěn)定，應均衡擰緊錨固螺栓的螺帽，壓樁過程中隨時擰緊松動的螺帽。樁吊入壓樁孔后，要進行校正，保持垂直。施工中樁架不能發(fā)生傾斜、移動。
4.2.5壓樁：壓樁前清除預留在壓樁孔內(nèi)的雜物及清理錨桿螺栓。樁段就位后保持垂直，使千斤頂與樁段軸線保持在同一垂直線上，以防偏壓。壓樁時，樁頂墊3~4㎝厚的木板或多層麻袋，套上鋼樁帽再進行壓樁。壓樁開始時先輕壓固定，然后連續(xù)施壓。若壓樁時樁身產(chǎn)生偏斜，應及時采用進行線墜雙向糾正。
4.2.6接樁：錨桿靜壓樁接頭型式有電焊焊接和硫磺膠泥錨固接頭。接樁完成后，焊縫應在自然條件下冷卻后或硫磺膠泥固化后方可繼續(xù)壓樁。
4.2.7封樁：封樁前，必須把壓樁孔內(nèi)的雜物清理干凈，清除孔壁和樁頭面的浮漿，用純水泥漿涂刷孔壁及樁頭面以增加粘結(jié)力。封樁采用摻有微膨脹早強外摻劑的C30級混凝土澆灌并予以搗實，使樁與樁基承臺結(jié)合成整體，濕養(yǎng)護7d以上。如基礎(chǔ)厚度小于350mm，需設(shè)樁帽梁。
5. 應用實例
5.1工程實例1：蔡屋圍C塊舊村改造3#住宅錨桿靜壓樁工程
工程地點位于深圳羅湖區(qū)紅圍坊，地處鬧市及居民區(qū)，擬建住宅為八層框架結(jié)構(gòu)。該工程基礎(chǔ)原設(shè)計方案采用φ480沉管灌注樁，由于沉管灌注樁施工時的噪音和振動對周圍環(huán)境影響大，受到場地周邊居民的阻撓，無法施工。后經(jīng)過多種方案比較，改為采用錨桿靜壓樁。工程共布置錨桿靜壓樁318根，設(shè)計單樁承載力標準值為300KN，樁位平面布置圖見圖5.1。
 

基礎(chǔ)承臺施工過程中預留樁孔和預埋錨桿，結(jié)構(gòu)達到五層后開始壓樁，壓樁力為600KN，相當于2倍單樁承載力標準值。直至建筑物全部施工完成后半年，觀測基礎(chǔ)總沉降為25~40mm，封樁后的沉降僅為2~13mm，基礎(chǔ)的沉降過程較均勻。
該工程采用錨桿靜壓樁方案，造價低，無需單獨的施工工期，同時不影響周邊居民的正常生活，施工收效非常好。
5.2工程實例2：深圳實驗中學（初中部）餐廳、宿舍加固工程
工程地點位于深圳實驗中學（初中部）操場北側(cè)，該建筑為五層框架結(jié)構(gòu)（原設(shè)計為四層，后加蓋一層），后發(fā)現(xiàn)樓西北角出現(xiàn)裂縫，地基出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，經(jīng)相關(guān)專業(yè)公司檢測，發(fā)現(xiàn)除其梁樁的混凝土強度等級沒有達到設(shè)計要求外，其樁基也無法達到承載力要求，檢測結(jié)果定性為危樓。該工程采用錨桿靜壓樁加固，樁位平面布置圖見圖5.2.1。
 

根據(jù)現(xiàn)場條件及加固設(shè)計要求，對該樓8個承臺進行加固處理，在每個加大承臺四周補壓4根尺寸為250×250鋼筋砼預制樁，共32根，單樁承載力為200KN。承臺示意圖見圖5.2.2。
該工程采用錨桿靜壓樁的加固方案用較少的資金和材料完成了該樓的加固，不僅有效止住了沉降，還延續(xù)了樓的使用壽命。
5.3工程實例3：益田村33號樓錨桿靜壓樁工程
工程地點位于深圳市石廈南益田村，框架結(jié)構(gòu)，原基礎(chǔ)采用水泥攪拌樁復合地基，由于一部分水泥攪拌樁未穿過軟土層到下臥硬持力層，該樓東半樓兩個單元發(fā)生了較嚴重的不均勻沉降，經(jīng)過多方案比較論證，決定采用錨桿靜壓樁方案對其進行補強加固。
該工程采用錨桿靜壓目的是控制沉降變形，由新增的錨桿靜壓樁承受建筑物部分荷載。錨桿靜壓樁布置在基礎(chǔ)承臺之間，通過擴展基礎(chǔ)（加固聯(lián)梁）與已有基礎(chǔ)承臺連成整體，共同工作。
該工程是采用錨桿靜壓樁處理比較緊急嚴重的基礎(chǔ)工程事故的成功案例。根據(jù)建筑物沉降不均勻的特點，針對不同的部分有重點地進行壓樁補強，可以看出錨桿靜壓樁在實際使用中的機動、靈活的特點。采用錨桿靜壓樁加固能在較短的時間內(nèi)有效地控制住了沉降，并通過壓樁使得基礎(chǔ)荷載分布均勻，為建筑物以后的正常使用提供了保證。
6. 結(jié)語
6.1錨桿靜壓樁先施工承臺后壓樁的施工次序，使承臺底面持力層及下臥層土承載力得以充分發(fā)揮，對沿海地區(qū)淺層有承載力較高的硬充層的地基條件具有極高的利用價值。
6.2對于受作業(yè)工作面、作業(yè)空間或作業(yè)環(huán)境限制時，錨桿靜壓樁施工設(shè)備輕便、簡單，移動方便靈活，完全可以滿足施工要求。
6.3錨桿靜壓樁加固費用低，無振動、無噪音、無污染，對周圍環(huán)境無影響，新建工程無需單獨工期，具有明顯的經(jīng)濟、社會效益。
參考文獻
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(2)JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
(3)JGJ123-2000,既有建筑物地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.

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