锚杆静压桩在加固改造工程中的应用

1、锚杆静压桩在加固改造工程中的应用 【摘要】目前，有大量的工程项目因为当初建设的规模大小和成本控制原因，渐渐不能满足人们的使用要求。也有部分项目因发生较大的位移变形不适宜继续承载，必须进行加固才可继续使用。当涉及基础的加固问题时，由于上部建筑已施工，不能采用新建建筑基础的施工方法。锚杆静压桩在基础加固中使用范围很广，解决了很多工程难题。本文先简单介绍了锚杆静压桩的工作原理，然后探讨了建筑发生倾斜的原因以及纠偏工程的步骤，最后以一个工程实例为例，说明其在工程中的应用。 【关键词】锚杆静压桩；加固；纠偏；建筑倾斜 1.引言 当前的加固改造类项目中，有很多属于改造后建筑物荷载增加导致原有基础承载力不足

2、或者原有基础变形过大，导致建筑物继续使用存在安全隐患。这些工程中结构物已投入使用，不能采用新建工程项目的地基处理方法。锚杆静压桩则是相对比较好的地基处理施工方法。该方法对现有结构的影响很小，因此得到广泛使用。 2.锚杆静压桩工作原理 锚杆静压桩使用锚杆将基础与压桩架相连，将压桩架牢牢固定，再使用千斤顶将预制桩逐步压至持力层1。施工过程中，建筑物自重可提供压桩反力，免去大型机械的入场以及减少施工过程中对地基土的扰动，并且可实现在不卸除结构荷载的条件下的施工，施工质量有保障，工程成本较为合理经济。其示意图如图1所示。 图1 锚杆静压桩示意 3.建筑倾斜的原因及纠偏步骤 造成建筑物倾斜的直接原因就是

3、地基的不均匀沉降。然而造成地基不均匀沉降的原因则有许多，需要根据具体情况进行判断属于哪一类。通常是由以下几类原因造成的2。 3.1场地和外部条件 不利的场地条件有：溶洞、塌陷等地质，造成部分地基在在长期荷载作用下的突然塌陷；地震造成的地基土液化，伴随喷水冒砂导致地基的下陷和建筑的倾斜开裂；滑坡、泥石流对地基的冲击作用；地表水位的变化，当其水位变化不均匀时，地基土的有效应力发生改变，导致沉降不均匀；室内或室外的局部堆载造成沉降不均；相邻基坑等的开挖造成的土壤扰动； 3.2 上部结构 包括结构荷载偏心导致沉降不均匀；建筑布置复杂，造成荷载分布不利，地基反力分布严重不均；施工技术不当，如大规模的地下

4、工程项目，应采取措施，降低其对上部结构的下沉影响。 3.3 地基基础 勘探资料有误导致设计错误，地基实际承载力不足；地基土尚未完成固结，长期沉降变形；地基土严重分布不均，差异性较大；结构荷载超过原有设计值，造成地基承载力不足；膨胀性土、冻土等不均匀沉降的影响； 3.4 纠偏步骤 当建筑的倾斜超过国家或地方危房标准时，或造成使用者恐慌情绪时，即应考虑采取措施进行纠偏。通常纠偏工作应按照以下步骤进行34： （1）检测建筑物的沉降倾斜，不均匀沉降是否仍在进行。如果结构的沉降量已基本稳定，倾斜度在规范值范围内时，可经鉴定后继续使用。若沉降倾斜仍在增长，则必须进行纠偏加固处理。 （2）由地质条件、周围建

5、筑、地下管线分布、上部结构等情况，分析建筑物倾斜原因。对于因上部结构的不均匀荷载分布引起的倾斜，应进行荷载的重分布布置。对因地基的承载力不足造成的倾斜，应采取加固措施。 （3）提出纠偏方案并进行可行性研究。就施工难易程度、纠偏效果、施工成本等综合考虑选择最佳施工方案。一般来说，优先选择迫降纠偏而不是顶升纠偏。纠倾措施有掏土纠倾、降水纠倾、荷载纠倾、卸载牵引纠倾等方法。 （4）考虑对上部结构进行必要的加固处理，并考虑纠偏对结构的不利影响进行纠偏前的加固。避免结构在加固过程中发生损坏造成财产损失和人员伤亡。 （5）进行纠偏设计，包括纠偏施工阶段内力分析，纠偏的步骤，监测方案及安全措施。 （6）实施

6、纠偏。施工前再对工程周围环境考察并做好文字记录。注意建筑的变形和受力变化，防止建筑物在施工时发生损坏。注意控制纠偏速度，不可过快。 （7）纠偏完成后继续进行观测，考察纠偏的效果，防止建筑发生后续的不稳定变形。 4.工程实例 贵州省某住宅小区房屋建筑建于2002年，原基础为筏形基础，持力层为软弱性土，部分有溶洞。该建筑出现明显的倾斜现象，居民已不敢在此继续居住。建设单位在2015年对该建筑进行现场测量，测量结果见表1。从表中可以看出最大倾斜量127mm，倾斜率超过了0.3%，该建筑应该进行加固处理。一方面应对建筑进行纠偏，改变建筑倾斜率；另一方面应对地基基础进行加固，防止地基基础出现新的不均匀沉

7、降和倾斜。 针对该建筑的倾斜情况，以及该建筑整体刚度较好的现有条件，确定施工方案为部分顶升部分迫降的施工方案。在建筑沉降较小的一侧钻孔取土，促使建筑物在该方向的沉降；在沉降交大的一侧挖出部分土壤，以减小地基附加压力，并在基础全范围内采用锚杆静压桩进行基础加固。 根据锚杆静压桩技术规程（ybj227-91）、上部荷载、地质条件、压桩设备以及便于施工等综合考虑，确定静压桩为锚杆静压桩，断面为240 mm240mm的方桩。桩身采用构造配筋，配414纵向钢筋，两端350mm范围内配650的箍筋，中间配 6200的箍筋。根据压桩处的净高、运输和起重能力等施工条件综合考虑，确定单根桩的长度取为2.0m。按

8、规范要求进行试桩（单桩静载试验），确定锚杆静压桩的单桩承载能力设计值为260kn。根据建筑桩基技术规范（jgj94-94）附录c规定，对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩，压桩力取1.5倍单桩允许承载力，即：2601.5=390kn。建筑物总荷载为64220.12kn，单桩承载力估算约有260kn，桩数n=642220.12/260=247（根），实际布桩还需考虑到原基础作为桩基承台抗弯、抗剪、抗冲切能力及桩位对称的要求。 经过4个月的施工后，该建筑的倾斜得到了及时纠正。经过纠偏后的房屋倾斜率控制在0.6%，结构的沉降量在施工后即达到很小值。 结论与小结 （1）现有建筑的纠偏方案应进行研究后制定。在充分掌握了建筑上部结构条件、地基基础、地质条件之后再综合经济性确定合适的施工方案。 （2）实践证明，锚杆静压桩能成功应用于既有建筑物的地基加固处理，适用于持力层为粉土、黏性土、淤泥质土等地基的加固补强。 （3）纠偏工程应注意设计与施工的联合管理，在施工中注意实时监测。设计图纸应根据沉降观测数据进行及时调整。 参考文献 1 周志道.锚杆静压桩法j.工业建筑，1984（1）. 2 卢锐.