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巖土工程錨桿靜壓樁加固地基實踐應用
導語：靜壓預制樁主要應用于軟土地基。在沉樁過程中，樁尖直接使土體產(chǎn)生沖切破壞，伴隨或先發(fā)生沿樁身土體的直接剪切破壞。孔隙水受此沖剪擠壓作用形成不均勻水頭，產(chǎn)生超孔隙水壓力，擾動了土體結構，使樁周約一倍樁徑的一部分土體抗剪強度降低，發(fā)生嚴重軟化(粘性土)或稠化(粉土、砂土)，出現(xiàn)土重塑現(xiàn)象，從而可容易地連續(xù)將靜壓樁送入很深的地基土層中。
一、前言
隨著城市建設的迅速發(fā)展，許多早期建設的多層建筑甚至高層建筑因種種原因必須拆除，新建建筑物的基礎施工時就要碰到原有建筑所遺留下來的各種樁型。通常設計者往往為了安全和方便，廢棄原樁基，重新設計新樁型。但是為了避開老樁基，就會增加新樁基布置的復雜化，提高基礎處理的造價，造成了極大的浪費。對于原有樁基，只要慎重施工、合理利用，完全可以變廢為寶，大大地降低工程造價與縮短工期。我們在杭州市浙報宿舍33-B幢住宅樓改造施工中，采取利用原建筑遺留的夯擴樁，局部補打錨桿靜壓樁，用新建建筑物的自重荷載作為壓樁反力，節(jié)約了基礎造價，加快了施工進度。實踐證明，新建建筑充分利用老樁基，采取錨桿靜壓樁加固地基，具有極高的經(jīng)濟價值和施工效率。
二、工程簡介
該工程地處杭州市竹竿巷小區(qū)，框架六層住宅，底下為半地下室自行車庫。原有建筑基礎拆除后發(fā)現(xiàn)原地基設計為φ325夯擴樁、樁長4～6米、夯擴頭φ500、砼標號200#，且較密。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況及距附近建筑物間距較近的特點，新建建筑基礎設計為整板基礎，大部份支承在原有夯擴樁上，小部份采取補打錨桿靜壓樁，原夯擴樁作試樁用4根。錨桿靜壓樁預制段采用200×200㎜截面，每段樁長1.5米，焊接接頭，砼強度等級C30。
三、施工準備工作
1.先對現(xiàn)場周圍建筑物全面檢查，布置好觀察點，確認地下無障礙物，不會對周圍環(huán)境造成影響;其次在場地附近設置水準點，數(shù)量為兩個，用以檢查樁的入土深度;再對樁軸線位置做出標志。
2.將對壓樁施工有影響的腳手架移位，拆除清理半地下室模板及支撐，留出壓樁必須的施工操作空間。
3.抽除地下室積水，清除底板砼表面污泥。保持進出通道暢通，以不影響樁段的運輸。
4.安裝壓樁設備，架立反力架等設備，并在樁架上設置標尺，先調(diào)試合格。
5.壓樁配備380V、20千瓦以上電源，配電箱布置在距最遠樁位100米內(nèi)，設于現(xiàn)場北側(cè)距壓樁施工段約30米，采用三相五線單獨布線。
6.對進場的預制樁段質(zhì)量檢查，將經(jīng)檢驗合格的樁運至施工通道附近，堆放層數(shù)不超過四層。
四、施工機具及勞動力配備
1.配置兩套靜壓設備，兩套反力架。靜壓設備采用流量不小于4升/分的高壓油泵，行程不小于20厘米的500KN油壓千斤頂。
2.配備經(jīng)緯儀、水準儀各1臺，電焊機1臺，運樁小車1輛。
3.每套壓樁設備配備操作技術工2名、記錄員1名、普工2名;另配電焊工1名，現(xiàn)場管理施工員、質(zhì)量員、安全員各1名。
五、施工部署和施工方案
1.在壓樁前選取4根原夯擴樁，對原夯擴樁的實際承載力先進行靜壓試驗，根據(jù)夯擴樁和錨桿靜壓樁各自的設計要求單獨承載力，確定錨桿靜壓樁的壓樁力，不至于兩種樁型因承載力相差過大，引起不均勻沉降。
2.錨桿靜壓樁的長度分為兩批，一批控制在3m以內(nèi)，以②-3#土為持力層;另一批以④-3#土為持力層，以減少沉降量。具體數(shù)據(jù)與做法根據(jù)試樁結果確定。
