浅谈锚杆静压桩加固地基实践应用

 

一、前言

 

随着城市建设的迅速发展，许多早期建设的多层建筑甚至高层建筑因种种原因必须拆除，新建建筑物的基础施工时就要碰到原有建筑所遗留下来的各种桩型。通常设计者往往为了安全和方便，废弃原桩基，重新设计新桩型。但是为了避开老桩基，就会增加新桩基布置的复杂化，提高基础处理的造价，造成了极大的浪费。对于原有桩基，只要慎重施工、合理利用，完全可以变废为宝，大大地降低工程造价与缩短工期。我们在杭州市浙报宿舍33－B幢住宅楼改造施工中，采取利用原建筑遗留的夯扩桩，局部补打锚杆静压桩，用新建建筑物的自重荷载作为压桩反力，节约了基础造价，加快了施工进度。实践证明，新建建筑充分利用老桩基，采取锚杆静压桩加固地基，具有极高的经济价值和施工效率。

 

二、工程简介

 

该工程地处杭州市竹竿巷小区，框架六层住宅，底下为半地下室自行车库。原有建筑基础拆除后发现原地基设计为φ325夯扩桩、桩长4～6米、夯扩头φ500、砼标号200＃，且较密。根据现场地质情况及距附近建筑物间距较近的特点，新建建筑基础设计为整板基础，大部份支承在原有夯扩桩上，小部份采取补打锚杆静压桩，原夯扩桩作试桩用4根。锚杆静压桩预制段采用200×200㎜截面，每段桩长1.5米，焊接接头，砼强度等级C30。

 

三、施工准备工作

 

1.先对现场周围建筑物全面检查，布置好观察点，确认地下无障碍物，不会对周围环境造成影响；其次在场地附近设置水准点，数量为两个，用以检查桩的入土深度；再对桩轴线位置做出标志。

 

2.将对压桩施工有影响的脚手架移位，拆除清理半地下室模板及支撑，留出压桩必须的施工操作空间。

 

3.抽除地下室积水，清除底板砼表面污泥。保持进出通道畅通，以不影响桩段的运输。

 

4.安装压桩设备，架立反力架等设备，并在桩架上设置标尺，先调试合格。

 

5.压桩配备380V、20千瓦以上电源，配电箱布置在距最远桩位100米内，设于现场北侧距压桩施工段约30米，采用三相五线单独布线。

 

6.对进场的预制桩段质量检查，将经检验合格的桩运至施工通道附近，堆放层数不超过四层。

 

四、施工机具及劳动力配备

 

1.配置两套静压设备，两套反力架。静压设备采用流量不小于4升/分的高压油泵，行程不小于20厘米的500KN油压千斤顶。

 

2.配备经纬仪、水准仪各1台，电焊机1台，运桩小车1辆。

 

3.每套压桩设备配备操作技术工2名、记录员1名、普工2名；另配电焊工1名，现场管理施工员、质量员、安全员各1名。

 

五、施工部署和施工方案

 

1.在压桩前选取4根原夯扩桩，对原夯扩桩的实际承载力先进行静压试验，根据夯扩桩和锚杆静压桩各自的设计要求单独承载力，确定锚杆静压桩的压桩力，不至于两种桩型因承载力相差过大，引起不均匀沉降。

 

2.锚杆静压桩的长度分为两批，一批控制在3m以内，以②－3＃土为持力层；另一批以④－3＃土为持力层，以减少沉降量。具体数据与做法根据试桩结果确定。

 

3.先进行基础与上部主体建筑施工，待建筑物自重荷载超过压桩力，可以作为压桩反力，再用千斤顶将桩段从基础中预留的压桩孔内逐段压入土中，然后将桩与基础连结在一起，从而达到加固地基效果。4.工艺流程：定位→开凿压桩孔和钻取锚固孔→种植锚

 

5.压桩结束后，即清理预留连接钢筋，焊接锚固钢筋，进行封顶施工。

 

六、质量要求和技术措施

 

1.预制桩段采用工厂化生产，截面尺寸及配筯符合设计要求，纵向钢筋砼保护层厚度为30㎜。要求端面平整，与桩身轴线垂直。桩身砼密实，弯曲矢高偏差小于1/1000L，掉角深度小于10㎜。

