简析房屋建筑锚杆静压桩施工技术.pdf

施工技术 建筑建材装饰 99 简析房屋建筑锚杆静压桩施工技术 何义海 （山西四建集团有限公司，山西太原 030024） 摘要：在建筑工程施工中，对于地基的承载能力有着较高的要求，如果承载能力不足，不仅可能会导致建筑基础的不均匀沉降， 甚至可能造成建筑的倒塌，引发严重的社会问题。在建筑地基加固处理中，锚杆静压桩技术是一种比较常用的施工技术，加固效果 良好且经济合理，因此得到了施工人员的青睐。本文结合相应的工程实例，对锚杆静压桩技术进行了简要分析。 关键词：房屋建筑；锚杆静压桩；施工技术 中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：16743024（2015）129902 前言 城市化进程的加快，带动了建筑行业的发展，房屋建筑的 不断涌现，对于建筑基础的承载能力和稳定性提出了更高的要 求。在一些改造工程或施工场地狭小，普通压桩设备难以进入 的建筑施工现场，可以利用现有建筑物的自重，采用锚杆静压 桩技术，对地基进行处理，不仅操作简单，而且能够有效提升 施工效率和经济效益，在当前房屋建筑地基处理中发挥着非常 重要的作用。 1 锚杆静压桩技术特点 锚扦静压桩是通过新建建筑物自身重量，把锚杆与静压桩 技术结合在一起的一种技术比较先进的施工技术，桩的设计受 力机理与打入桩和大型静压桩相同。 锚杆静压桩具有以下特点： （1）施工设备较小，施工工序 较为简便，施工场地不需要很大； （2）施工时不会产生振动、 噪音、污染。 （3）可以通过预制短桩，分段把桩压入，在场地 和空间较小的情况下，不影响施工。 （4）沉桩中受力明确，压 桩时可以控制单桩承载力，可以及时跟进每根桩的压桩力和桩 长，以保证施工质量。 2 锚杆静压桩施工控制措施 2.1 做好防控措施，保证附近建筑物及地下管线完好无损 在施工过程中，桩会对土体产生挤压，影响到附近的构筑 物及管线，施工前应做好预防措施，如设置防挤沟和施工砂井 等, 可有效控制挤土及孔隙水压力，使附近物体免受影响，此 外，要严格按施工方案和施工工序进行施工。 2.2 桩定位 桩压入土体时，会对附近的土体产生位移变形等影响，故 应把控制点设置在防挤沟以外的位置，方便操作。施工前要测 出每一栋楼的轴线桩位, 并用木桩加钉固定轴线控制点，用小 钢筋进行桩位标记, 场地轴线放灰线。 每根桩就位前均要校正， 确保施工的桩受力在可控制范围内，避免其它桩位受到影响。 控制桩顶标高，把标高基准面引测到防挤沟以外稳固的构筑物 墙体上, 避免土体挤土造成位移。 2.3 桩机选型 在具体工程施工中，根据实际情况，分析不同类型的静压 桩机的性能和参数，选择合适的桩机型号。选择桩机正确，会 提高工程施工质量和增加经济效益。 2.4 沉桩及压桩 压桩期间，需要用经纬仪对桩的中心线进行观测，如出现 偏移情况要马上进行校正，一般做法是把木桩楔入到桩壁及土 体间隙， 对桩位进行扶正。 要控制沉桩速度， 控制速度为 2m/min 以内为宜，要连续压桩，中途停顿时间要控制在 30min 以内。 2.5 接桩 可通过焊接法连接分节预制的静压桩。焊接时要采用对称 方式进行。保证焊缝要焊满，不能留有孔隙。焊接作业完成后, 要稍待 10 15min, 等其降到常温后，再把防腐漆涂上外露 铁件上, 才能继续沉桩。下接桩时，还要用仪器对桩的垂直度 和上下节桩的同心度进行校验，保证其符合设计要求。 2.6 对桩进行沉降观测 桩施工作业完成后，依照有关规定，需要对桩进行沉降观 测和静荷载试验，对出现桩位偏差等质量问题，要采取措施解 决，并保证桩的质量符合设计要求。 3 工程概况 某住宅群为 1-3 栋，均为五层建筑，为砖混结构形式，建 筑基础为天然地基，埋深为 2.00m。 在住宅楼施工中，地基出现下沉，其中最大沉降量为 36.9mm，跟踪检查，发现下沉速度与时间成正比。由于沉降不 均匀，引发墙体裂缝产生，门窗出现变形，需要进行地基加固 处理，控制沉降不均匀。 根据研究勘察单位提供的地质报告，可知住宅群所在地质 分布为人工填土、粉质粘土、泵质粘土、全风化花岗岩为主。 土内还存在不少冲沟，施工前曾经对冲沟进行过回填处理，基 础施工出现不均匀沉降均集中在冲沟部位。见表 1。 表 1 施工现场土层分布和力学指标分析 经综合考虑到施工现场及附近环境状况、施工地质沉降原 因以及其他成本等因素，总体分析得出使用锚杆静压钢管桩对 地基进行加固处理，控制沉降。 基于该工程是基础条件不同，提供不了直接的压桩反力， 故使用新增的夹墙梁结构传递的反力，达到锚杆静压桩进行地 基加固处理。 3.1 锚杆静压桩 作为摩擦型桩的一种，锚杆静压桩压入土体过程中，必须 克服土体对桩的实际阻力。