淺談錨桿靜壓樁在建筑工程地基加固中的應(yīng)用

1、淺談錨桿靜壓樁在建筑工程地基加固中的應(yīng)用摘要：錨桿靜力壓樁法是近年來(lái)開發(fā)的一項(xiàng)地基加固新技術(shù)，在老廠房或舊有建筑物改造、已有建筑物基礎(chǔ)托換加固以及新建工程中得到較為廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合工程實(shí)踐，詳細(xì)介紹了錨桿靜壓樁在建筑工程地基加固中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：錨桿；靜壓樁；質(zhì)量；施工1.引言 本建筑工程共四層，框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)地耐力按150Kpa進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)工程地質(zhì)勘查資料分析地耐力較低，僅為80100Kpa，故應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。由于本工程工期較緊，經(jīng)甲方和設(shè)計(jì)單位共同協(xié)商后決定采用錨桿靜壓樁對(duì)地基進(jìn)行加固，原設(shè)計(jì)筏板基礎(chǔ)不變，在筏板基礎(chǔ)上預(yù)留壓樁孔和錨桿孔，在主體工程施工完二層后與

2、主體工程同步進(jìn)行錨桿靜壓樁的施工。 2.錨桿靜壓樁的基本原理和性質(zhì) 2.1基本原理 錨桿靜壓法沉樁，主要是利用建筑物自重作為壓樁荷載。先在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)留壓樁孔和預(yù)埋錨桿螺栓，借錨桿螺栓反力，通過(guò)反力架用液壓千斤頂將鋼筋砼預(yù)制短樁逐段壓入預(yù)留孔內(nèi)，直至壓力表讀數(shù)滿足設(shè)計(jì)壓力時(shí)，則可認(rèn)為此樁滿足設(shè)計(jì)要求，再將樁頭與基礎(chǔ)用砼二次澆筑起來(lái)，當(dāng)二次澆筑砼達(dá)到設(shè)計(jì)齡期，該樁便能承受上部荷載，彌補(bǔ)地基承載力不足，防止上部建筑物的沉降。 2.2錨桿螺栓的基本性能 錨桿螺栓的形式，對(duì)于新建基礎(chǔ)一般采用預(yù)埋錨桿螺栓，直徑D為20mm左右，尾部帶有長(zhǎng)度為10D的直角彎鉤，上部端頭帶有螺紋，螺紋長(zhǎng)度10cm，埋入基礎(chǔ)深度

3、應(yīng)10D，預(yù)留孔兩側(cè)各預(yù)埋兩根錨桿螺栓，對(duì)稱布置，四根錨桿螺栓埋入基礎(chǔ)部分用4根12鋼筋焊接固定，并與基礎(chǔ)底板鋼筋焊接，確保軸線尺寸和錨桿螺栓上端頭不偏位。 3.錨桿靜壓樁的特點(diǎn)及適用范圍 樁基施工和上部建筑同步施工，不占用工程絕對(duì)工期，施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)環(huán)境污染，樁體側(cè)向擠壓小，為端承摩擦樁。在施工過(guò)程中可直接讀出壓樁力和樁入土深度，可保證所施工的每一根樁都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。施工機(jī)具設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、移動(dòng)靈活，操作技術(shù)易于掌握，占用空間場(chǎng)地小，對(duì)場(chǎng)地平整度要求不高，施工速度快，相對(duì)于其它樁基生產(chǎn)成本費(fèi)用低廉。 錨桿靜壓樁在二層主體結(jié)構(gòu)施工完畢后才開始施工，突破了其它樁基工程必須先施工

4、樁基在施工上部結(jié)構(gòu)的慣例。當(dāng)然，利用建筑物自重作為壓樁荷載，需要設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)計(jì)算確定究竟幾層結(jié)構(gòu)可滿足要求，不可大意。過(guò)早壓樁，建筑物自身荷載不夠，可能會(huì)將基礎(chǔ)拔起，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；壓樁過(guò)遲，則自然地基承載力不夠，建筑物可能會(huì)不均勻沉降，從而破壞結(jié)構(gòu)。采用錨桿靜壓樁就是因?yàn)槠鋵?duì)側(cè)向土體擠壓小，以免擾動(dòng)老基礎(chǔ)，同時(shí)靜壓樁不需降低地下水位，也就不會(huì)破壞相鄰老基礎(chǔ)下的地下水分布，近而保證了相鄰建筑物的結(jié)構(gòu)安全。另外，在市區(qū)或居民區(qū)，靜壓樁施工沒(méi)有擾民顧慮，解決了施工中的噪音投訴問(wèn)題，可以加班加點(diǎn)縮短工期。 4.錨桿靜壓樁施工技術(shù) 4.1施工工藝流程 基礎(chǔ)預(yù)留錨桿孔和樁孔埋設(shè)錨桿螺栓安裝反力架吊樁段就位

