錨桿靜壓樁施工技術在房建工程應用分析

前言

在進行房建設工程施工中，會遇到施工場地比較狹窄，普通壓樁設備不能進入施工現場，在這種情況下，可通過現有建筑物的自重，采用錨桿靜壓樁技術進行地基處理。施工中只要做好控制措施，有效減小壓樁擠土產生的不利影響，錨桿靜壓樁是一種較優的樁基施工方案。

1、錨桿靜壓樁技術特點

錨扦靜壓樁是通過新建建筑物自身重量，把錨桿與靜壓樁技術結合在一起的一種技術比較先進的施工技術，樁的設計受力機理與打入樁和大型靜壓樁相同。

錨桿靜壓樁具有以下特點：（1）施工設備較小，施工工序較為簡便，施工場地不需要很大；（2）施工時不會產生振動、噪音、污染。（3）可以通過預制短樁，分段把樁壓入，在場地和空間較小的情況下，不影響施工。（4）沉樁中受力明確，壓樁時可以控制單樁承載力，可以及時跟進每根樁的壓樁力和樁長，以保證施工質量。

2、錨桿靜壓樁施工控制措施

2.1 做好防控措施，保證附近建筑物及地下管線完好無損。

在施工過程中，樁會對土體產生擠壓，影響到附近的構筑物及管線，施工前應做好預防措施，如設置防擠溝和施工砂井等,可有效控制擠土及孔隙水壓力，使附近物體免受影響，此外，要嚴格按施工方案和施工工序進行施工。

2.2 樁定位

樁壓入土體時，會對附近的土體產生位移變形等影響，故應把控制點設置在防擠溝以外的位置，方便操作。施工前要測出每一棟樓的軸線樁位,并用木樁加釘固定軸線控制點，用小鋼筋進行樁位標記,場地軸線放灰線。每根樁就位前均要校正，確保施工的樁受力在可控制范圍內，避免其它樁位受到影響。

控制樁頂標高，把標高基準面引測到防擠溝以外穩固的構筑物墻體上,避免土體擠土造成位移。

2.3 樁機選型

在具體工程施工中，根據實際情況，分析不同類型的靜壓樁機的性能和參數，選擇合適的樁機型號。選擇樁機正確，會提高工程施工質量和增加經濟效益。

2.4 沉樁及壓樁

壓樁期間，需要用經緯儀對樁的中心線進行觀測，如出現偏移情況要馬上進行校正，一般做法是把木樁楔入到樁壁及土體間隙，對樁位進行扶正。要控制沉樁速度，控制速度為2m/min以內為宜，要連續壓樁，中途停頓時間要控制在 30min以內。

2.5 接樁

可通過焊接法連接分節預制的靜壓樁。焊接時要采用對稱方式進行。

保證焊縫要焊滿，不能留有孔隙。焊接作業完成后,要稍待10～15min,等其降到常溫后，再把防腐漆涂上外露鐵件上,才能繼續沉樁。下接樁時，還要用儀器對樁的垂直度和上下節樁的同心度進行校驗，保證其符合設計要求。

2.6 對樁進行沉降觀測

樁施工作業完成后，依照有關規定，需要對樁進行沉降觀測和靜荷載試驗，對出現樁位偏差等質量問題，要采取措施解決，并保證樁的質量符合設計要求。

3、工程概況

某住宅群為1-3棟，均為五層建筑，為磚混結構形式，建筑基礎為天然地基，埋深為2.00m。

在住宅樓施工中，地基出現下沉，其中最大沉降量為36.9mm，跟蹤檢查，發現下沉速度與時間成正比。由于沉降不均勻，引發墻體裂縫產生，門窗出現變形，需要進行地基加固處理，控制沉降不均勻。

我們詳細研究了勘察單位提供的地質報告，可知住宅群所在地質分布為人工填土、粉質粘土、泵質粘土、全風化花崗巖為主。土內還存在不少沖溝，施工前曾經對沖溝進行過回填處理，基礎施工出現不均勻沉降均集中在沖溝部位。見表1。

經綜合考慮到施工現場及附近環境狀況、施工地質沉降原因以及其他成本等因素，總體分析得出使用錨桿靜壓鋼管樁對地基進行加固處理，控制沉降。

表1 施工現場土層分布和力學指標分析

基于該工程是基礎條件不同，提供不了直接的壓樁反力，故使用新增的夾墻梁結構傳遞的反力，達到錨桿靜壓樁進行地基加固處理。

圖1 基礎加固結構平面圖

圖2

3.1 錨桿靜壓樁

作為摩擦型樁的一種，錨桿靜壓樁壓入土體過程中，必須克服土體對樁的實際阻力。隨著樁的不斷壓入，會對周圍土體產生擠壓效應，同樣地，土體對樁也產生水平擠壓力。在樁的擠壓效應下，樁周圍的土體出現重塑，樁的擠壓破壞了土體粘聚強度，增大了超孔隙水壓力，降低了土體抗剪強度，有效減輕了樁四周摩阻力。壓樁作業完成后一時間內，四周土體超孔隙水壓力漸漸變沒，使得此處土體結構強度恢復原來的狀態，抗剪強度會逐漸增加，樁的承載力慢慢發揮了作用。

