某基礎(chǔ)工程加固工藝的探討

孔令國

1 工程概況

某旅游度假中心一棟11層框剪結(jié)構(gòu)的小高層樓房,完成土建工程后發(fā)現(xiàn)該樓房基礎(chǔ)發(fā)生較大的沉降,導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,影響到樓房的安全使用。

2 場地地質(zhì)條件

該段場地主要地層分布如下:①層素填土:褐、黃褐～紅褐色,稍濕,以粉質(zhì)黏土為主。層厚0.30 m～10.70 m。②層粉質(zhì)黏土:黃褐～褐黃色,濕,硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài),具中壓縮性。切面稍光滑,韌性中等,干強(qiáng)度高。僅局部孔段揭露,層厚0.30 m～4.40 m。③層粉質(zhì)黏土:紅褐～褐紅色,局部地段夾褐灰色,稍濕,硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài),具中壓縮性。局部為黏土,為淺部坡殘積形成。含礫量約3%～8%,次棱角狀,分布不均,母巖成分為泥巖及泥質(zhì)粉砂巖,強(qiáng)～中等風(fēng)化。切面稍光滑,韌性高,干強(qiáng)度高。場地大部分地段均揭露,層厚0.50 m～13.20 m。④層泥質(zhì)粉砂巖(中等風(fēng)化):棕黃、棕紅及紫紅色,局部地段夾褐紅色,中等風(fēng)化,鉆探巖芯呈柱狀及長柱狀,厚層狀,節(jié)理發(fā)育,采取率均達(dá)95%以上,RQD=70～90,夾薄層狀砂巖。

3 基礎(chǔ)加固及主要施工工藝

為了保證原有建筑結(jié)構(gòu)的安全,需要對既有建筑基礎(chǔ)加固。加固的原則是:保證在荷載作用下,地基沉降達(dá)到完全穩(wěn)定,不再產(chǎn)生新的差異沉降。經(jīng)計(jì)算,擬采用的加固方案為:對其基礎(chǔ)采用反錨靜壓φ 165×5鋼管樁和新加連接承臺進(jìn)行加固,鋼管樁單樁設(shè)計(jì)承載力特征值250 kN,平均樁長12 m,總樁數(shù)158根。本工程獨(dú)立基礎(chǔ)下布樁形式見圖1。

3.1 基礎(chǔ)加固施工順序

定位樁→連接承臺鋼筋植錨制安→澆搗承臺混凝土→養(yǎng)護(hù)→鋼管加工→安裝反力架→壓樁→終孔→封樁→回填土方。

3.2 加固承臺施工

1)新承臺與舊承臺的連接。新承臺與舊承臺的連接采用錨筋方式連接。其施工方法是:首先挖出原承臺,將新舊連接處的舊承臺面鑿毛,再用鑿巖機(jī)鉆孔,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行造孔,待錨孔全部施工完成后,用高壓氣體,毛刷反復(fù)清孔,檢查孔深的質(zhì)量。然后灌HJ-1膠進(jìn)行鋼筋種植。界面處理的方法是:首先鑿毛承臺界面,用清水沖洗干凈,澆混凝土前,在鑿毛界面上要刷1∶1的凈水泥漿,才能澆混凝土。

2)新舊混凝土界面的處理。新舊混凝土接觸面采用鋼筋鑿將原混凝土表面鑿毛。將接觸面表面鑿成凹凸不平的面,深度為10 mm～20 mm左右,同時(shí)將松散的混凝土表面清除,露出新鮮混凝土。鑿毛后用水清洗干凈,并充分濕潤,保證新結(jié)構(gòu)澆搗時(shí)界面濕潤。在新加結(jié)構(gòu)混凝土澆搗前,應(yīng)淋水養(yǎng)護(hù)鑿毛面不少于12 h,并在澆筑混凝土前半小時(shí)內(nèi)刷水灰比為0.5的水泥漿。

3)錨筋。錨筋施工要求,劃出植筋孔位置,按設(shè)計(jì)要求布置。用沖擊鉆或鑿巖機(jī)鉆孔,錨筋孔孔徑比鋼筋直徑大4 mm。須將孔內(nèi)灰塵用高壓風(fēng)吹干凈,然后用環(huán)氧水清洗孔壁。錨筋粘結(jié)采用環(huán)氧乳液膠泥粘結(jié)材料,環(huán)氧乳液膠泥必須嚴(yán)格按配比現(xiàn)場配制隨配隨用。鉆孔清洗干凈后,將環(huán)氧膠泥搓成長條塞入孔內(nèi),要求孔內(nèi)盡量填滿環(huán)氧膠泥,最后插入鋼筋至孔底,同時(shí)壓密實(shí)環(huán)氧膠泥,并做好保護(hù),24 h后可澆筑混凝土。

