微型灌注樁在建筑基樁加固中的應用

王彥忠 劉金法 王術江

(1.高密市建設工程質量安全監(jiān)督站，山東 高密 261500； 2.山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250031)

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微型灌注樁在建筑基樁加固中的應用

王彥忠1劉金法1王術江2

(1.高密市建設工程質量安全監(jiān)督站，山東 高密 261500； 2.山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250031)

針對某樁筏基礎工程中，單樁豎向抗壓承載力不滿足設計要求且樁身存在缺陷的問題，提出了微型灌注樁加固方案，通過估算缺陷樁的承載力值，確定了單樁承載力設計值，滿足了加固設計的要求。

灌注樁，單樁承載力，樁基加固，樁筏基礎

1 工程概況

山東省濰坊市某企業(yè)綜合樓，結構層數(shù)24層，結構形式為框架—核心筒結構，基礎形式為樁筏基礎。設計樁徑700 mm，樁長35 m，單樁豎向抗壓承載力特征值2 750 kN。在對該工程樁基項目進行的樁身完整性低應變動力檢測中，檢測218號樁時域信號在19 m左右存在明顯的缺陷反射，為Ⅲ類樁(缺陷樁)，對單樁承載力有較大影響，需要做加固處理。

2 加固方案的選擇

本工程樁基施工已全部完成，對該樁的加固要在深度12 m的基坑底部進行，現(xiàn)場不具備大型施工機械施工的場地條件。該樁雖然受樁身缺陷影響，承載力有所下降，但尚有約一半的承載力值可以利用，對其加固，如果采用同樣規(guī)格的樁，要在樁周邊對稱位置補兩棵，并不經(jīng)濟，而且補樁后基礎剛度也不均勻。微型灌注樁直徑一般在150 mm～300 mm，可在1.5 m×2.5 m的狹小場地空間施工，滿足本工程樁基加固的施工條件，出于以上考慮，對該缺陷樁采用微型灌注樁加固。

3 設計單樁承載力

3.1 估算缺陷樁承載力值

218號樁在樁頂測試面以下19 m深度處樁身存在明顯缺陷，估算該缺陷樁的極限值時，出于安全考慮，不計19 m以下樁段樁側摩阻力和樁端土的支承力，將該段樁長產(chǎn)生的承載力留作安全儲備。19 m以上樁段的樁身承載力值按摩擦樁計算[1]：

單樁豎向抗壓極限承載力標準值Quk按式(1)計算：

Quk=u∑qsikli

(1)

其中，qsik為樁側第i層土的極限側阻力標準值；li為第i層土的厚度。

單樁豎向抗壓承載力特征值Ra按式(2)計算[1]：

(2)

其中,k為安全系數(shù)，取k=2。

根據(jù)勘察報告，樁基施工土層力學參數(shù)如表1所示。

表1 土層參數(shù)表

將表1巖土力學參數(shù)代入式(1)，計算缺陷樁單樁豎向抗壓極限承載力值Qukq=2 680 kN。按式(2)計算缺陷樁單樁豎向抗壓承載力特征值Raq=1 340 kN。

3.2 單樁承載力設計值

1)單樁承載力標準值。設計微型灌注樁樁徑為220 mm，有效樁長為25 m，混凝土設計強度等級C30。樁身配筋主筋為3φ16，箍筋為φ6@150(100)。微型灌注樁直徑小，按摩擦樁考慮，參考場地土層參數(shù)按式(1)計算得到的微型樁單樁豎向抗壓極限承載力標準值Qukw=1 130 kN，單樁豎向抗壓承載力特征值Raw=560 kN。

2)樁身承載力設計值。按式(3)計算樁身承載力設計值[1]：

N=φcfcAps+0.9fyAs

(3)

其中，N為樁身承載力設計值；φc為基樁成樁工藝系數(shù)，取0.7；fc為混凝土軸心抗壓強度設計值；Aps為樁身截面面積；fy為縱向主筋抗壓強度設計值；As為縱向主筋樁身截面面積。

將微型灌注樁混凝土材料的設計參數(shù)，代入式(3)，計算得N=543 kN。

3)設計單樁承載力特征值。按地基基礎設計規(guī)范，微型灌注樁設計承載力特征值Nkw應滿足以下兩個條件[2]：

(4)

Nkw≤Rka=560 kN

(5)

綜合考慮樁身承載力和樁周土對樁的支承力，設計微型灌注樁單樁豎向抗壓承載力特征值Nkw=400 kN。

4)確定樁數(shù)。原設計單樁豎向抗壓承載力特征值為2 750 kN，計算該缺陷樁的承載力特征值為1 340 kN，不足的承載力數(shù)值由微型灌注樁提供，所需樁數(shù)按下式計算[1]：

共布置4根微型樁。

4 結語

該樁基加固樁施工完成后，通過建設主管部門組織的工程驗收，滿足加固設計要求。總結本工程實例，微型樁基礎加固具有如下優(yōu)點[4]：

1)微型灌注樁直徑小，適合在樁間距較小的平面空間內布樁，利于減少工程樁基的群樁效應。2)微型灌注樁單樁承載力低，加固樁基布樁數(shù)量靈活，可以充分利用原缺陷樁基的承載力值，加固樁基做到經(jīng)濟合理。3)微型灌注樁適用的場地地層地質條件廣，施工靈活，施工周期短，可實現(xiàn)對樁基礎的快速加固處理。

[1] JGJ 94—2008,建筑基樁技術規(guī)范[S].

[2] GB 50007—2011,地基基礎設計規(guī)范[S].

[3] 張 雁，劉金波.樁基手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009：723-730.

[4] JGJ 123—2012,既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范[S].

On application of mini-bored piles in foundation pile consolidation of buildings

Wang Yanzhong1Liu Jinfa1Wang Shujiang2

(1.GaomiConstructionEngineeringQualityandSafetyMonitoringStation,Gaomi261500,China;2.ShandongAcademyofBuilding,Jinan250031,China)

According to the problems that the single pile’s vertical compressive loading capacity can not meet the design demands in some pile raft foundation projects and some defects in its pile, the paper points out the mini-bored pile’s consolidation scheme, and identifies the design value for the single pile loading capacity according to the estimation of the loading capacity of the defective piles, so as to meet the demands of the consolidation design.

bored pile, single pile loading capacity, pile foundation consolidation, pile raft foundation

1009-6825(2016)20-0064-02

2016-05-08

王彥忠(1972- )，男，工程師

TU473.12

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