淺析建筑地基基礎(chǔ)中錨桿靜壓樁技術(shù)的應(yīng)用

王展　聶立良　王巍

摘要：錨桿靜壓樁是一種由靜壓力和后裝種植錨桿兩者結(jié)合而成的施工方法，特點為操作性強、適應(yīng)空間廣、成本低，目前已在柱基糾偏、房屋增層等多個方面上得到了廣泛的運用。為此，本文在充分了解錨桿靜壓樁技術(shù)工作機理的基礎(chǔ)上，對建筑地基基礎(chǔ)中錨桿靜壓樁施工準(zhǔn)備及施工工藝進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：建筑地基基礎(chǔ)；錨桿靜壓樁；工作機理；施工準(zhǔn)備

一、錨桿靜壓樁技術(shù)工作機理

錨桿靜壓樁技術(shù)工作的基本原理：（1）在原基礎(chǔ)上鑿出或是在基礎(chǔ)中提前設(shè)有錨桿孔和壓樁孔，在各個壓樁孔的兩旁，依據(jù)不同的壓力將四根抗拔錨固螺栓桿進行埋設(shè)以用來牢固傳力架，接著對壓樁架進行安裝，以建筑物自重作為反力的源頭，利用液壓千斤頂進行加力，通過逐段壓入的方式，最終把預(yù)制樁壓進地基土之中，滿足工程需要的設(shè)計壓力和深度。（2）把基礎(chǔ)和靜壓樁形成一個綜合體，不僅可提高地基承載力，還可降低建筑物沉降的概率。

二、建筑地基基礎(chǔ)錨桿靜壓樁施工準(zhǔn)備

1、材料準(zhǔn)備

錨桿靜壓樁的施工材料主要有：壓樁儀表設(shè)備、預(yù)制樁、錨桿等。

（1）壓力儀表、壓樁千斤頂設(shè)備等。當(dāng)這些材料進入施工現(xiàn)場時，須檢查其合格證明文件，檢查其是否在使用有效期內(nèi)，同時應(yīng)檢查設(shè)備的運轉(zhuǎn)及功效情況，以消除設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)的狀況。在選擇壓樁設(shè)備時，要求壓樁機按照定額總重量配制壓重，壓機的重量不宜小于單樁承載力的1.2倍。

（2）接樁材料。對進場的接樁材料，須檢查其合格證明文件，同時應(yīng)根據(jù)工程需要，對接樁材料進行抽樣，并把抽樣材料送檢，經(jīng)檢測后達(dá)到合格要求的材料方可投入工程運用中。

（3）預(yù)制樁。預(yù)制樁在進入施工現(xiàn)場時，須檢查其企業(yè)資質(zhì)、預(yù)制樁原材料質(zhì)量保證書、預(yù)制樁成品出廠合格證件與預(yù)制樁砼28d齡期報告、預(yù)制樁在樁預(yù)制過程中的材料抽檢說明及報告；檢查、外觀評定進場后的成品預(yù)制樁，對不符合工程要求的產(chǎn)品，應(yīng)嚴(yán)禁其進入旋工場地；要求進入施工現(xiàn)場的預(yù)制樁，其設(shè)計強度需達(dá)到100%。

（4）油壓表必須經(jīng)有資質(zhì)的法定檢測單位鑒定，并有鑒定合格證。

2、其他準(zhǔn)備

第一，建筑物沉降記錄數(shù)據(jù)分析。分析建筑物沉降的觀測記錄，而分析的主要項目是察看建筑物的沉降是否為均勻性沉降。

第二，建筑物基礎(chǔ)承臺強度檢測。基礎(chǔ)承臺的砼標(biāo)號、同一條件下養(yǎng)護砼試件的檢測報告及說明均由土建總承包人提供，同時，土建總承包人在施工現(xiàn)場做回彈檢查，對基礎(chǔ)承臺砼強度是否滿足設(shè)計壓樁的標(biāo)準(zhǔn)進行核實與認(rèn)定。

三、建筑地基基礎(chǔ)錨桿靜壓樁施工工藝

1、壓樁機具就位

當(dāng)機具就位后，即可安裝反力架。在安裝時，要求安裝應(yīng)牢固，不能松動，并保持垂直。先進行壓樁試驗，通過試驗壓樁，確定壓樁力值、壓樁長度、持壓穩(wěn)定時間、靜壓樁順直度等各種控制參數(shù)，為全面開始壓樁施工提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

2、樁段制作

鋼筋混凝土預(yù)制樁段嚴(yán)格按配筋設(shè)計制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于±5mm，斷部平整；鋼管樁段材質(zhì)、管徑、壁厚嚴(yán)格按設(shè)計要求選擇、焊接坡口面按焊接要求制作。

3、吊樁

樁吊入壓樁孔后，要保持垂直；壓樁時，要使千斤頂和樁段軸線保持垂直，并在一條直線上，不得偏壓。樁位平面偏差不得超過±20mm，樁節(jié)垂直度偏差不得大于1%的樁節(jié)長。施工時要隨時監(jiān)測樁身的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差超過規(guī)定時要及時調(diào)整。

4、樁段連接

兩種樁段均采用焊接連接。焊接前應(yīng)再次檢查接頭部位處理情況及上下節(jié)樁是否在同一軸線上、是否垂直、符合要求方可施焊；焊接時兩名焊工在樁兩側(cè)同時施焊，以保證對稱受力，減小變形；焊接后應(yīng)檢查焊接質(zhì)量，若有漏焊或焊縫高度不夠，應(yīng)及時補焊。焊接時應(yīng)對準(zhǔn)上、下節(jié)樁的垂直軸線，消除焊面鐵屑后進行滿焊。焊接完成后應(yīng)停頓8min方可壓樁。

