已建建筑物地下抗浮處理的探討

梅建芬

（無錫市城市設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇，無錫，214031）

已建建筑物地下抗浮處理的探討

梅建芬

（無錫市城市設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇，無錫，214031）

某安置小區(qū)的公建配套用房，原設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力管樁作為抗拔樁，在主體封頂后，施工單位停止排水，發(fā)現(xiàn)地下室頂板有上拱現(xiàn)象。經(jīng)對(duì)建筑物觀測，并組織專家實(shí)地察看，對(duì)沉降觀測資料分析研究后，認(rèn)為抗拔樁失效，需采用樹根樁進(jìn)行抗浮加固。

抗浮；沉降觀察；抗拔樁失效；樹根樁加固。

一、工程概況

無錫某安置小區(qū)的公建配套用房，由于使用功能需要，地下室層高為5.45m，室內(nèi)外高差0.15m，上部為兩層農(nóng)貿(mào)市場，局部有三層辦公用房。由于地下室較深，上部隔墻較少，經(jīng)計(jì)算，局部水浮力大于結(jié)構(gòu)的恒載，需打抗拔樁解決抗浮問題。原設(shè)計(jì)采用PC-500（100）AB-C60-12的預(yù)應(yīng)力管樁作為抗拔樁，單樁抗拔力極限值為800kN。樁的布置見圖1。

二、事故原因

本工程于2009年8月18日開始打抗拔樁，2010年1月21日封頂。主體封頂后，填充墻尚未開始砌筑，施工單位即停止排水。由于當(dāng)時(shí)雨水較多，地下水位急劇升高，施工單位發(fā)現(xiàn)地下室頂板有上拱現(xiàn)象，施工單位對(duì)該建筑物作沉降觀測，發(fā)現(xiàn)主體四周上拱幅度小，中間部位上拱幅度大，最大處上拱80mm左右。形成一個(gè)弧形。恢復(fù)排水后，委托專業(yè)檢測單位對(duì)其進(jìn)行沉降觀測，在23天內(nèi)，對(duì)建筑物進(jìn)行的6次沉降觀測，發(fā)現(xiàn)抽水后的沉降也出現(xiàn)四周小、中間大的現(xiàn)象。H軸線觀測結(jié)果詳見下表。

日期軸線6 8 10 12 14 17 19 22 備注2010年3月15日 +50 +75 +84 +85 +73 +54 +38 -25 +抽水前累計(jì)上浮2010年4月22日 -16 -40 -57 -52 -46 -32 -24 -13 -抽水后累計(jì)下沉

甲方組織專家現(xiàn)場查看了實(shí)際情況，聽取施工、監(jiān)理等現(xiàn)場相關(guān)人員的介紹，仔細(xì)研究了觀測單位提供的沉降觀測記錄，并根據(jù)其他地塊出現(xiàn)的類似情況，認(rèn)為上述現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是跟地下室外圍地下水位變化相關(guān)聯(lián)。有部分抗拔樁底板連接點(diǎn)脫開，致使抗拔樁失效，對(duì)地下室必須再作抗浮處理。

三、處理方法

由于建筑物主體已完工，結(jié)合現(xiàn)場的施工條件，可采用200×200mm的錨桿靜壓樁、Φ200的樹根樁進(jìn)行抗浮加固處理。若采用錨桿靜壓樁，有施工速度快、施工現(xiàn)場比較干凈等優(yōu)點(diǎn)；但在將樁壓入土中時(shí)，首先要克服對(duì)樁的側(cè)阻力和端阻力，這兩部分力產(chǎn)生一定的擠土作用，另外還存在多次接樁的問題。若接樁過程中現(xiàn)場焊接質(zhì)量不好，仍達(dá)不到抗浮加固的目的。

經(jīng)反復(fù)比較，發(fā)現(xiàn)樹根樁可以使用小型鉆機(jī)，所需施工場地較小，只要有1m×1.5m的平面尺寸和2.5m的凈空高度即可施工，而且施工時(shí)噪聲小，機(jī)具操作時(shí)振動(dòng)也較小，不會(huì)給原有結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定帶來任何危險(xiǎn)。施工時(shí)因樁孔較小，故而對(duì)地基土不產(chǎn)生次應(yīng)力，僅僅是在灌注水泥漿時(shí)使用了壓力不大的壓縮空氣，所以不擾動(dòng)地基土。建筑的正常工作情況也無影響。決定采用垂直的、只放單根鋼筋的摩擦型樹根樁來解決抗浮加固問題。

經(jīng)計(jì)算，樹根樁采用Φ200，樁長24m，內(nèi)配置1Φ32 HRB400鋼筋，由于受地下室高度的限制，鋼筋節(jié)長4m，用機(jī)械接頭連接；注漿材料采用純水泥漿液，設(shè)計(jì)強(qiáng)度不小于 40MPa，采用一次注漿的施工方法，單樁抗拔力極限值560kN。待樁體強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時(shí)開始張拉，張拉力為240kN，待張拉檢驗(yàn)后應(yīng)力放松至180kN時(shí)鎖定。經(jīng)計(jì)算，布置了57根樹根樁進(jìn)行抗浮加固。詳見樹根樁平面布置圖（圖2）和樹根樁與底板節(jié)點(diǎn)大樣圖（圖3）。最后在樁頂處底板面用C35微膨脹混凝土澆筑，周圍用堵漏王作防水封堵。

四、結(jié)語

通過本工程采用樹根樁對(duì)已建建筑物地下室抗浮問題的加固處理，收到了預(yù)期的效果，對(duì)同類問題的處理有一定的借鑒意義。同時(shí)，對(duì)一般帶地下室的中、小型工程，在主樓無需采取樁基，局部地下室部分抗浮不夠只需少量抗拔樁的情況下，采用樹根樁抗浮，可避免預(yù)制樁的擠土效應(yīng)，還可省去大型打樁機(jī)械的進(jìn)退場費(fèi)，是比較經(jīng)濟(jì)可靠的。對(duì)中、小型工程在施工場地受到限制，打樁機(jī)械無法操作的區(qū)域，及對(duì)有些已建建筑基礎(chǔ)的加固，采用樹根樁也是一種不錯(cuò)的選擇。

參考資料：

[1] 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ79-2002，中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2] 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007-2002，中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3] 既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范 JGJ123-2000，中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[4] 張永鈞 葉書麟主編，既有建筑地基基礎(chǔ)加固工程實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)，中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[5] 江見鯨 王元清 龔曉南 崔京浩編著，建筑工程事故分析及處理（第二版），中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[6] 李相然 趙春富 張紹河編著，地下與基礎(chǔ)工程防滲加固技術(shù)，中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[7] 龔曉南主編，地基處理手冊(cè)，中國建筑工業(yè)出版社，2008.

圖3 樹根樁構(gòu)造詳圖

圖1 抗拔樁平面布置圖

圖2 樹根樁平面布置圖

TU325

A

1674-3954（2011）02-0020-03