3.先進行基礎與上部主體建筑施工，待建筑物自重荷載超過壓樁力，可以作為壓樁反力，再用千斤頂將樁段從基礎中預留的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中，然后將樁與基礎連結在一起，從而達到加固地基效果。4.工藝流程：定位→開鑿壓樁孔和鉆取錨固孔→種植錨
5.壓樁結束后，即清理預留連接鋼筋，焊接錨固鋼筋，進行封頂施工。
六、質(zhì)量要求和技術措施
1.預制樁段采用工廠化生產(chǎn)，截面尺寸及配筯符合設計要求，縱向鋼筋砼保護層厚度為30㎜。要求端面平整，與樁身軸線垂直。樁身砼密實，彎曲矢高偏差小于1/1000L，掉角深度小于10㎜。
2.承臺面要求平整，樁孔保持端正，錨桿中距(250×650)偏差不大于20㎜。
3.壓樁時樁身必須保持垂直，傾斜度不大于1%。樁架固定必須安穩(wěn)，壓樁過程中發(fā)生搖動時應隨時擰緊螺帽。
4.接樁時先將四角點焊固定，然后對稱焊接，樁段間的接頭必須保證有相對的兩條側(cè)邊滿焊。焊接鋼板采用低碳鋼，焊條采用E43，鐵件表面應清潔，上、下節(jié)樁之間縫隙用鐵片填實焊牢，電焊結束后停歇時間大于1min。接樁節(jié)點彎曲矢高偏差小于1/1000L。
5.及時做好壓樁記錄，千斤頂?shù)拿恳恍谐探Y束時都應記下油壓表讀數(shù)。
6.樁頂至承臺面的距離不小于40㎝，一般也不大于50㎝。
7.封頂砼施工時要盡量抽干孔中的積水，并將樁身周圍的空隙用石子或黃砂填補密實，讓樁頂外露5㎝左右，封頂砼強度應大于或等于樁身砼強度。
8.壓樁時兩臺機器應注意不能靠得太近，相距不應小于3米。
9.樁基屬于隱蔽工程，應對每根樁靜壓過程進行觀測，做好詳細記錄，作為驗收簽證依據(jù)。
10.壓樁施工完畢后，檢查樁位偏差符合規(guī)范要求，并對樁承載力進行檢驗，承載力應符合設計要求。
七、安全措施
1.嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)操作規(guī)程，堅持安全文明施工，上崗前做好安全技術交底。
2.操作人員嚴格遵守崗位責任制，熟悉本工種的安全技術操作規(guī)程。
3.各類機械設備使用前，先對安全性能進行檢查，電器設備裝設漏電保護裝置。
4.合理安排工序，控制好施工進度，施工過程做好沉降、傾斜的觀測。
5.壓樁設備定專人操作、維護與保養(yǎng)。
6.為避免和減輕打樁對周圍環(huán)境產(chǎn)生的危害，采取下列預防措施：
(1)控制壓樁速度。即控制每天壓樁的數(shù)量，可以避免產(chǎn)生嚴重的擠土現(xiàn)象和超靜水壓力。
(2)選擇合理的壓樁順序。采用背向保護對象向前推進壓樁的方法，減少樁入土后擠壓土層對附近原有建筑地基的影響。
(3)增設豎向排水通道。在新壓入樁與原有夯擴灌注樁之間埋設袋裝砂井，袋裝砂井直徑為80㎜，間距1.5m，深度10m，避免在壓樁過程地基土水平位移，造成原樁偏位或斷樁。
八、經(jīng)驗總結
通過實踐應用，新建建筑充分利用原有樁基，采用錨桿靜壓樁加固建筑物的地基承載力，只要慎重設計、慎重施工，掌握好施工步驟，處理好新老基礎的承載力和上部結構的整體剛度，可以大大地降低土建造價，縮短施工周期。
在杭州市浙報宿舍33-B幢住宅樓工程中，一是節(jié)約了原有樁基處理與重新打樁基的成本和工期;二是先進行基礎施工，后進行錨桿靜壓樁施工，加快了上部結構的施工進度，避免了因樁基施工所耽誤的工期;三是采取了錨桿靜壓樁施工，減少了對周邊建筑與居民生活環(huán)境的影響。該工程竣工驗收后，經(jīng)過十四次沉降觀測，最大沉降量18㎜、最小沉降量14㎜、沉降差僅為4㎜，滿足規(guī)范和設計要求，達到了預計效果。與廢棄原樁基，重新打樁相比較，直接節(jié)約樁基處理造價50%以上(約50萬)。該處理方案取得了較好的經(jīng)濟效率與社會效率，在舊城改造過程中能夠廣泛應用。
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