[摘要]本文以某建筑物為工程實例，對錨桿靜壓樁進行“一樁兩用”，既利用錨桿靜壓樁進行建筑物加固，又利用其進行頂升糾偏，此工藝在省內(nèi)尚無先例，特別適用于小型建筑物及構(gòu)筑物的加固糾偏。
1.工程概況
某別墅，建筑面積535.51㎡，框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，地上二層，地下一層。基礎(chǔ)底板相對標高-4.12m（絕對標高為1.58m），室外地坪相對標高-0.15m。東側(cè)為已建好的別墅H3，距H4最小距離為8m，H3基礎(chǔ)底面絕對標高為1.60m。西側(cè)為已建好的H5別墅，距H4最小距離為9.02m，基礎(chǔ)底板底面絕對標高為1.05m。
在H4與H5之間為已施工的景觀河道，最小距離為4.28m，H4北側(cè)也為已施工完的景觀河道，景觀河道底板底絕對標高均約4.00m左右。在H4周圍已種植了幾棵樹木，東側(cè)及南側(cè)已砌筑分戶圍墻。
H4于2006年3月17日完成基礎(chǔ)墊層，5月26日完成結(jié)構(gòu)封頂。到2007年3月27日最大沉降量為48mm，無明顯不均勻沉降現(xiàn)象。到2008年6月16日，最大沉降量為90mm，西南角與東北角的不均勻沉降的差值達到64mm，2008年8月1日，最大沉量為96mm，不均勻沉降的最大差值為65mm。期間，現(xiàn)場進行土方回填、河道開挖、室外雨污水管道施工、樹木種植等。
后經(jīng)巖土工程補勘，證實了H4號樓南側(cè)1層缺失，2層局部變薄，且其南邊外側(cè)又有后期堆土堆載（高約2.00m），使得南側(cè)地基變形偏大。
根據(jù)業(yè)主要求，需進行地基基礎(chǔ)加固并將整體結(jié)構(gòu)頂升糾偏至原設(shè)計標高。
2.工程地質(zhì)條件
工程地質(zhì)參數(shù)。
3.加固糾偏目標及技術(shù)難點
3.1加固糾偏目標
?。?）需將該別墅整體頂升20cm；
?。?）頂升的同時完成糾偏，糾偏完成后別墅最高點與最低點高差不得超過20mm；
?。?）頂升加固過程中，結(jié)構(gòu)部位不得出現(xiàn)任何裂縫；
?。?）建筑物沉降得到有效控制，一年內(nèi)沉降不超過30mm；
?。?）整體傾斜率不大于3‰。
3.2技術(shù)難點
（1）常規(guī)的頂升糾偏方法不可行。
別墅地下一層基本浸泡在地下水中，別墅外墻在施工時均已做好防水處理，施工不得破壞墻體。常規(guī)的頂升方法是，先在原基礎(chǔ)梁上部澆筑托換梁，利用建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)作為反力系統(tǒng)，再在兩道梁之間放置千斤頂，利用千斤頂?shù)捻斏⒊A(chǔ)以外的上部結(jié)構(gòu)部分整體抬升，從而完成頂升糾偏。而本工程治理對象為獨棟別墅，業(yè)主要求將別墅連同基礎(chǔ)底板全部抬起，且不允許破壞原有外墻，故常用方案不可行，收集的大量頂升糾偏工程資料中，均無類似工程經(jīng)驗可借鑒。如要順利完成本工程，需進行專門技術(shù)攻關(guān)。
?。?）平面形狀不規(guī)則要求計算精確度高。
當房屋（構(gòu)筑物）常規(guī)平面形狀都比較規(guī)則時，荷載分布較均勻，所以千斤頂布置也比較整齊，頂升糾偏時能較好控制。而本工程別墅平面形狀很不規(guī)則，且荷載分布不均勻，千斤頂不可能均勻布置，這導致每個千斤頂?shù)捻斏慷疾幌嗤娇刂齐y度大。如計算不精確和很好控制千斤頂之間的偏差，很容易導致別墅產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，甚至可能導致部分結(jié)構(gòu)乃至整體結(jié)構(gòu)的損壞，后果十分嚴重。
（3）整體頂升的同時要求精確糾偏使得施工難度大。
別墅總荷載約2000OKN，進行整體抬升難度本身較大，而且頂升的同時要求完成糾偏，且本工程要求的頂升糾偏精度較高，頂升后別墅最高點與最低點高差不得超過20mm。
?。?）施工場地十分緊張。
因該別墅是建成后期出現(xiàn)沉降傾斜現(xiàn)象，待發(fā)現(xiàn)問題時，大部分配套設(shè)施已施工完成。業(yè)主為避免更大經(jīng)濟損失，要求除圍墻可部分拆除外，其他設(shè)施均需保留，增加了設(shè)計與施工難度。
4.設(shè)計方案
綜合考慮房屋結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況、施工條件等多項因素，并進過認真技術(shù)分析，確定采取如下方案（按施工順序介紹如下）：