3.2 樁參數確定

決定樁的參數時，要考慮因素如下：（1）確定工程布設樁的總數，選擇合適的樁截面規格，制定樁的壓力和長度；（2）布設樁時要依據基礎出現沉降情況而定；（3）基于錨桿靜壓樁能和天然地基共同產生作用，錨桿樁不會變為端承樁，考慮到封樁后樁-土共同產生作用。

經綜合考慮眾多因素后，確定本工程靜壓鋼管樁參數如下：鋼管直徑為165mm最合適，壁厚確定為5mm，樁長控制在8～15m以內，每節鋼管樁長度控制在2～2.5m，確定基礎下面的全風化花崗巖作為持力層。夾墻梁由鋼筋混凝土制成，設計規格為300mm×650mm。

加固所用的鋼管與鋼板，規格為Q235，B級。

此外，建造承臺所需要的混凝土為C30；碎石混凝土為C20；墊層素混凝土為C10。

本工程基礎加固結構布平面圖如圖1：

3.3 施工工藝及過程控制

圖3 三號住宅樓累計沉降曲線

本工程錨桿靜壓樁和夾墻梁施工工藝如圖2。

（1）夾墻梁連接承臺鋼筋

夾墻梁的作用是托換墻體，具體做法是在原有房屋條形基礎上，采用兩等截面梁，把墻體兩側夾緊，梁的長度根據墻體具體情況而定。

建成夾墻梁后，會讓加固后的住宅樓基礎力發生新的變化：夾墻梁與原砌體墻通過結合面傳遞剪力達到荷載的轉換，結合面的受剪承載力由新增混凝土和原磚墻搭載與粘結、穿墻箍筋、穿墻預應力錨栓實現。承臺截面有兩種，分別是700×700和700×840，承臺壓樁孔形狀做成上部大下部小的錐形，以減輕混凝土的沖撞破壞，上開口為200mm，下開口為250mm。

（2）錨桿施工分析

本工程錨桿采用型號為M30的螺紋鋼筋制成，提前放入承臺混凝土里。進行承臺鋼筋綁扎時，必須按國家相關規定進行固定錨桿，錨桿與承臺的距離控制在200mm左右。采用500KN壓樁力，錨桿螺栓的嵌固深度須達到其直徑的10～12倍，錨桿的高度要比承臺面高出150mm以上。

（3）壓樁施工注意事項

壓樁前，要先進行標記工作，預埋觀測點，以便能及時觀測住宅樓基礎施工過程中沉降位移情況。壓樁過程中壓樁架要保持豎直，固定緊螺帽。千斤頂與樁段軸線保持在同一垂直線上，千斤頂與樁頂之間要用鋼墊板相墊，墊板存度以3～4cm為宜。

注意施工中壓樁力應小于住宅樓的自重荷載，否則會造成基礎上抬，房屋結構受損。為避免樁側摩阻力增大，要連續進行壓樁，一次壓完，以焊接方式進行樁段連接，樁的表面鐵銹要清除，實行滿焊作業，保證質量符合施工要求，焊縫高度不能超過6mm。

（4）封樁施工要點

整個壓樁過程中，封樁是重要的工序之一，一定要依有關規程進行作業，以保證封裝砼與承臺、樁體的有機統一。

要確保壓樁孔內雜物和積水排除干凈后，才能進行封樁。用高標號砂漿涂刷，上述作業完成后，澆注C30微膨脹混凝土，同時進行振動搗實。為使承臺和混凝土粘結力增強，承臺內側壁要進行鑿毛處理。

當混凝土澆注到距壓樁孔開口平面下方80mm處時，用兩根直徑為22的Ⅱ級鋼相互交叉焊接在一起，四角端部與四根錨桿焊接在一起，錨桿長度一般為120mm。

（5）對住宅樓基礎進行沉降監測

通過壓樁前已預埋在基礎頂面處的沉降觀測點，可及時觀測住宅樓在壓樁施工過程和完成后的沉降情況。

本工程三號樓沉降變化情況見圖3。從其沉隱變化曲線可以看出，經加固處理后的基礎累計沉降量趨于穩定，傾斜率均在0.4%以內，結果表明，工程基礎加固取得良好效果。

4、結語

錨桿靜壓樁由于其具有安靜施工無嗓音、施工簡單、機械攜帶方便、荷載和受力性能不錯等優點，在施工場地不足的情況下，有效地進行基礎加固、改建、擴建等工程施工。隨著技術的不斷完善，相信會在工程建設領域特別是城市建設當中發揮更大作用。