摘要：本文介紹了錨桿靜壓樁的施工工藝，對(duì)該項(xiàng)工藝的設(shè)計(jì)要求及施工中應(yīng)注意的要點(diǎn)進(jìn)行了說(shuō)明，并列舉了工程實(shí)例，闡述了該工藝在建筑加層改造基礎(chǔ)處理施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
1、前言
錨桿靜壓樁作為一種樁基施工工法，是利用原基礎(chǔ)底板或承臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)傳遞來(lái)的重量作為壓樁反力，通過(guò)預(yù)埋的錨桿、反力架等壓樁設(shè)備，將樁段從壓樁孔處壓入地基土中，然后將樁與基礎(chǔ)連接形成整體，使錨桿樁與原建筑物基礎(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、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)相比具有施工時(shí)無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪音、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活、施工所需空間小的特點(diǎn)。利用錨桿靜壓樁的特殊工藝和特點(diǎn)，將其應(yīng)用到建筑加層改造中，在黃石地區(qū)多個(gè)工程中取得了良好的效果，為建筑加層改造提出了一種更合理、更有效、更經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)加固方法。
2、加層改造建筑的特點(diǎn)和基礎(chǔ)處理方法
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一些建筑在使用面積及功能等方面已不能適應(yīng)現(xiàn)有的需要，拆除重建是常用的做法，但部分建筑由于各種因素的影響，只能在原有建筑基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，就必須對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。
2.1加層建筑基礎(chǔ)處理的特點(diǎn)
2.1.1施工場(chǎng)地狹窄，凈空高度有限制，大型施工機(jī)械無(wú)法施工。
2.1.2受原有基礎(chǔ)尺寸的限制，只能采用小直徑的樁。
2.1.3對(duì)環(huán)保要求較高。
2.1.4要求對(duì)基礎(chǔ)下土體擾動(dòng)小，對(duì)原樁基影響小。
2.1.5要求基礎(chǔ)處理可和上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，并不影響已投入使用建筑的正常使用。
2.2常見(jiàn)基礎(chǔ)處理方法
2.2.1微型鉆孔樁處理
2.2.2樹(shù)根樁處理
2.2.3鋼管樁處理
2.2.4高壓旋噴樁處理
2.2.5錨桿靜壓樁處理
2.3綜合從場(chǎng)地適用條件、環(huán)保要求、施工進(jìn)度、工程質(zhì)量、工程造價(jià)等諸多因素考慮，錨桿靜壓樁具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
3、錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì)
3.1適用條件
錨桿靜壓樁適用于非抗震設(shè)防區(qū)及抗震設(shè)防烈度為6、7、8度地區(qū)的一般工業(yè)與民用建筑物，主要承受豎向承載力，對(duì)于承受水平荷載或彎矩的樁，應(yīng)另行考慮。
適用地層：松散及稍密的砂類(lèi)土；靜力觸探比貫入阻力小于3Mpa，承載力特征值小于200Kpa的粘性土、粉土、淤泥、淤泥質(zhì)土、黃土、填土等地基土；對(duì)老粘土、碎石土的穿透能力應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。
3.2單樁承載力
單樁承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁靜載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)可按普通預(yù)制樁進(jìn)行計(jì)算。
3.3壓樁力
Pa—單樁豎向承載力特征值
3.4樁身設(shè)計(jì)
3.4.1樁身結(jié)構(gòu)及參數(shù)
a— 錨接樁b—焊接樁
3.4.2樁段長(zhǎng)度
樁段長(zhǎng)度1米、1.5米、2米、2.5米，通常底節(jié)尖樁長(zhǎng)度為2.5米。
3.4.3長(zhǎng)細(xì)比
長(zhǎng)細(xì)比不宜超過(guò)120。
3.4.4七度及以上抗震設(shè)防的樁、承受水平荷載或彎矩較大的樁，長(zhǎng)細(xì)比超過(guò)60的端承樁或沉樁困難的大片密集樁，應(yīng)采用焊接接頭。
3.5.3錨桿布置
可采用預(yù)埋或后成孔埋設(shè)，加層建筑通常采用后成孔方式埋設(shè)錨桿，單樁通常按300mm×600mm間距埋設(shè)四根錨桿。
錨孔距基礎(chǔ)承臺(tái)邊緣的最小間距應(yīng)≥200mm。
3.6樁與基礎(chǔ)的連接
樁帽結(jié)構(gòu)及樁與基礎(chǔ)的連接見(jiàn)下圖。
4、施工工藝及施工技術(shù)要求
4.1施工工藝
樁孔定位→錨桿加工制作及埋設(shè)（樁段制作）→樁孔施工（預(yù)留孔或現(xiàn)開(kāi)孔）→錨桿孔施工及錨桿安放→安裝壓樁反力架→第一節(jié)樁就位→壓樁→下節(jié)樁就位、壓樁→接樁（錨接或焊接）→最終深度和壓樁力驗(yàn)收→成樁→拆除反力架→截樁頭→清孔→封樁。
4.2主要施工技術(shù)要求
1、樁段制作：應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配筋制作，樁身平直，端部平整，外形尺寸誤差不大于±5mm。
2、樁孔尺寸及錨孔尺寸
樁孔尺寸：上口b+50，下口b+100（b為樁邊長(zhǎng)）。
錨孔尺寸：D+20（D為錨桿直徑）。
3、樁長(zhǎng)控制：雙向控制，以設(shè)計(jì)最終壓樁力控制為主，入土深度控制為輔。
4、樁位偏差：平面偏差不得超過(guò)20mm。
5、樁身垂直度：偏差不得大于1%樁長(zhǎng)。
6、樁段連接：
