房屋建筑基础加固`纠倾锚杆桩施工工法

1、房屋建筑根底加固、纠倾锚杆桩施工工法工法编号：RJGF(闽)412021福建省闽南建筑工程苏振明、黄荷山、蒋贻绅1 前 言目前，新建、改建或原有建筑物由于各种原因，或多或少存在建筑物根底承载力缺乏或根底倾斜等问题，严重影响建筑物的正常使用。为此福建省闽南建筑工程联合有关科研院所，通过多年的工程实践，将小截面为200200250250mm2或200250mm的预制钢筋砼柱型构件采用承力架将其压入土层中作为地基基桩，通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩根底，支承上部结构荷载的方法，对大量建筑物进行了加固、纠倾，获得了成功，取得了较好的经济效益和社会效益。该技术已广泛被应用于新建、改建工程及原有建筑

2、物的地基根底的加固和纠倾，以及新建、改建工程的桩基发生质量问题时的加固处理。这一国内领先新技术适用于多层工业与民用建筑根底的加固和纠倾，特别是在地质土层分布不均的山区具有很强的生命力，符合国家大力开展农村建筑改善农民居住条件的政策，具有很大的推广价值和应用前景。2 工法特点 采用轻便可移动的承力架用静压方式沉桩，以建筑物自重作反力，用千斤顶将桩压入土中，形成桩土共同作用来分担上部结构传递的荷载。 可以在室内、室外、地下室或半地下室施工，施工机具轻便灵活，操作简单，施工方便，作业面小，灵活便捷，费用适中。 能耗低、无振动、无噪音、无污染以及施工时工厂不停产、居民不搬迁、工期不影响等特点。3 适用

3、范围锚杆桩适用于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土、黄土等地基土的多层工业与民用建筑根底加固及纠倾。对于中、小型建筑工程、旧城改造工程、村镇建设的山区地质及新建工程桩基发生质量事故的处理等都有很强的适应性和较好的经济性。特别适用于地基不均匀沉降引起的上部结构开裂或倾斜、建筑物加层或厂房扩大、在密集建筑群中或在精密仪器车间附近建造多层建筑物、桩基工程事故处理等情况，但深厚淤泥层内慎用。4 工艺原理将小截面预制钢筋砼柱型构件利用四周锚杆，采用承力架将其压入土层中作为地基基桩，通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩根底，采用托换技术支承上部结构荷载，完成根底加固及纠倾，从而到达提高地基承载力和控制沉降的

4、目的。它充分利用了锚杆和混凝土小桩各自的特性，既能有效地提供加固及纠倾所需要的支托反力，又能使实施过程中引起的不良施工附加沉降减少。但因桩段短，整根桩接头数量较多，增大了桩出现过大的初始挠度，影响桩的完整性和抗纵向压曲的能力，故单桩不宜进入持力层过深，也不宜压到不可压缩的坚硬岩石和卵砾层内，在深厚淤泥层内必须慎用。5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程锚杆静压桩的工艺流程如下列图-1所示：立架压桩承台施工桩的制作锚焊接桩砍截桩头封桩受力图-1工艺流程图5.2 操作要点 桩的制作锚杆静压桩具有体积小、规格统一的特点，适合工厂制作，也可在现场制作，根据桩身与基桩承载力需要选用桩型断面为2002

5、00，250250和300300。桩节一般为2mm为宜，锚杆桩整根桩长由1根首节和多根中间节桩组成。桩身配筋率不少于0.6%，主筋直径不宜小于10，砼强度等级为C30，粗骨料粒径40的碎石或经过破碎的河卵石，待桩的砼强度到达设计强度的70%以上时，方可拆模起吊。 承台施工承台与锚杆静压桩的受力在不同阶段有不同的变化，压桩前承台底土承受施工楼层的重量，压桩时承台除承受施工楼层的重量外，还承受压桩反力架由锚杆传来的上拔力。一般柱下桩数取决于柱子承载力的大小，二桩承台负荷较轻，上拔力往往会超过上部负荷，这样可能引起承台抬空、翘曲。因此二桩承台在构造上应适当加强确保施工平安。压桩后、封桩前，桩与承台尚

6、未连成整体，锚杆桩尚未受力，承台受力根本上回到压桩前的情况，但这时地基土由于压桩的挤密作用尤其对多桩承台，地基土承载力比压桩前会有较大的提高，不致于发生较大沉降，应加强沉降观察，但应尽快进行桩基检测，及时封桩，使桩与承台形成一个整体，共同受力。在需要加固纠倾的根底底板上开凿锚杆静压桩孔，形成上小下大的八字型锥状孔，在孔四周对称埋设锚杆。锚杆静压桩孔的留设按设计要求，但尽量靠近墙边或柱边，以减少附加弯距。当压桩力小于400KN时，采用M24锚杆；当压桩力为400KN500KN时，采用M27锚杆。承台大样见图-1。图5.-1承台大样示意图 立架压桩1 对于框架结构的建筑物，一般须在施工完四层楼面砼

