摘要：錨桿靜壓樁技術(shù)不僅僅只是用在一般多層建筑物、中小型構(gòu)筑物、廠房的地基處理或基礎(chǔ)托換工程，而且可以用在高層建筑樁基礎(chǔ)加固、托換、糾偏工程中，擴(kuò)大錨桿靜壓樁的應(yīng)用范圍，提高了其使用價(jià)值，可在同類工程中推廣使用。
一、錨桿靜壓樁的含義
錨桿靜壓樁作為一種沉樁方法，是利用原基礎(chǔ)底板或樁基承臺及上部結(jié)構(gòu)傳遞來的重量作為壓樁反力，通過預(yù)埋的錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，將樁段從壓樁孔處壓入地基土中，然后將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺連接形成整體，使新樁基與原建筑物基礎(chǔ)共同承擔(dān)荷載，提高加樁區(qū)域的承載力，達(dá)到阻止或減少沉降的目的。
錨桿靜壓樁多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥質(zhì)土等地基土的新建（采用逆作法施工）或已建多層建筑物、中小型構(gòu)筑物的地基加固、托換、糾偏工程中。錨桿靜壓樁與其它基礎(chǔ)加固或托換技術(shù)相比又具有施工時(shí)無振動(dòng)、無噪音、設(shè)備簡單、操作方便、移動(dòng)靈活、施工所需空間小的特點(diǎn)。我們利用錨桿靜壓樁新技術(shù)特殊工藝，充分利用其特點(diǎn)，改進(jìn)樁型、樁材、壓樁設(shè)備，將其應(yīng)用到高層建筑中樁基加固和托換中，取得了成功。為高層建筑病害工程樁加固提出一種更方便、更合理、更有效、更經(jīng)濟(jì)的加固方法。
二、高層建筑病害工程樁的特點(diǎn)及處理方法
高層建筑工程樁由于受自然條件、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、邊坡失穩(wěn)、基坑開挖、土方開挖及樁基施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊?，出現(xiàn)了工程樁縮頸、裂隙、裂縫、夾層、斷裂、傾斜、偏位、強(qiáng)度不夠、長度不夠等病害。造成了不能滿足設(shè)計(jì)及使用要求，易引起安全隱患的病害工程樁。對此類病害工程樁必須結(jié)合各種因素進(jìn)行分析，對單樁能否使用或部分使用進(jìn)行判斷，對樁基進(jìn)行加固或托換方可使用。高層建筑病害工程樁多以各類灌注樁和夯擴(kuò)樁為主，通常采用的處理方法有：
?。?）對于缺陷出現(xiàn)在較淺部位病害工程樁多采用開挖截樁再接樁的方法；
?。?）對于缺陷出現(xiàn)在較深部位輕微病害工程樁多采用高壓注射水泥漿加固的方法；
?。?）對于缺陷出現(xiàn)在較深部位或底部嚴(yán)重病害工程樁多采用鉆孔灌注樁進(jìn)行加固托換的方法。以上方法一、二只能處理部分輕微缺陷，方法三處理范圍廣，具有荷載傳遞路徑清晰、可靠性大大提高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是施工工期長、施工不便、受施工場地限制。采用錨桿靜壓樁不僅具有鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了鉆孔灌注樁的缺點(diǎn)。
三、樁型選擇
高層建筑中原樁基一般采用樁身長、截面大、強(qiáng)度高、承載力大的樁，為了能使加固樁與原樁基能盡量協(xié)調(diào)工作，應(yīng)選擇截面大、強(qiáng)度高、承載力大的樁；錨桿靜壓樁是擠土型樁，截面過大勢必導(dǎo)致排土擠土效應(yīng)過大，對周邊樁、建筑物和管線造成擠壓位移，應(yīng)選擇截面不過于大的樁；考慮到施工空間和操作方便的要求，樁截面不宜過大、樁段不宜過長；考慮單樁承載力的大小合理選擇鋼筋混凝土方樁或鋼管樁。鑒于上述因素，在高層建筑病害工程樁加固中一般采用300×300mm的鋼筋混凝土方樁和377×9mm鋼管樁。
四、設(shè)計(jì)與施工工藝
1、樁基設(shè)計(jì)
在進(jìn)行錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)過程中，首先要對高層建筑病害工程樁缺陷程度進(jìn)行分析，對其單樁豎向承載力進(jìn)行確定，能否繼續(xù)參與工作或部分參與工作或不參與工作；其次要結(jié)合上部何載情況和原樁基設(shè)計(jì)情況；第三要根據(jù)現(xiàn)場樁基位置分布和施工空間情況，分析確定用于加固或托換的錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì)單樁豎向承載力Pａ和數(shù)量及分布情況．
由于樁基要求單樁豎向承載力高，樁身采用強(qiáng)度較高的材料，一般混凝土強(qiáng)度不小于C35級、鋼管；樁段長度考慮到施工凈空高度和施工機(jī)具情況，一般采用２.０m、２.５m、３.０m；考慮到高層建筑抗震要求即樁基承載水平力或拔力，樁基應(yīng)考慮剛度要求，樁段的連接應(yīng)采用焊接接頭。
2、樁基承臺設(shè)計(jì)及底板成孔設(shè)計(jì)
采用錨桿靜壓樁加固或托換高層建筑病害工程樁的方案一般在進(jìn)行承臺或底板施工前就已確定，因此在進(jìn)行承臺或底板時(shí)應(yīng)預(yù)先留出壓樁孔。
3、錨桿設(shè)計(jì)
