全江偉李慶趙更歧(鄭州市瑞杰結構加固工程有限公司,鄭州 45000 鄭州大學土木工程學院,鄭州 45000)
錨桿靜壓樁在建筑物地基加固及糾偏中的應用研究
全江偉1李慶1趙更歧2
(1鄭州市瑞杰結構加固工程有限公司,鄭州 450001 2鄭州大學土木工程學院,鄭州 450001)
某建筑物由于不均勻沉降,造成上部建筑物整體傾斜率達到19‰,超過規范規定值,采用錨桿靜壓樁對該建筑物進行糾偏并對基礎進行加固。通過該案例,詳述了錨桿靜壓樁的工作機理、設計要點及施工中應注意的問題。
整體傾斜;錨桿靜壓樁;糾偏;加固
錨桿靜壓樁是對既有建筑物地基因不滿足地基承載力要求而進行地基處理或地基加固的補救性托換技術,同時對傾斜的建筑物又可進行糾偏,加固后地基變形較小,在許多地區和工程中得到了推廣應用,取得了良好的技術、經濟和社會效益。
某地1#高層住宅樓東北角加建兩層框架小樓,占地面積3m×6.6m,建筑高度7.2m,基礎埋深1.5m。由于1#住宅樓有地下室,地下室基地標高-4.600m,該兩層框架小樓坐落于回填土上,在雨水的浸泡下,該建筑物向東傾斜,傾斜率到達19‰,被確認為危房。從現場觀察來看,該建筑物梁、板、柱情況良好,無裂縫發生,經技術方案比較,現采用錨桿靜壓樁對該建筑進行糾偏并對基礎進行加固。本文通過實際工程案例,詳述錨桿靜壓樁的工作原理、設計要點及施工注意事項。
2.1 糾偏方案選擇
對于既有建筑物地基糾偏的處理,目前大致可分為兩大類,即迫降糾偏法和頂升糾偏法,結合本工程場地的工程地質、建筑物基礎形式和上部結構的剛度條件等實際情況,本工程采用壓樁反力頂升糾偏法,結合本工程即錨桿靜壓樁糾偏。2.2錨桿靜壓樁糾偏工作原理
錨桿靜壓樁將壓樁反力架通過錨桿與建筑基礎相連接,在壓樁過程中,利用安裝在壓樁反力架下的千斤頂,借助建筑物自重提供的壓樁反力,把預制短樁逐節壓入土層,當壓入的樁達到預定的深度和擬定的承載力時,再用微膨脹早強混凝土將壓樁孔與建筑物基礎連接,這樣就使壓入的樁能夠承擔建筑物荷載或者與原有基礎共同承擔建筑物的荷載,從而達到提高基礎承載力的目的。而利用錨桿靜壓樁糾偏,則是在提高承載力的基礎上增大壓樁反力,當壓入的樁達到一定深度后,樁不再被壓入,建筑被抬升,抬升到設計標高后,建筑物基礎下空隙用無收縮自密實高強無機灌漿料填充密實,從而達到建筑糾偏的目的。
2.3 錨桿靜壓樁糾偏設計
結合本工程實際特點,該建筑物結構形式單一,且結構單方向跨度較小,采用一端頂撐的方法來實現建筑物糾偏(如圖1所示)。又因該建筑物基礎上部無配筋,在反力作用下,基礎上部受拉,對基礎整體性影響較大,故結合實際工程特點,把反力架形式改為如圖2所示。

圖2 錨桿靜壓樁糾偏立面示意圖
計算上部建筑物總荷載為560kN,則糾偏用靜壓樁單樁豎向承載力需大于280kN,考慮到基礎與地基之間存在吸附力,設計其單樁極限承載力為300kN。本工程設計錨桿靜壓樁為摩擦端承樁,通過公式(1)可估算出所需樁長。


本工程所用樁徑200mmx200mm,估算所得設計樁長10.5m。待千斤頂快壓到設計強度時,緩慢增加千斤頂進程,建筑物被提升到設計標高后繼續提升10~20mm,千斤頂持荷靜待24h后,觀察建筑物標高,若建筑物標高回落低于設計標高,則繼續提升建筑物重復以上工作,若建筑物標高回落較小且依然高于設計標高,則緩慢減小千斤頂行程,使建筑物達到設計標高。建筑物基礎與地基之間的縫隙用無收縮自密實高強無機灌漿料填充密實。
2.4 錨桿靜壓樁基礎加固設計
建筑物糾偏完成后按照圖3所示樁位平面圖對建筑物基礎進行加固。

圖3 錨桿靜壓樁加固基礎平面圖

(1)計算后,錨桿靜壓樁基礎加固樁長為6m.
(1)放線定位,選取合適糾偏樁位;(2)制作并固定反力架;(3)樁機就位、起吊預制樁;(4)穩樁并壓樁、接樁壓樁;(5)結合測量儀器提升建筑物高于設計標高;(6)樁入土深度穩定后調整建筑物到時設計標高;(7)原建筑物基礎下灌注混凝土至密實;(8)卸荷并封樁。
利用錨桿靜壓樁對建筑物進行糾偏及地基加固是可行的,且在加固過程中無振動,無噪音,操作場地小,設備簡單,操作方便,使用范圍廣,應用前景廣闊。
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[4]魯組統,張為民,章紹良等.軟土地區建筑錨桿靜壓樁加固、糾偏的試驗研究[J].建筑結構,2001,10.
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1007-6344(2016)04-0313-01
全江偉 男 1986年出生 河南南陽 碩士 河南省鄭州市豐產路26號 450000