5、壓樁

壓樁機的液壓入樁存有所需的垂直行程位移；控制下壓速度于1m/min上下，確保各層土體的抗剪能力得以正確反映。單節(jié)樁以鋼制送樁器為工具壓到設(shè)計所需標(biāo)準(zhǔn)高度，當(dāng)下節(jié)樁壓到樁頂和地面高度達(dá)40cm左右時，則可暫停兩節(jié)樁，接著吊入就位于上節(jié)樁。下節(jié)樁頂?shù)念A(yù)留孔與上節(jié)樁下部伸出的鋼筋相對準(zhǔn)時，即可用溶化的熱硫磺膠泥進行人工灌澆，當(dāng)熱硫磺膠泥溢滿整個樁頂表面后，方可慢慢地插入上節(jié)樁，確保上、下樁端接觸面5mm～10mm的間距。在上節(jié)樁吊起懸空插入下節(jié)樁之前，需要利用套管對其進行板直，以免上節(jié)樁端伸出的鋼筋出現(xiàn)拖地彎折的現(xiàn)象。

樁段在壓入時垂直度非常重要，因此在壓樁過程中應(yīng)全程控制垂直度，要求每節(jié)樁的垂直度應(yīng)控制在1/1000以內(nèi)；同時應(yīng)保持千斤頂與樁段軸線在同一垂直線上，千斤頂施加的壓力中心與截面形心重合，千斤頂安放偏差不大于2mm。壓樁過程中，應(yīng)檢查壓力、樁的垂直度、接樁間歇時間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。壓樁施工結(jié)束后，應(yīng)做樁身的單樁豎向承載力試驗和小應(yīng)變檢查樁身質(zhì)量。壓樁過程應(yīng)做好記錄，采用以最終壓樁力控制為主、以樁長控制為輔的雙控原則。

6、封樁

封樁施工是壓樁過程中又一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在封樁前，樁頂應(yīng)按設(shè)計和規(guī)范要求截斷至設(shè)計標(biāo)高；須先將壓樁孔內(nèi)積水、孔內(nèi)雜物、交叉鋼筋焊接以及樁面的浮漿等處理干凈。為加強樁和承臺及混凝土底板的連接應(yīng)將錨桿相互連接起來，以便形成封樁樁帽。封樁采用C30或C4O摻微膨脹早強外加劑砼進行澆搗。在封樁時，應(yīng)采用機械震搗對樁帽梁進行震搗夯實，及時對樁帽梁進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間保持在14d以上。

四、建筑地基基礎(chǔ)錨桿靜壓樁質(zhì)量控制措施

1、靜壓樁沉樁時，壓樁的壓力要根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件，通過對靜力觸探比貫入阻力平均值和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗N值評估沉樁的可能性，選擇好壓樁機械設(shè)備。根據(jù)地質(zhì)條件，單樁豎向極限承載力以及布樁密集程度等因素，壓樁機應(yīng)按定額總重量配制壓重，壓機的重量（不含靜壓樁機大履和小履重量）不宜小于單樁極限承載力的1.2倍。

2、油壓表必須經(jīng)有資質(zhì)的法定檢測單位鑒定，并有鑒定合格證。靜壓樁沉樁控制應(yīng)按設(shè)計標(biāo)高，壓樁力和穩(wěn)壓下沉量相結(jié)合的原則，并根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計要求綜合確定。樁端進入堅硬、硬塑粘性土，中密以上粉土、砂土土層時，靜壓樁的壓樁力為主要控制指標(biāo)，樁端標(biāo)高在征得設(shè)計單位同意后，可作為輔助控制指標(biāo)。靜壓樁樁端進入持力層，達(dá)到綜合確定的壓樁力要求，但未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時，宜保持穩(wěn)壓1～2分鐘，穩(wěn)壓下沉量可根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗確定。

3、靜壓樁施工過程中，不得任意調(diào)整和校正樁的垂直度，避免對樁身產(chǎn)生較大的次生彎矩。靜壓樁穿越硬土層或進入持力層的過程中，除機械故障處，不得停止沉樁施工。壓樁過程中，應(yīng)檢查壓力、樁的垂直度、接樁間歇時間、樁的連接質(zhì)量及壓入深度。壓樁施工結(jié)束后，應(yīng)做樁身的單樁豎向承載力試驗和小應(yīng)變檢查樁身質(zhì)量。靜壓樁的沉樁機理非常復(fù)雜，與土質(zhì)、土層排列、硬土層厚度、樁數(shù)、樁距、施工順序、進度等有關(guān)，有待進一步研究。

五、結(jié)束語

綜上所述，在施工場地狹小，普通壓樁設(shè)備無法進場施工的條件下，利用已建成的建筑物自重，采用錨桿靜壓樁技術(shù)進行地基處理。地基基礎(chǔ)設(shè)計按錨桿靜壓樁施工完成前后分兩階段考慮。錨桿靜壓樁壓樁前，按天然地基設(shè)計；錨桿靜壓樁壓樁完成后由樁單獨或與地基土共同承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，按樁基礎(chǔ)或沉降控制復(fù)合樁基設(shè)計。在壓樁施工時，上部已完成的結(jié)構(gòu)自重必須滿足最終壓樁力的要求。