 

2.承台面要求平整，桩孔保持端正，锚杆中距（250×650）偏差不大于20㎜。

 

3.压桩时桩身必须保持垂直，倾斜度不大于1%。桩架固定必须安稳，压桩过程中发生摇动时应随时拧紧螺帽。

 

4.接桩时先将四角点焊固定，然后对称焊接，桩段间的接头必须保证有相对的两条侧边满焊。焊接钢板采用低碳钢，焊条采用E43，铁件表面应清洁，上、下节桩之间缝隙用铁片填实焊牢，电焊结束后停歇时间大于1min。接桩节点弯曲矢高偏差小于1/1000L。

 

5.及时做好压桩记录，千斤顶的每一行程结束时都应记下油压表读数。

 

6.桩顶至承台面的距离不小于40㎝，一般也不大于50㎝。

 

7.封顶砼施工时要尽量抽干孔中的积水，并将桩身周围的空隙用石子或黄砂填补密实，让桩顶外露5㎝左右，封顶砼强度应大于或等于桩身砼强度。

 

8.压桩时两台机器应注意不能靠得太近，相距不应小于3米。

 

9.桩基属于隐蔽工程，应对每根桩静压过程进行观测，做好详细记录，作为验收签证依据。

 

10.压桩施工完毕后，检查桩位偏差符合规范要求，并对桩承载力进行检验，承载力应符合设计要求。

 

七、安全措施

 

1.严格执行安全生产操作规程，坚持安全文明施工，上岗前做好安全技术交底。

 

2.操作人员严格遵守岗位责任制，熟悉本工种的安全技术操作规程。

 

3.各类机械设备使用前，先对安全性能进行检查，电器设备装设漏电保护装置。

 

4.合理安排工序，控制好施工进度，施工过程做好沉降、倾斜的观测。

 

5.压桩设备定专人操作、维护与保养。

 

6.为避免和减轻打桩对周围环境产生的危害，采取下列预防措施：

 

（1）控制压桩速度。即控制每天压桩的数量，可以避免产生严重的挤土现象和超静水压力。

 

（2）选择合理的压桩顺序。采用背向保护对象向前推进压桩的方法，减少桩入土后挤压土层对附近原有建筑地基的影响。

 

（3）增设竖向排水通道。在新压入桩与原有夯扩灌注桩之间埋设袋装砂井，袋装砂井直径为80㎜，间距1.5m，深度10m，避免在压桩过程地基土水平位移，造成原桩偏位或断桩。

 

八、经验总结

 

通过实践应用，新建建筑充分利用原有桩基，采用锚杆静压桩加固建筑物的地基承载力，只要慎重设计、慎重施工，掌握好施工步骤，处理好新老基础的承载力和上部结构的整体刚度，可以大大地降低土建造价，缩短施工周期。

 

在杭州市浙报宿舍33－B幢住宅楼工程中，一是节约了原有桩基处理与重新打桩基的成本和工期；二是先进行基础施工，后进行锚杆静压桩施工，加快了上部结构的施工进度，避免了因桩基施工所耽误的工期；三是采取了锚杆静压桩施工，减少了对周边建筑与居民生活环境的影响。该工程竣工验收后，经过十四次沉降观测，最大沉降量18㎜、最小沉降量14㎜、沉降差仅为4㎜，满足规范和设计要求，达到了预计效果。与废弃原桩基，重新打桩相比较，直接节约桩基处理造价50%以上（约50万）。该处理方案取得了较好的经济效率与社会效率，在旧城改造过程中能够广泛应用。

 

参考文献

 

[1]《建筑施工手册》，中国建筑工业出版社，2002年.

 

[2]《建筑桩基技术规范》，中国建筑工业出版社.

 

[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》，GB50202－2002.

 

[4]《既有建筑地基基础加固技术规范》，JGJ123－2000.

 

[5]吴松勤主编.《建筑工程施工质量验收规范应用讲座》，中国建筑工业出版社.

 

[6]叶书麟主编.《桩基工程手册》，中国建筑工业出版社.