5、壓樁接樁壓至設(shè)計(jì)深度和要求的壓樁力封樁、將樁與基礎(chǔ)連接拆除壓樁設(shè)備 4.2施工機(jī)具準(zhǔn)備 (1)錨桿靜壓樁樁機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)單，主要構(gòu)成有反力架、活動(dòng)橫梁、油壓千斤頂、高壓油泵、葫蘆、鋼絲繩等，壓樁力達(dá)500KN。 (2)配套機(jī)具：電焊機(jī)、切割機(jī)、熬制硫磺膠泥用鍋灶、扳手、鐵錘、鑿子等。 4.3鋼筋砼預(yù)制樁制作要求 樁段采用鋼筋砼，截面形狀為矩形，截面邊長(zhǎng)為200mm。為操作方便，標(biāo)準(zhǔn)樁節(jié)為2m，第一節(jié)樁樁端預(yù)制時(shí)應(yīng)留有樁尖，壓樁入土?xí)r可以減小摩擦力，最后一節(jié)樁即樁頭為1m，預(yù)制樁配筋為主筋4根16，箍筋為6100，樁的一端預(yù)留4根14插筋150mm長(zhǎng)，另一端預(yù)留插筋孔，孔徑30mm，孔深150mm。樁

6、身砼強(qiáng)度為C30。預(yù)制時(shí)可以在施工現(xiàn)場(chǎng)平整塊場(chǎng)地預(yù)制，也可以在有資質(zhì)的預(yù)制廠進(jìn)行訂購(gòu)。壓樁時(shí)樁身砼強(qiáng)度必須達(dá)到100。 4.4錨桿靜壓樁施工過(guò)程 (1)預(yù)留壓樁孔時(shí)，樁孔應(yīng)做成上小下大梯形體，以增強(qiáng)基礎(chǔ)抗沖剪能力?；A(chǔ)頂面可預(yù)留200mm300mm二次澆筑，這樣既有利于樁機(jī)就位(樁機(jī)底座應(yīng)在同一個(gè)水平面)，又有利于樁頭封堵后的受力效果。 (2)錨桿螺栓必須與基礎(chǔ)配筋連接在一起，并應(yīng)焊牢，焊縫長(zhǎng)度為單面焊10D，雙面焊5D。錨桿螺栓上端頭絲牙處應(yīng)用塑料護(hù)套保護(hù)或者用透明膠布纏繞10圈以上。因?yàn)閺念A(yù)埋到壓樁還要間隔很長(zhǎng)一段時(shí)間，絲牙一旦破壞，將無(wú)法固定反力架，也就無(wú)法壓樁。 (3)反力架安裝時(shí)將反

7、力架底座螺栓孔對(duì)準(zhǔn)錨桿垂直放下，然后用螺母緊固反力架和錨桿，并調(diào)水平，保證架體垂直。樁送入樁孔施壓前，應(yīng)校正樁身、千斤頂、架體中心線保持在一條鉛垂線上，必要時(shí)可在架體上掛一垂球或用水平尺進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止偏位主要是保證錨桿螺栓上絲牙不被破壞以及樁體成型后的承載效果，如果樁體偏位，應(yīng)立即糾偏，調(diào)節(jié)反力架底座或者在樁身與樁孔間加大頭塞。 (4)壓樁過(guò)程中，前一節(jié)樁頂壓到距離基礎(chǔ)上表面500mm時(shí)，便于接樁操作方便，可以停壓準(zhǔn)備接樁，將后一節(jié)樁綁上鋼絲繩用葫蘆吊起就位，檢查插筋是否完整，插筋孔清理干凈，保證插筋和插筋孔吻合，然后包好套箍，到入己熬制好的硫磺膠泥，再將插筋對(duì)準(zhǔn)插筋孔，緩慢插入，保證孔內(nèi)及接