?。?）錨接：確保樁段垂直和接觸面水平，硫磺膠泥的澆注溫度控制在140~145℃之間，滿鋪樁頂15mm厚，澆注時(shí)間不得大于2分鐘，澆注后停歇時(shí)間不得少于7分鐘。
?。?）焊接：上下樁段之間應(yīng)用鐵片填實(shí)，對(duì)稱(chēng)焊接。接頭焊接完畢后，應(yīng)在自然條件下冷卻10分鐘方可繼續(xù)壓樁。
7、封樁
樁帽尺寸：斷面400×700mm，高度150mm，用2根Φ18鋼筋與錨桿交叉焊接。用C40微膨脹混凝土將樁孔和樁帽整體澆注起來(lái)（比樁身砼強(qiáng)度高出一個(gè)等級(jí)）。
4.3施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
1、錨桿靜壓樁施工前，應(yīng)掌握工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)形式及荷載、地下障礙物及地下管線等相關(guān)情況。
2、由于建筑物內(nèi)部?jī)艨崭叨炔灰唬谱骰蚨ㄙ?gòu)樁段時(shí)要合理配樁。盡量使用長(zhǎng)樁，以減少接頭數(shù)量。
3、施工前千斤頂和泵車(chē)應(yīng)進(jìn)行壓力標(biāo)定。
4、不宜數(shù)臺(tái)設(shè)備在同一承臺(tái)上壓樁施工，壓樁力不得大于基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重。發(fā)現(xiàn)承臺(tái)上抬及開(kāi)裂應(yīng)及時(shí)停工，必要時(shí)應(yīng)采取配重壓樁。
5、準(zhǔn)確判斷壓樁過(guò)程中壓力劇增的原因，及時(shí)采取措施處理。
6、根據(jù)最終壓樁力合理配置錨桿，保證錨桿粘接質(zhì)量，防止壓樁中錨桿拔斷或拔出，必要時(shí)可在錨桿下端設(shè)置爪肢或箍環(huán)。
7、封樁交叉鋼筋應(yīng)與錨桿雙面焊接。截樁時(shí)設(shè)計(jì)樁頂以下樁段用木楔塞緊，以防斷樁。
8、樁孔開(kāi)鑿時(shí)如遇基礎(chǔ)鋼筋需截?cái)?，在封樁前?yīng)焊接恢復(fù)。
9、封樁前必須清理樁孔內(nèi)的雜物和水。
10、施工中應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行深降觀測(cè)，對(duì)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
4.4檢測(cè)
采用靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行豎向承載力檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量和方法按《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。
5、工程實(shí)例
黃石普仁醫(yī)院醫(yī)技樓加層改造
黃石普仁醫(yī)院醫(yī)技樓為一兩層建筑，始建于八十年代，建筑面積2000平方米，框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式采用獨(dú)立基礎(chǔ)，天然地基。
隨著醫(yī)院的發(fā)展，現(xiàn)有建筑已不能滿足就診需要，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)對(duì)比，院方最終采取了加層的方案，即單層面積不變，由兩層加至五層。
經(jīng)專(zhuān)家論證和綜合對(duì)比，采用錨桿靜壓樁對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。
本工程設(shè)計(jì)200×200方樁108根，根據(jù)柱荷載不同按三樁、四樁承臺(tái)布設(shè)；樁身砼強(qiáng)度C30，采用Φ28錨桿，硫磺膠泥錨接頭；樁長(zhǎng)16~22米，持力層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，單樁豎向承載力特征值150KN，最終壓樁力300KN。
承臺(tái)開(kāi)挖后開(kāi)孔，植錨桿，投入兩臺(tái)壓樁架，完成進(jìn)尺2200米，工期二十天完成施工任務(wù)。由于上部結(jié)構(gòu)荷載不大，施工中重點(diǎn)對(duì)建筑物進(jìn)行了沉降觀測(cè)，對(duì)承臺(tái)、柱、梁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，施工中有個(gè)別承臺(tái)出現(xiàn)了上抬現(xiàn)象，通過(guò)配重和調(diào)整施工順序得到了有效控制。
本工程自2008年9月投入使用，已歷時(shí)一年多，經(jīng)觀測(cè)，沉降穩(wěn)定，加固取得了良好的效果。
6、結(jié)語(yǔ)
對(duì)建筑進(jìn)行加層改造更能體現(xiàn)節(jié)能減排的發(fā)展思路，能充分利用社會(huì)資源，改善民生。建筑加層改造由于其特有的條件限制，對(duì)基礎(chǔ)處理的工藝提出了新的要求。
錨桿靜壓樁施工機(jī)具簡(jiǎn)單，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)條件要求不高；該工藝施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染；施工速度快，可以與主體施工同時(shí)進(jìn)行，還可在不影響住戶(hù)正常使用的條件下施工；采用靜壓方式成樁，對(duì)地下土體擾動(dòng)及鄰樁影響達(dá)到最小程度；樁體材料采用工業(yè)化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；成樁過(guò)程直觀可控，施工中能即時(shí)對(duì)樁身承載能力做出經(jīng)驗(yàn)估算。
由于錨桿靜壓樁具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，能充分適應(yīng)加層改造建筑基礎(chǔ)加固的各項(xiàng)要求，在加層改造中的應(yīng)用日益廣泛。對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行研究改造，對(duì)樁體材料進(jìn)行更新定型，使其向更大噸位方向發(fā)展，則錨桿靜壓樁的應(yīng)用范圍將會(huì)更加廣泛。
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