俞歡
摘 要:舊建筑拆除后場地內會遺留下舊的樁基礎,稱為老樁,新建筑設計時需要從安全、經濟、環保等多個方面系統的處理老樁,本文分析總結老樁處理的幾項措施。
關鍵詞:老樁;處理;措施
隨著我國經濟的飛速發展,許多早期建筑已經不能夠滿足城市的發展需求,上部建筑拆除后場地內遺留下的舊建筑物樁基,稱為“老樁”,老樁的處理給結構工程師帶來了新的課題。
一、老樁產生的問題分析
場地內如果存在老樁,那么有可能與新樁位置有沖突,導致新樁布置難度加大,甚至新樁無法布置或者極不合理。老樁的樁型一般較陳舊,單樁承載力較小,不能滿足新樁設計需求,故難以直接利用老樁。部分舊建筑物的樁基設計年代較久遠,因為規范的變更,需要處理后方可利用。即使老樁承載力滿足要求,老樁也存在著使用年限不足,樁身質量不明等問題。樁基礎難以清除,成本非常高昂。老樁的真實情況與老樁位圖有可能不符,造成新項目設計時未按真實情況處理,導致后期處理造成工期延誤、造價增加、施工難度加大。
二、利用老樁
利用老樁既可以省去老樁處理的費用,也可以節省部分新樁投入的費用,是首要備選考慮的方案。考慮利用老樁之前,需要先收集老樁的所有技術資料,包括舊建筑物竣工圖、地勘資料、場地地形圖、周邊建筑資料等。然后對比新建項目的總圖,如果新建筑主樓下分布大量的老樁,表明老樁有較大的利用價值。
老樁雖然驗收合格并正常工作多年,但因新老規范的變更,拆除時對樁的破壞,自然環境的影響,老樁的承載力變化較大。所以應按現行相關技術規范的要求對老樁經行承載力測試,包括抗拔承載力和抗壓承載力,驗證承載力取值的正確性。同時還需檢查樁的樁身質量是否完好,材料強度是否與計算采用的相符。個別不滿足的樁可考慮鑒定加固,或者放棄利用。條件允許的情況下,應該盡可能的進行現場勘察,核實老樁的實際位置。最后根據核實的樁位圖進行新項目樁基設計。
三、清除老樁技術
當老樁無法在新建項目樁基礎設計中利用,且老樁嚴重阻礙了新樁的設計,可以考慮將老樁清除。清除老樁一般可采用拔樁或回旋鉆清除,施工難度較大,費用較高。清除老樁的優點在于從根本上解決了老樁的問題,一旦老樁清理工作完成,后期工期可控,且不會因處理老樁增加非預算內的造價,使項目可以按計劃平順進行。
如果采用清除老樁技術處理老樁,設計過程中應關注以下幾點:
(一)針對不同的樁基應選取合適施工方案和技術設備,設計需要熟悉這些方案會對場地產生的影響,提出合理的要求和建議,保證后期新樁設計可以順利經行。
(二)拔除老樁會對地基土產生擾動,當老樁臨近正在使用的建筑、道路、地下工程時,應采取回填措施,拔除的樁位應滿足8倍樁徑間距,可采用跳拔的方式,或者及時回填,回填一根,拔除一根。
(三)拔除樁基后會破壞地基土的地基承載力,若新建筑物采用淺基礎,需要對場地進行地基處理。若新建筑物采用的是樁基礎,需注意選取的持力層是否已經被老樁穿越,土層的測阻應考慮拔樁后的影響。
四、避讓老樁
老樁清除費用高、難度大,并且會延長工期,所以考慮避讓老樁是一種更經濟的方案。避讓老樁也存在著設計難度會加大,費用增加,后期需要跟蹤設計等缺點。此外,設計時應注意將老樁樁頂截至底板地面以下500mm,防止因基礎沉降導致老樁對新項目底板產生荷載,造成安全隱患。
五、工程處理實例
某房地產開發項目位于浙江省湖州市,含有21棟多層,14棟高層。項目因更換投資方,造成方案變更,舊方案實施了樁基先行,場地內遺留有大量按舊方案施工的樁。老樁為PHC-A500(100)型先張法預應力混凝土管樁,樁長37米,以6-1粉質粘土層、7-2層含礫砂粉質粘土、10層粉質粘土混碎石聯合作為持力層,老樁單樁承載力Ra=1300kN,共1729根。新老方案總圖對比,及老樁分布圖1。
經過綜合分析,清除老樁造價較高,工期延誤,所以采用避讓布置新樁的方法,同時利用部分老樁,節約造價。典型部位舉例說明如下:
(一)位置合適處,通過承臺連接5顆老樁,即可完成基礎布置,可以免打4顆新樁,如圖2、圖3所示,粗線表示老樁。
(二)新方案某主樓下分布大量老樁,利用老樁設計成樁筏基礎,計算不足處補新樁。根據計算滿足要求,留有部分富余承載力作為安全儲備,計算結果見圖4。
六、結語
雖然隨著社會發展,需要處理老樁的項目會越來越多,但是現階段仍然只占非常低的比例,施工技術不普及,沒有形成規模,造成處理費用高、工期慢和各方意見不統一等問題,所以處理老樁所受的制約比較多,本文僅僅介紹了一些比較初步的處理思路和方法,如何更加成熟地處理老樁仍然是擺在結構工程師面前的一個值得研究的課題。