【關(guān)鍵詞】 錨桿靜壓樁；傾斜斷裂管樁；地基加固；基礎(chǔ)托換 

　　浙江省某住宅小區(qū)工程，主要由9幢18層高層建筑、2幢11層小高層、6幢3層多層建筑物組成，全場(chǎng)設(shè)有一層地下室，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)采用新型管樁J-PHC-A500-430（110），樁身豎向承載力特征值要求大于2600KN。工程管樁設(shè)計(jì)樁基持力層為4-4層粉質(zhì)粘土層，要求樁進(jìn)入持力層深度≥1.5m，管樁單樁豎向抗壓承載力特征值1800KN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)41m。樁頂嵌入基礎(chǔ)50，樁頂標(biāo)高-6.950m（電梯井承臺(tái)除外），+0.000相當(dāng)于黃海高程6.000m。由于該工程地質(zhì)土層性質(zhì)較差（該工程地處杭州地區(qū)典型的深厚軟粘土地域）為主因的多種不利因素的影響下，在土方開挖施工過(guò)程中，發(fā)生了較為嚴(yán)重的傾斜、裂、斷等工程缺陷樁(管樁)，且存在較大比率的樁節(jié)接頭缺陷現(xiàn)象，經(jīng)動(dòng)測(cè)檢測(cè)上述缺陷樁中存在較大比率的Ⅱ、Ⅲ類樁。該工程共有工程樁386根，經(jīng)檢測(cè)其中樁身存在裂紋的Ⅱ類樁計(jì)76根，約占20%，樁身存在嚴(yán)重裂縫及斷裂的Ⅲ類樁116根，約占30%。建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位等相關(guān)工程建設(shè)單位前期已委托糾偏單位對(duì)部分缺陷樁進(jìn)行了糾偏和灌芯處理。根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)于Ⅱ、Ⅲ類樁是不能直接使用，要進(jìn)行加固處理后方可使用。 

　　1傾斜斷裂管樁的特點(diǎn)及處理方法 

　　管樁由于受自然條件、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、邊坡失穩(wěn)、基坑開挖、土方開挖及樁基施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊�，出現(xiàn)了管樁斷裂、傾斜、偏位、強(qiáng)度不夠、長(zhǎng)度不夠等病害。造成了不能滿足設(shè)計(jì)及使用要求，易引起安全隱患。對(duì)此類病害工程樁必須結(jié)合各種因素進(jìn)行分析，對(duì)單樁能否使用或部分使用進(jìn)行判斷，對(duì)樁基進(jìn)行加固或托換方可使用。高層建筑病害工程樁多以各類灌注樁和管樁為主，通常采用的處理方法有：①對(duì)于缺陷出現(xiàn)在較淺部位病害工程樁多采用開挖截樁再接樁的方法；②對(duì)于缺陷出現(xiàn)在較深部位輕微病害工程樁多采用高壓注射水泥漿加固的方法；③對(duì)于缺陷出現(xiàn)在較深部位或底部嚴(yán)重病害工程樁多采用鉆孔灌注樁進(jìn)行加固托換的方法；⑤補(bǔ)入靜壓錨桿樁。以上方法一、二只能處理部分輕微缺陷，方法三處理范圍廣，具有荷載傳遞路徑清晰、可靠性大大提高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是施工工期長(zhǎng)、施工不便、受施工場(chǎng)地限制。采用方法四錨桿靜壓樁不僅具有鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了鉆孔灌注樁的缺點(diǎn)。同時(shí)又由于工期要求緊，經(jīng)過(guò)專家組討論最終權(quán)衡選擇了不占工期，空間要求小，施工方便，受力明確的錨桿靜壓鋼筋混凝土預(yù)制樁的補(bǔ)樁加固方案。 

　　錨桿靜壓樁作為一種沉樁方法,是利用原基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)傳遞來(lái)的重量作為壓樁反力,通過(guò)預(yù)埋的錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，將樁段從壓樁孔處壓入地基土中，然后將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)連接形成整體，使新樁基與原建筑物基礎(chǔ)共同承擔(dān)荷載，提高加樁區(qū)域的承載力，達(dá)到阻止或減少沉降的目的。 