3.3 鋼管樁施工

1)反力架制安。樁位孔鉆完后,立刻進(jìn)行反力錨桿的施工,反力錨桿在樁孔兩側(cè)設(shè)置4根φ 30錨桿,采用鑿巖機(jī)在原承臺上鉆φ 34孔,鉆孔深度不少于50 cm,鉆孔完成后采用壓縮空氣及清孔專用毛刷進(jìn)行清孔,用植筋膠進(jìn)行錨固,錨固鋼筋時(shí),鋼筋表面進(jìn)行除銹處理。錨桿種植后24 h內(nèi)不得擾動(dòng)鋼筋。待反力錨桿牢固后,將壓樁反力架安裝在其表面。安裝反力架時(shí),要注意垂直度,焊接反錨鋼筋牢固,能足夠承載壓樁時(shí)所產(chǎn)生的荷載。

2)鋼管加工。鋼管采用風(fēng)焊切割成2 m～2.5 m一段,并且一端切割成45°的斜口,方便接樁時(shí)焊接,鋼管切割好以后對鋼管表面銹蝕部位進(jìn)行除銹處理,鋼管表面用改性環(huán)氧涂料刷一遍作防腐處理。涂改性環(huán)氧時(shí)鋼管兩端各留10 cm不涂刷改性環(huán)氧,待接樁焊接完成以后補(bǔ)涂一遍。

3)靜壓鋼管樁?，F(xiàn)場鋼管加工處理應(yīng)在平整且有擋風(fēng)雨設(shè)施的場地上,鋼管樁制作的容許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。鋼管的運(yùn)輸和堆放:堆放場地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、排水暢通。鋼管的兩頭應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施,鋼管應(yīng)設(shè)保護(hù)圈;搬運(yùn)時(shí)應(yīng)防止撞擊而造成鋼管的損壞或彎曲。靜壓鋼管樁壓樁施工時(shí)采用100 t電動(dòng)液壓千斤頂作為動(dòng)力,施工前要標(biāo)定壓力表,確保壓力表可較直觀地反映出壓樁壓力。每條靜壓樁采用多條短樁連接成整體,連接樁時(shí)采用內(nèi)襯鋼管焊接的方法進(jìn)行樁段連接。當(dāng)每一段短樁壓到基礎(chǔ)面時(shí),馬上進(jìn)行接樁,直到符合設(shè)計(jì)終孔條件壓力時(shí)方可終孔。

壓樁符合設(shè)計(jì)要求的終孔條件250×2=500 kN時(shí),控制油壓千斤頂進(jìn)油量,穩(wěn)定壓力表讀數(shù)(即穩(wěn)壓)在600 kN施壓30 min,樁沉降量不大于3 mm時(shí),即可收樁。

4)封樁。在壓樁達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),割除高出承臺面部分的鋼管,樁孔內(nèi)先用水沖洗干凈,向壓樁孔內(nèi)灌入C30細(xì)石混凝土進(jìn)行封樁。

4 基礎(chǔ)加固質(zhì)量控制措施

1)基礎(chǔ)開挖完成后,要求首先檢查基礎(chǔ)底板和基礎(chǔ)梁有無開裂情況,如發(fā)現(xiàn)開裂應(yīng)及時(shí)報(bào)告設(shè)計(jì)人員及現(xiàn)場工程師和有關(guān)單位,以便提出相應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)措施。2)進(jìn)場施工過程中,認(rèn)真配合甲方進(jìn)行沉降觀測,并且做好現(xiàn)場沉降觀測記錄。3)施工前應(yīng)檢查鋼筋、鋼管、水泥、砂石和商品混凝土等的合格證,并取樣送檢,各項(xiàng)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。4)靜壓樁所用千斤頂必須重新標(biāo)定后方可使用,并在各臺千斤頂設(shè)置標(biāo)示牌,標(biāo)定數(shù)據(jù)編號等,方便檢驗(yàn)以防壓樁的壓力有誤。5)所有施工記錄做到邊施工邊記錄,完成每道工序立刻進(jìn)行驗(yàn)收。上道工序驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序的作業(yè)。6)鋼管樁須嚴(yán)格控制垂直度,鋼管焊接時(shí)須對稱進(jìn)行,以防電弧高溫造成接頭變形引起鋼管彎斜。7)鋼管樁施工應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)施工規(guī)范要求和安全條例進(jìn)行施工。8)靜壓樁施壓荷載和穩(wěn)定時(shí)間一定要滿足設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定的收樁條件收樁。

5 結(jié)語

該框剪結(jié)構(gòu)小高層樓房處理至今已有一年多時(shí)間,后續(xù)沉降及裂縫觀測、分析表明建筑物沉降已穩(wěn)定,未出現(xiàn)新的不均勻沉降,表明采用反錨靜壓鋼管樁與新加連接承臺措施對已有基礎(chǔ)進(jìn)行加固,達(dá)到了預(yù)期的目的,取得了良好的施工效果。

[1]張柏友.淺談既有建筑地基基礎(chǔ)加固施工[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2009(26):41-42.

[2]李 明.鋼管混凝土樁在基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用[J].化工質(zhì)量,2007(6):35-37.

[3]杜文學(xué).錨桿靜壓樁技術(shù)在樁加固工程中的應(yīng)用[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007(22):66-69.

[4]王海洋.某高層住宅人工挖孔樁基礎(chǔ)加固處理方案[J].工程技術(shù),2009(3):54-55.