随着桩的不断压入，会对周围土体 产生挤压效应，同样地，土体对桩也产生水平挤压力。在桩的 施工技术 建筑建材装饰 100 挤压效应下，桩周围的土体出现重塑，桩的挤压破坏了土体粘 聚强度，增大了超孔隙水压力，降低了土体抗剪强度，有效减 轻了桩四周摩阻力。压桩作业完成后一时间内，四周土体超孔 隙水压力渐渐变没，使得此处土体结构强度恢复原来的状态， 抗剪强度会逐渐增加，桩的承载力慢慢发挥了作用。 3.2 桩参数确定 决定桩的参数时，要考虑因素如下： （1）确定工程布设桩 的总数，选择合适的桩截面规格，制定桩的压力和长度； （2） 布设桩时要依据基础出现沉降情况而定； （3）基于锚杆静压桩 能和天然地基共同产生作用，锚杆桩不会变为端承桩，考虑到 封桩后桩- 土共同产生作用。 经综合考虑众多因素后， 确定本工程静压钢管桩参数如下： 钢管直径为 165mm 最合适，壁厚确定为 5mm，桩长控制在 8 15m 以内， 每节钢管桩长度控制在 2 2.5m， 确定基础下面的 全风化花岗岩作为持力层。夹墙梁由钢筋混凝土制成，设计规 格为 300mm650mm。加固所用的钢管与钢板，规格为 Q235，B 级。 此外，建造承台所需要的混凝土为 C30 ；碎石混凝土为 C20 ；垫层素混凝土为 C10。本工程基础加固结构布平面图如 图 1 ： 图 1 基础加固结构平面图 锚杆静压桩与夹墙梁施工应该结合起来，整个施工过程全 工艺主要为：确定桩位、放样并编号开凿室内地坪并挖除基 础覆土吊放夹墙梁、承台钢筋笼混凝土浇筑并养护压桩 锚杆钻孔及埋设安装反力架起吊桩段就位桩孔校正桩身 垂直压桩记录桩入土深度、压力表读数起吊下节桩段 重复接桩记录环节压桩达到设计要求移动压桩架并清孔 焊接交叉钢筋C30 微膨胀混凝土封桩拆除反力架及千斤 顶。 3.3 施工工艺及过程控制 （1）夹墙梁连接承台钢筋 夹墙梁的作用是托换墙体，具体做法是在原有房屋条形基 础上，采用两等截面梁，把墙体两侧夹紧，梁的长度根据墙体 具体情况而定。 建成夹墙梁后， 会让加固后的住宅楼基础力发生新的变化： 夹墙梁与原砌体墙通过结合面传递剪力达到荷载的转换，结合 面的受剪承载力由新增混凝土和原砖墙搭载与粘结、 穿墙箍筋、 穿墙预应力锚栓实现。承台截面有两种，分别是 700700 和 700840，承台压桩孔形状做成上部大下部小的锥形，以减轻 混凝土的冲撞破坏，上开口为 200mm，下开口为 250mm。 （2）锚杆施工分析 本工程锚杆采用型号为 M30 的螺纹钢筋制成，提前放入承 台混凝土里。进行承台钢筋绑扎时，必须按国家相关规定进行 固定锚杆，锚杆与承台的距离控制在 200mm 左右。采用 500KN 压桩力，锚杆螺栓的嵌固深度须达到其直径的 10 12 倍， 锚杆的高度要比承台面高出 150mm 以上。 （3）压桩施工注意事项 压桩前，要先进行标记工作，预埋观测点，以便能及时观 测住宅楼基础施工过程中沉降位移情况。压桩过程中压桩架要 保持竖直，固定紧螺帽。千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线 上，千斤顶与桩顶之间要用钢垫板相垫，垫板存度以 3 4cm 为宜。注意施工中压桩力应小于住宅楼的自重荷载，否则会造 成基础上抬，房屋结构受损。为避免桩侧摩阻力增大，要连续 进行压桩，一次压完，以焊接方式进行桩段连接，桩的表面铁 锈要清除，实行满焊作业，保证质量符合施工要求，焊缝高度 不能超过 6mm。 （4）封桩施工要点 整个压桩过程中，封桩是重要的工序之一，一定要依有关 规程进行作业，以保证封装砼与承台、桩体的有机统一。要确 保压桩孔内杂物和积水排除干净后，才能进行封桩。用高标号 砂浆涂刷，上述作业完成后，浇注 C30 微膨胀混凝土，同时进 行振动捣实。为使承台和混凝土粘结力增强，承台内侧壁要进 行凿毛处理。 当混凝土浇注到距压桩孔开口平面下方 80mm 处时，用两 根直径为 22 的级钢相互交叉焊接在一起，四角端部与四根 锚杆焊接在一起，锚杆长度一般为 120mm。 （5）对住宅楼基础进行沉降监测 通过压桩前已预埋在基础顶面处的沉降观测点，可及时观 测住宅楼在压桩施工过程和完成后的沉降情况。 本工程三号楼沉降变化情况见图 3。从其沉隐变化曲线可 以看出，经加固处理后的基础累计沉降量趋于稳定，倾斜率均 在 0.4% 以内，结果表明，工程基础加固取得良好效果。 图 3 三号住宅楼累计沉降曲线 4 结束语 综上所述，在房屋建筑地基施工中，锚杆静压桩技术是一 种比较常用的施工技术，具有无振动、无噪音、无污染、操作 简单等优点，可以在场地和空间狭窄的条件下进行施工，减少 对于周边环境的影响。对于施工人员而言，应该充分重视，结 合工程实