錨桿靜壓樁在基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用

楊照夫

摘要:本文結(jié)合江蘇省興化市某住宅小區(qū)工程實(shí)踐,介紹了錨桿靜壓樁加固原理,對錨桿靜壓樁施工工藝、質(zhì)量控制要點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行分析,最終達(dá)到了預(yù)期的要求。

關(guān)鍵詞:錨桿靜壓樁;預(yù)制樁;質(zhì)量控制;檢測

1工程概況

江蘇省興化市某住宅小區(qū)一期工程共11幢房子,其中沿街3幢為7層框架結(jié)構(gòu)(底下兩層為商鋪),樁基采用φ426沉管灌注樁,有效樁長14m,單樁承載力特征值Ra=400kN,單獨(dú)樁承臺基礎(chǔ)。

其中3層粉質(zhì)粘土實(shí)為素填土,填土?xí)r間一年以上。由于勘察單位的疏忽,未發(fā)現(xiàn)場地局部地區(qū)有一層淤泥質(zhì)土。原來本工程所處場地原為一片魚塘,后經(jīng)回填而成,而沿街的馬路原為一條小河,在造馬路時曾把小河的淤泥挖出往魚塘里傾倒,致使3層素填土下有一層淤泥土帶。施工單位未采取有效措施控制拔管速度,特別在軟、硬土交接處。而后在挖土?xí)r,施工單位直接把挖出的土方堆在基坑邊上,致使淤泥從基坑里涌出而把樁擠斜。后經(jīng)對工程樁全部做低應(yīng)變動力檢測,此3幢房子的壞樁(三、四類樁)數(shù)量竟達(dá)33%以上,而斷樁又占壞樁總數(shù)的30%以上。

2加固設(shè)計

由于基坑已開挖,補(bǔ)樁已不可能,且擠土較嚴(yán)重,補(bǔ)樁也不切實(shí)際。在最初的討論中曾考慮采用壓力注漿加固地基土,而把各個樁承臺連成一體成為樁筏基礎(chǔ),使樁筏和地基土共同作用承受上部荷載。由于樁、土共同作用這一理論還不成熟,且斷樁大多位于外側(cè),最后沒有采用,而一致同意采用后錨桿靜壓樁進(jìn)行地基加固,既不影響工期,又安全可行。

根據(jù)低應(yīng)變動力檢測報告,大部分壞樁為縮頸或砼離析等缺陷,應(yīng)該還有一定的承載力。于是在三類樁中隨機(jī)抽取10%做高應(yīng)變承載力試驗(yàn),檢測結(jié)果表明三類樁的承載力特征值均在原特征值的60%以上。而按整個場地總樁數(shù)抽檢的靜荷載試驗(yàn)表明,其單樁承載力均達(dá)到了設(shè)計要求,說明地基與勘察結(jié)果相符合。因此在進(jìn)行加固設(shè)計時,可取三類樁的承載力特征值為0.6x400=240kN,而四類斷樁的承載力特征值取為0。

錨桿樁采用250x250預(yù)制方樁,每節(jié)樁長2m,有效樁長12m。根據(jù)地質(zhì)勘察報告及公式Ra=μ∑qsili+qpAp計算,錨桿樁的單樁承載力特征值Ra=200kN。這樣在每個三類樁旁邊補(bǔ)一根錨桿樁,在每個四類樁旁邊補(bǔ)兩根錨桿樁,即可滿足要求。具體根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況靈活布置。

3靜壓錨桿樁的施工

3.1 施工準(zhǔn)備質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1.1 施工技術(shù)方案的組織與準(zhǔn)備

首先組織業(yè)主、監(jiān)理、施工等參建人員熟悉設(shè)計圖紙,結(jié)合技術(shù)規(guī)程、施工規(guī)范,掌握工程質(zhì)量控制要點(diǎn)。施工前,要求壓樁施工單位根據(jù)工程實(shí)際情況編制切實(shí)可行的施工組織設(shè)計方案,并由其技術(shù)負(fù)責(zé)人審批后報送業(yè)主和監(jiān)理進(jìn)行審查,經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理審核批準(zhǔn)后開始實(shí)施。

3.1.2 預(yù)制樁、錨桿、接樁材料、壓樁儀表設(shè)備質(zhì)量檢查

預(yù)制樁進(jìn)場報驗(yàn)時審查預(yù)制廠企業(yè)資質(zhì)、預(yù)制樁成品出廠合格證及預(yù)制樁原材料質(zhì)保書、樁預(yù)制過程中的材料抽檢報告、預(yù)制樁混凝土28d齡期報告。對進(jìn)場的成品預(yù)制樁進(jìn)行外觀檢測, 不合格的堅決退場。 預(yù)制樁應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%方可起吊,達(dá)到100%才可運(yùn)輸和壓樁,運(yùn)輸時兩點(diǎn)起吊,嚴(yán)禁拖吊就位。檢查壓樁千斤頂設(shè)備、壓力儀表、高壓油泵表等在有效期內(nèi)檢測合格證明,現(xiàn)場檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,嚴(yán)禁帶病工作;檢查操作人員持證上崗,操作規(guī)程培訓(xùn)教育等。