7、后，砖混结构一般须在施工完三层楼面砼后，方可开始压桩。具体根据土层地质情况和压桩力大小由设计人员确定。2 压桩架可根据压桩力大小自行设计，图-1为600kN压桩架简图。图5.-1压桩承力架简图3 压桩架要保持竖直，压桩架应与锚杆锚紧、锚牢，施工过程中必须注意检查，随时调整。4 桩节就位必须保持垂直，使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上，桩顶应垫3040厚的木板或多层麻袋，套上钢帽再进行压桩。5 压桩施工不得中途停顿，且一次压至设计标高和要求的压力值为止，一般应以此双控要求施工。6 压力表应经有资质的单位标定合格，压桩前应提供近期检测合格证明，方可压桩。7 施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记

8、录。 锚焊接桩当桩承受水平力或拔力时，应采用焊接接头；当桩仅承受垂直压力时，可采用硫磺胶泥接头。1 锚接法1接桩锚筋应事先清刷干净和调直，锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后，方可接桩。2锚筋孔清洗后，应做到枯燥、无杂质和无污染，严禁因孔深不够切割锚筋长度。3上节桩就位后，应将锚筋插入锚筋孔内，检查重合无误，间隙均匀后，将桩吊离10cm，装上硫磺胶泥夹箍，方可浇注硫磺胶泥。4接桩时，锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥，并满铺1020厚，灌注时间不得超过2分钟，立即将上节桩保持垂直放下，锚接桩大样见图-1。图-1 锚接桩大样5硫磺胶泥熬制时，温度应严格控制在140145范围，浇注时温度

9、不得低于140，烧焦之硫磺胶泥不得使用。6严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进，并浇注到桩顶面上。7硫磺胶泥浇注后，接桩停歇时间应根据压桩时的气温，由试验确定，应在7分钟以上，方可继续压桩。8硫磺胶泥的配合比，主要物理力学性能指标必须满足?锚杆静压桩技术规程?YBJ227-91附录二之要求。2 焊接法1焊接时预埋件外表应得保持清洁。2上下两节桩之间有间隙时应用厚薄适当，加工成楔形的铁片填实焊牢。3焊接时应将四角焊固定，然后同时对称焊接以减少焊接变形，焊缝要求连续饱满，焊缝厚度必须满足设计要求。4接桩焊接完后，焊缝应在自然条件下冷却1.0分钟以上方可继续压桩。5接桩焊接应按隐蔽工

10、程进行验收，未经验收或验收不合格不能进入下一道工序施工。 砍截桩头1 桩顶必须压到设计标高，并使桩头嵌入承台50100mm，主筋嵌入承台内锚固长度大于或等于35d。对于砍桩的应留出钢筋，对于正好压到标高的，锚接法的桩，可在锚筋孔内灌硫磺胶泥后插入钢筋，焊接法的桩，插筋应与钢帽焊接双面焊5d。所加钢筋根数、直径均同主筋。2 当压桩力到达设计要求，最后一节桩未压到设计标高时，对于外露的桩头经设计人员同意后，必须进行切除。3 切割桩头前应先用楔块把桩固定住，然后用凿子开35cm深的沟槽，露出的钢筋加以切割，以便摘除桩头，严禁在悬臂情况下乱砍桩头。 封桩受力1 封桩前应经过抽检符合设计要求，并经验收合

11、格前方可封桩。2 封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净，排除积水，清理孔壁和桩面上的浮浆。3 封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的C30砼，并予以捣实。4 应利用锚杆与交叉钢筋焊接见图-1，以加强封口的锚固能力，使桩与承台形成一个整体，焊接长度双面焊5dd为交叉钢筋直径。5 封桩的工作宜对称、均衡地进行。图-1 锚杆钢筋焊接大样6 材料与设备 材料 混凝土用水泥、骨料、水应符合国家现行标准的规定，水泥应选用32.5、42.5。砂选用天然中粗砂，石子保证级配良好，两者含泥量应小于标准要求。 硫磺胶泥的重量配合比一般为：硫磺：水泥：砂：聚硫橡胶为44：11：44：1。 钢筋采用级钢或级钢，锚杆采用HR

12、B235。 设备风动凿岩机、大直径钻孔机、YJ-50型锚杆静力压桩机、电焊机、切割机、熬制硫磺胶泥器具等。7 质量控制7.1 质量控制标准7.0.1 ?锚杆静压桩技术规程?YBJ 227917. ?建筑桩基技术标准?JGJ 9420217. ?建筑地基根底工程施工质量验收标准?GB 5020220027. ?既有建筑地基根底加固技术标准?JGJ 123-20007.2 质量控制措施7.2.1 预制桩制作应确保质量，砼配合比符合设计要求，振捣密实，养护时间足够。7.2.2 压桩时桩尖一定要对中，不能偏心，桩顶与桩身中轴线垂直，接桩时，上下节要在同一直线上。7.2.3 根底和承台施工前，必须采取有