錨桿是錨桿靜壓樁施工過程中核心受力構(gòu)件，錨桿的設(shè)計(jì)選擇是否合理和錨桿的埋設(shè)是否牢固是壓樁能否實(shí)施的關(guān)鍵。根據(jù)單樁豎向承載力的大小確定錨桿的數(shù)量和型號，一般采用四根或八根錨桿，錨桿一般采用棒材進(jìn)行加工而成，棒材型號由受力和錨桿數(shù)量確定。錨桿的長度要滿足錨固深度要求（一般可采用10-12倍棒材直徑）及提供足夠反力的安裝要求（一般采用15-20cm）。錨桿埋設(shè)首先要準(zhǔn)確定出埋設(shè)位置，其次埋設(shè)深度要略大于錨固深度要求，同時(shí)應(yīng)將錨桿與承臺或底板內(nèi)的部分鋼筋焊接，確保錨桿埋設(shè)準(zhǔn)確牢固。
4、主要施工工藝及要求
?。?）施工工藝流程。確定樁位孔及定位→錨桿加工制作及埋設(shè)（樁段制作）→樁位孔及錨桿養(yǎng)護(hù)和保護(hù)→安裝壓樁反力架→第一節(jié)樁就位、校正→壓樁→深度及壓力值記錄→下節(jié)樁就位、校正→焊接接樁→壓樁→…→壓樁到設(shè)計(jì)要求→最終深度及壓樁力驗(yàn)收→拆除壓樁反力架→切割樁頭→清孔（配制微膨脹早強(qiáng)混凝土）→封樁。
?。?）主要施工工藝要求。首先，樁段制作。鋼筋混凝土預(yù)制樁段嚴(yán)格按配筋設(shè)計(jì)制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于±5mm，斷部平整；鋼管樁段材質(zhì)、管徑、壁厚嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求選擇、焊接坡口面按焊接要求制作。其次，樁段連接。兩種樁段均采用焊接連接。焊接前應(yīng)再次檢查接頭部位處理情況及上下節(jié)樁是否在同一軸線上、是否垂直、符合要求方可施焊；焊接時(shí)兩名焊工在樁兩側(cè)同時(shí)施焊，以保證對稱受力，減小變形；焊接后應(yīng)檢查焊接質(zhì)量，若有漏焊或焊縫高度不夠，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊。
（3）壓樁工藝壓樁反力架安裝要保持垂直應(yīng)均衡擰緊錨固螺栓、螺帽，在壓樁過程中應(yīng)隨時(shí)擰緊松動(dòng)的螺帽；在錨桿受力較大時(shí)應(yīng)使用多個(gè)螺帽疊加使用。樁段在壓入時(shí)垂直度極為重要，因此除了在初始就位時(shí)校核垂直度極外應(yīng)在壓樁時(shí)全程連續(xù)控制，每節(jié)樁的垂直度應(yīng)控制在1/1000以內(nèi)；同時(shí)應(yīng)保持千斤頂與樁段軸線在同一垂直線上，千斤頂施加的壓力中心與截面形心重合，千斤頂安放偏差不大于2mm。壓樁時(shí)不宜數(shù)臺壓樁設(shè)備在同一承臺上施工，施工期間，壓樁力總和不得超過該基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重，防止基礎(chǔ)上抬造成結(jié)構(gòu)破壞。
壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡量減少接樁時(shí)間，中途不得長時(shí)間停頓，以免土體固結(jié)超靜水壓力消散，引起摩阻力劇增。如必須中途停頓時(shí)，樁尖應(yīng)停留在軟土層中，且停留時(shí)間不宜超過24小時(shí)。
壓樁過程應(yīng)做好記錄，采用以最終壓樁力控制為主、以樁長控制為輔的雙控原則。
?。?）封樁工藝。封樁施工是壓樁過程中又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁和承臺及混凝土底板能否連接牢固，承載力是否達(dá)到要求，聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)形式是否合理，都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。封樁前，樁頂應(yīng)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求截?cái)嘀猎O(shè)計(jì)標(biāo)高：混凝土樁段樁頂應(yīng)平整無松動(dòng)混凝土、鋼管樁段采用氧割進(jìn)行切斷；鋼管樁內(nèi)應(yīng)用C35碎石混凝土填充；為加強(qiáng)樁和承臺及混凝土底板的連接應(yīng)將錨桿相互連接起來，以便形成封樁樁帽；清理樁孔內(nèi)的渣滓及水。
總之，由于錨桿靜壓樁采用了靜壓方式，避免了沖擊應(yīng)力，對樁周土體的隆起及水平擠壓較小，從而降低了對周圍環(huán)境的影響；所補(bǔ)靜壓樁對鄰近的原工程樁影響較??；該工藝采用的施工機(jī)具簡單，對施工現(xiàn)場條件要求不高；該工藝施工無振動(dòng)、無噪音、無污染；可與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行施工，又可在該建筑物投入使用后，在不影響其它部分正常使用的情況下進(jìn)行施工；該工藝受力明確，傳力路徑清晰。利用該工藝優(yōu)勢和特點(diǎn)，對樁段進(jìn)行合理選型、對錨桿和壓樁反力架進(jìn)行合理加強(qiáng)，用來處理高層建筑病害工程樁具有獨(dú)到之處。
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