?。?）土方開挖。室外土方開挖至基礎(chǔ)板板底，將基礎(chǔ)底板四周寬約1.5m范圍內(nèi)的土方挖除，開挖前利用鋼板樁對四周H3、H5別墅及景觀河道進行臨時支護。
（2）基礎(chǔ)底板接長。通過植筋方法對原有筏板進行接長施工，采用沖擊鉆及鑿巖機鉆出植筋孔，孔徑為d+4mm，樁中心1m范圍內(nèi)布置6根Φ25鋼筋，其余位置植入Φ16@300鋼筋，植筋深度滿足規(guī)范要求。新澆筑鋼筋砼底板厚度40cm，砼強度等級C40，澆筑過程中預留壓樁孔并埋設(shè)錨桿，錨桿規(guī)格為M24，室內(nèi)樁直接在基礎(chǔ)底板上開孔。
（3）壓樁。從預留孔內(nèi)壓錨桿靜壓樁，從而解決基礎(chǔ)加固問題。錨桿靜壓樁設(shè)計參數(shù)為：規(guī)格250×250mm預制方樁，樁身砼強度等級C30，單樁承載力設(shè)計值250KN，壓樁力420KN，接樁方式為角鋼焊接接樁，單樁長15.0m。
?。?）頂升糾偏。利用錨桿靜壓樁作為反力結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)底板上安裝反力裝置，每根樁上布置一臺千斤頂，計算每個千斤頂?shù)捻斏?，編制糾偏計劃。選定適宜頂升的天氣條件，根據(jù)擬定的糾偏計劃進行頂升糾偏，在1天時間內(nèi)通過抬升千斤頂完成頂升糾偏施工，將房屋傾斜率糾正至理想范圍后，鎖定所有千斤頂。
?。?）注漿。頂升糾偏結(jié)束后，基礎(chǔ)底板與地基土之間形成高度約20cm的空隙，需注漿填實。水泥砂漿強度：M15，注漿壓力：0.1~0.3Mpa。
5.設(shè)計及驗算
5.1新增基礎(chǔ)底板承載力驗算
?。?）抗剪承載力驗算：
V=0.07fcbh0=0.07*15*1100*（400-35）=421.575KN>壓樁力=420KN滿足。
?。?）抗彎承載力驗算：
混凝土強度等級為C40，fc＝19.5N/mm；鋼筋抗拉強度設(shè)計值fy＝300N/mm，Es＝200000N/mm；縱筋合力點至截面近邊邊緣的距離as＝35mm；由配筋面積As求彎矩設(shè)計值M，縱筋受拉鋼筋面積As＝2943.75mm；截面尺寸b×h＝1100×400，ho＝h-as＝400-35＝365mm。
計算結(jié)果：
A、相對界限受壓區(qū)高度ξb＝β1/[1+fy/(Es*εcu)]
?。?.8/[1+300/(200000*0.0033)]＝0.550
B、混凝土受壓區(qū)高度x＝As*fy/(α1*fc*b)＝2943.75*300/(1*15*1000)＝58.87mm
C、相對受壓區(qū)高度ξ＝x/ho＝58.87/365＝0.16≤ξb＝0.550
D、彎矩設(shè)計值M＝α1*fc*b*x*(ho-x/2)＝1*19.5*1000*58.87*(365-58.88/2)＝385.21kN·m
E、配筋率ρ＝As/(b*ho)＝2943.75/(1000*360)＝0.82%
縱筋的最小配筋率ρmin＝Max{0.20%，0.45ft/fy}＝Max{0.20%，0.19%}＝0.20%
F、承載力N=M/l=385.21/0.25=1540.8kN〉實際壓樁力=420KN，滿足
5.2錨桿樁相關(guān)指標計算
?。?）單樁承載力特征值核算（單樁長15m）：
Ra=U∑αiliτi+αAσ
R=1.4*16+2.5*14+4.3*12+2.7*1.6+3.9*20+0.0625*900=286KN
?。?）總樁數(shù)計算：總荷載約20000KN，每個千斤頂?shù)淖畲笃鹬睾奢d為250KN，安全度1.25，每個千斤頂設(shè)計承載200KN，故總樁數(shù)需≧20000/200=100根。
根據(jù)H4基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)計共布樁96根（室內(nèi)42根，室外54根）
6.加固糾偏效果
工程施工時間為2008年6月1日~8月15日，工期75天，完成指標如下：
?。?）最大頂升量22cm（因業(yè)主臨時要求而增加）；
?。?）最高點與最低點最大高差17mm；
?。?）一年內(nèi)沉降最大的點為17mm，最小為3mm（一年后測量所得）；
?。?）整體最大傾斜率為1‰（一年后測量所得）。
7.結(jié)論
本工程是我公司乃至浙江省內(nèi)首例采用錨桿靜壓樁直接對建筑物進行頂升糾偏的項目，施工過程及治理效果得到了相關(guān)參建單位的一致好評，取得了良好經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)，也為以后類似工程的實施積累了寶貴技術(shù)和經(jīng)驗。
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