13、效措施，去除地下障碍物，以免影响以后压桩，并应检查压桩孔和锚杆位置。7.2.4 压桩前施工单位必须提交包括压桩顺序等施工组织设计，因密集桩群压桩时，土体超孔隙水压一时无法消除，土体挤压邻桩会把先打的桩挤压上浮。7.2.5 地质勘察资料与实际桩端持力层不符，无法将桩压到要求的持力层，屡次超高压致使桩头破损，或者持力层顶面标高变化大，当持力层实际顶面埋深比预计桩长要浅，那么压桩后会有余桩林立，需要砍除。7.2.6 在较厚的粘土层中沉桩间歇时间不宜太久，否那么会影响桩无法压入设计要求的持力层。8 平安措施 遵守?建筑安装工程平安技术规程?和地方有关施工现场平安生产管理规定。 认真贯彻“平安第一、预防

14、为主的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职平安员和班组兼职平安员以及工地平安用电负责人参加的平安生产管理网络，执行平安生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的平安生产。 认真落实平安生产岗位责任制、交底制和奖罚制。每道工序施工前必须逐级进行平安交底，并落实到书面上。从事施工的各级人员，必须持证上岗，各级机械操作人员，严格遵守操作规程，无证上岗、酒后上岗，违章作业造成事故的追究当事人直接责任。 施工现场的临时用电严格按照?施工现场临时用电平安技术标准?的有关规定执行。施工现场使用的手持照明灯应采用36V的平安电压。 施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电

15、等平安规定及平安施工要求进行布置，并完善各种平安标识。 各类房屋、库房、料场等的消防平安距离做到符合公安部门的规定，室内不堆放易燃品；严格做到不在木工加工场、料库等处吸烟；随时去除现场的易燃杂物；不在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。 氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂。乙炔发生器有防止回火的平安装置。 电缆线路应采用“三相五线接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按平安规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。 室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。 建立完善的施工平安保证体系，加强施工作业中的平安检查，确保作业标准化、标准化

16、。9 环保措施环境管理措施9. 在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，严格执行?建筑施工现场环境与卫生标准?等标准的绿色施工要求，成立对应的施工环境卫生管理机构，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9. 任务下达前，由工程工程师按国家或地方有关施工环保措施及企业环境管理体系要求，进行必要的培训。9. 将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、标准围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地

17、整洁文明。9. 定期清运施工弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，施工污水除按环境卫生指标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。10 效益分析10. 锚杆静压小截面预制桩的经济效益，由以下几个方面表达：1 对于相同体积混凝土的桩身、截面越小，那么桩侧面积越大，即增加桩侧阻力，大大提高桩的承载力；2 采用硫磺胶泥接桩，节省接桩费用；3 由于小截面桩以侧阻力为主，可降低桩对持力层要求，对于地耐力较低的持力层得以开发利用。根据锚杆静压桩概算技术经济指标(见表10-1)与应用锚杆静压桩作为地基根底的工程经济分析比

18、拟，在相同条件下，锚杆静压桩与人工挖孔桩，冲、钻孔灌注桩相比，可节省造价3050%与沉管灌注桩相比可节省10%20%左右。表10-1 锚杆静压桩概算技术经济指标 桩 截 面 指 标200200(mm2)250250(mm2)单桩竖向极限承载力(kN)400600每根桩砼方量(m3)每m3砼承载力(kN/ m3)625600每m3桩综合单价(元/ m3)16001550每根桩单价(元/根)10641550每kN荷载桩基单价(元/kN)统计每建筑面积锚杆桩单价(元/)10. 锚杆静压小截面预制桩的社会效益，由以下几个方面表达：1 用于多层工业与民用建筑根底的加固和纠倾，具有很大的推广价值和应用前景

19、。2 在地质土层分布不均的山区具有很强的生命力，符合国家大力开展农村建筑改善农民居住条件的政策。3 锚杆静压桩加固，不但施工方便、无振动、无噪音，承力架视压桩力大小，设计制造、操作简便，重量轻，移动灵活，可在狭窄场地条件施工，操作平安，节省费用，而且加固处理未占施工工期，保证按期竣工。11 应用实例11.0.1 工程概况泉州新开发工业区内六层框架结构工程位于泉州新开发工业区内，为六层框架结构，建筑面积7652，柱网为8080m，按七度抗震设防。工程为单柱单桩，荷载大而集中，地层构造复杂，淤泥层厚，基岩埋藏深，设计采用钻孔灌注桩根底。钻孔灌注桩成桩后一个月，对不同桩径随机抽选一根进行静载荷试验，结