8、縫處漿液飽滿，視外界溫度情況，5分鐘左右硫磺膠泥冷卻結(jié)硬后便可繼續(xù)壓樁。接樁時(shí)應(yīng)注意控制硫磺膠泥的澆注時(shí)間，一般控制在2分鐘之內(nèi)。油壓千斤頂與樁頂接觸面最好能放置一塊鋼板，以防壓破樁頭，難以接樁。 (5)壓力表讀數(shù)控制，原則上以設(shè)計(jì)要求讀數(shù)為準(zhǔn)，讀數(shù)可大不可小，為了避免鑿截樁頭帶來(lái)的麻煩，應(yīng)根據(jù)讀數(shù)和樁的入土速度來(lái)判斷在接樁時(shí)應(yīng)該換樁頭還是應(yīng)該換標(biāo)準(zhǔn)樁節(jié)。例如：壓力表讀數(shù)接近設(shè)計(jì)值時(shí)，但讀數(shù)上升緩慢，而樁勻速下沉，無(wú)明顯減速現(xiàn)象時(shí)，則應(yīng)更換標(biāo)準(zhǔn)樁節(jié)；反之，則應(yīng)更換為樁頭。樁頭必須壓入基礎(chǔ)面下樁孔內(nèi)，當(dāng)讀數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)值時(shí)，但樁頭仍裸露在外，應(yīng)繼續(xù)施壓，只要不超過(guò)極限承載力即可，直至壓入孔內(nèi)。實(shí)在

9、壓不下去，只有鑿截樁頭，鑿后將箍筋下落，四根主筋向外四個(gè)拐角方向扳倒錨入基礎(chǔ)二次澆筑砼內(nèi)。 (6)每根樁壓完后，卸去壓樁機(jī)，準(zhǔn)備封樁工作。將四根錨桿螺栓用巾16鋼筋交叉焊接起來(lái)，正好位于樁孔上方，然后再二次澆筑微膨脹早強(qiáng)細(xì)石砼。(在壓樁前，就應(yīng)將孔內(nèi)模板雜物清理干凈，孔表面應(yīng)鑿毛)二次澆筑砼時(shí)，還要灑水濕潤(rùn)并刷素水泥漿。澆搗時(shí)應(yīng)特別注意樁孔內(nèi)砼密實(shí)度，這是樁與基礎(chǔ)連接，傳遞荷載的關(guān)鍵部位。澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)14d，并應(yīng)巡查砼表面有無(wú)裂紋隆起等現(xiàn)象。 (7)多臺(tái)壓樁機(jī)同時(shí)施工時(shí)應(yīng)對(duì)稱布置、均勻分布，保證建筑物基礎(chǔ)受力平衡，另外從相鄰建筑物處向另一方向布置。單樁施壓過(guò)程中，中途停歇時(shí)間不能太長(zhǎng)，應(yīng)控制

10、在15分鐘以內(nèi)。時(shí)間過(guò)久，再壓的時(shí)候可能壓不下去，但實(shí)際該樁的承載能力并沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，給工程結(jié)構(gòu)埋下隱患。 5.質(zhì)量控制 (1)鋼筋砼預(yù)制樁在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的，應(yīng)有完整的技術(shù)資料，包括原材檢驗(yàn)、施工檢驗(yàn)批、試塊留置、成品樁破壞試驗(yàn)等；在預(yù)制廠預(yù)制的，應(yīng)審查預(yù)制廠單位資質(zhì)，并有小型預(yù)制構(gòu)件出廠質(zhì)量證明書。 (2)壓樁機(jī)設(shè)備應(yīng)有使用材料的合格證明、相關(guān)單位主管部門的檢測(cè)合格報(bào)告，硫磺膠泥的產(chǎn)品合格證和質(zhì)量保證書，還要從現(xiàn)場(chǎng)抽樣送檢獲得強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告，小于或等于100kg應(yīng)有一組試件。 (3)每根樁應(yīng)有完整的記錄資料，包括樁體規(guī)格和壓樁的開始結(jié)束時(shí)間、壓樁總節(jié)數(shù)、每節(jié)樁壓力讀數(shù)、樁入土深度、實(shí)際樁長(zhǎng)、壓樁最后讀數(shù)、樁體垂直度等。 (4)單樁應(yīng)做靜載試驗(yàn)，觀測(cè)卸載后的樁體反彈量，同時(shí)還應(yīng)做極限承載力試驗(yàn)，在壓樁過(guò)程中就可以做上述試驗(yàn)，無(wú)需等到樁基施工結(jié)束，抽檢數(shù)量為樁總數(shù)的3。 (5)質(zhì)量控制主要是在過(guò)程中控制，但最終體現(xiàn)在質(zhì)保資料上，所以對(duì)以上數(shù)據(jù)應(yīng)制表裝訂成冊(cè)，單獨(dú)匯編列入竣工資料內(nèi)備案。 6.結(jié)束語(yǔ) 實(shí)踐證明，錨桿靜壓樁施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染。其設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活、施工所需空間小也基本不受場(chǎng)地限制。而且錨桿靜壓樁受力明確，傳力路徑清晰，樁身質(zhì)量好控制，是一種方便實(shí)用、合理