檢查錨桿、硫磺膠泥及電焊條等接樁材料合格證明材料,并現(xiàn)場核對錨桿、接樁材料,必要時抽樣送有關(guān)檢測機(jī)構(gòu)檢測,符合要求后方可使用。

3.1.3 建筑物沉降記錄數(shù)據(jù)分析

在壓樁前對建筑物沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主要分析建筑物是否屬于均勻沉降。

3.1.4 建筑物基礎(chǔ)承臺強(qiáng)度檢測

錨桿靜壓樁壓樁施工前,要求土建總承包單位提供基礎(chǔ)承臺的混凝土標(biāo)號、同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試件的檢測報告,并進(jìn)行現(xiàn)場回彈檢查,確認(rèn)基礎(chǔ)承臺混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計壓樁要求。

3.2 施工過程質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.2.1 預(yù)埋錨桿及預(yù)留樁孔質(zhì)量控制

本工程預(yù)留樁孔采用承臺預(yù)留樁孔上小下大截頭錐形體,以利于基礎(chǔ)承受沖剪。考慮柱外側(cè)到樁心尺寸最小僅400mm, 而樁架所需尺寸為400mm, 尺寸要求控制較高, 同時深度較深達(dá)1.0m, 用木模拆除存在困難, 改用4mm厚鋼板套筒(按圖紙尺寸)預(yù)埋, 筒壁內(nèi)外焊接Φ12構(gòu)造鋼筋, 套筒與承臺底板鋼筋用Φl6鋼筋焊接固定, 以保證壓樁承臺預(yù)留樁孔尺寸控制要求。

3.2.2 壓樁施工操作質(zhì)量控制

壓樁架就位要求牢固、水平,防止壓樁時壓樁架傾斜晃動。壓樁時應(yīng)檢查壓樁架的垂直度,使千斤頂與樁段軸線保持同一軸線,不得偏心加壓。樁頂應(yīng)墊鋼板,防止壓壞樁頂混凝土。

施工中控制樁段(尤其第一根)就位的偏差和垂直度,要求垂直、平行于墻下軸線方向。樁位的允許偏差為2Omm,壓樁時樁段垂直度偏差不超過0.5%樁段長(樁插入時),上下接樁的中心線偏差不得大于2mm,且不得偏心加壓。

壓樁施工時,嚴(yán)禁在同一承臺上同時進(jìn)行兩根樁以上壓樁施工;壓樁施工時應(yīng)一次到位,中途不得停歇,如必須中途停頓,樁尖應(yīng)停留在軟土層中,且停歇時間不得超24h。

施工期間,加強(qiáng)沉降傾斜觀測,做到信息化施工。

3.2.3 壓樁施工記錄

施工中認(rèn)真記錄樁段入土深度,壓力表讀數(shù),填寫壓樁施工記錄表,并及時對資料進(jìn)行整理分析,以判斷樁的質(zhì)量及承載力。

如遇壓樁時油壓表讀數(shù)突然上升或下降、消失等異常情況,要停機(jī)對照地質(zhì)資料進(jìn)行分析是否遇到樁身破裂或障礙物等,并向設(shè)計單位反映,以便及時采取對策。

3.2.4壓樁終止條件控制

本工程壓樁采取的壓樁力為400kN及樁長雙重控制條件控制終止壓樁, 當(dāng)連續(xù)持荷達(dá)5min、壓樁力大于400kN時, 經(jīng)過設(shè)計單位認(rèn)可后可截樁至設(shè)計標(biāo)高。樁項(xiàng)標(biāo)高的允許偏差為 50mm,保證樁項(xiàng)錨入承臺50mm。

3.2.5 樁基檢測

樁基檢測分樁體和承載力檢測。本工程單樁豎向承載力特征值應(yīng)根據(jù)單樁豎向靜載荷試驗(yàn)結(jié)果確定,試樁3根,試樁最大荷載不小于2倍單樁豎向承載力特征值。試樁前應(yīng)將樁頭表面浮漿或疏松層鑿除并用硫磺膠泥制平,避免影響檢測結(jié)果評判。

3.2.6封樁

樁與基礎(chǔ)的連接(封樁)是整個壓樁施工的關(guān)鍵工序之一,必須認(rèn)真進(jìn)行。樁檢測合格后即可封樁,在封樁前,應(yīng)檢查樁外露樁頭的切割情況,壓樁孔內(nèi)雜物、孔內(nèi)積水,孔臂和樁面的浮漿清理情況,交叉鋼筋焊接是否清洗干凈。封樁一般采用C30摻微膨脹早強(qiáng)外加劑混凝土澆搗。HEA型微膨脹劑以10%比例替代水泥,封樁時應(yīng)對樁帽梁進(jìn)行機(jī)械震搗密實(shí),在潮濕環(huán)境下養(yǎng)護(hù)14d以上。

結(jié)語

本工程已完工兩年時間,期間進(jìn)行了多次觀測,沒有發(fā)現(xiàn)房子開裂、傾斜等異常情況,實(shí)測最大沉降僅15mm,最大沉降差僅8mm,可見加固效果良好。