　　錨桿靜壓樁多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥質(zhì)土等地基土的新建（采用逆作法施工）或已建多層建筑物、中小型構(gòu)筑物的地基加固、托換、糾偏工程中。錨桿靜壓樁與其它基礎(chǔ)加固或托換技術(shù)相比又具有施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活、施工所需空間小的特點(diǎn)。 

　　2樁型選擇 

　　高層建筑中原樁基一般采用樁身長(zhǎng)、截面大、強(qiáng)度高、承載力大的樁，為了能使加固樁與原樁基能盡量協(xié)調(diào)工作，應(yīng)選擇截面大、強(qiáng)度高、承載力大的樁；錨桿靜壓樁是擠土型樁，截面過(guò)大勢(shì)必導(dǎo)致排土擠土效應(yīng)過(guò)大，對(duì)周邊樁、建筑物和管線造成擠壓位移，應(yīng)選擇截面不過(guò)于大的樁；考慮到施工空間和操作方便的要求，樁截面不宜過(guò)大、樁段不宜過(guò)長(zhǎng)；考慮單樁承載力的大小合理選擇鋼筋混凝土方樁。鑒于上述因素在高層建筑病害工程樁加固中一般采用300×300mm的鋼筋混凝土預(yù)制方樁。針對(duì)本工程由于Ⅲ類樁分布不均勻，錨桿靜壓樁的布置充分考慮了整體與局部的平衡，對(duì)照原設(shè)計(jì)圖經(jīng)過(guò)認(rèn)真核算，同時(shí)合并了部分承臺(tái)和加強(qiáng)了聯(lián)梁的剛度，合理布置了樁位；考慮到管樁和樁基協(xié)同工作的要求，錨桿靜壓桿入土深度要求與原管樁的入土深度基本一致（即在同一持力層中）；樁截面考慮到單樁承載力的要求采用300×300mm，樁段混凝土強(qiáng)度采用C35。 

　　3設(shè)計(jì)與施工工藝 

　　3．1樁基設(shè)計(jì)。在進(jìn)行錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要對(duì)高層建筑病害工程樁缺陷程度進(jìn)行分析，對(duì)其單樁豎向承載力進(jìn)行確定，能否繼續(xù)參與工作或部分參與工作或不參與工作；其次要結(jié)合上部何載情況和原樁基設(shè)計(jì)情況；第三要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)樁基位置分布和施工空間情況，分析確定用于加固或托換的錨桿靜壓樁的設(shè)計(jì)單樁豎向承載力Pａ和數(shù)量及分布情況。 

　　錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)最終壓樁力按下式計(jì)算： 

　　Ｐｐ（Ｌ）＝Ｋｐ・Ｐａ 

　　式中：Ｋｐ壓樁力系數(shù)。在觸變性粘土中，當(dāng)樁長(zhǎng)小于２０ｍ時(shí)，Ｋｐ一般取１.５；非觸變性粘土（如填土），Ｋｐ取２.０； 

　�。校穑ǎ蹋┰O(shè)計(jì)最終壓樁力； 

　�。虡蹲罱K入土深度（ｍ）； 

　�。校嵩O(shè)計(jì)單樁豎向承載力； 

　　由于樁基要求單樁豎向承載力高，樁身采用強(qiáng)度較高的材料，一般混凝土強(qiáng)度不小于C35級(jí)；樁段長(zhǎng)度考慮到施工凈空高度和施工機(jī)具情況，一般采用２.０m、２.５m、３.０m；考慮到高層建筑抗震要求即樁基承載水平力或拔力，樁基應(yīng)考慮剛度要求，樁段的連接應(yīng)采用焊接接頭。 

　　3．2樁基承臺(tái)設(shè)計(jì)及底板成孔設(shè)計(jì)。采用錨桿靜壓樁加固或托換高層建筑病害工程樁的方案一般在進(jìn)行承臺(tái)或底板施工前就已確定，因此在進(jìn)行承臺(tái)或底板時(shí)應(yīng)預(yù)先留出壓樁孔。其構(gòu)造見圖1所示。 

　　3．3錨桿設(shè)計(jì)。錨桿是錨桿靜壓樁施工過(guò)程中核心受力構(gòu)件，錨桿的設(shè)計(jì)選擇是否合理和錨桿的埋設(shè)是否牢固是壓樁能否實(shí)施的關(guān)鍵。 

　　根據(jù)單樁豎向承載力的大小確定錨桿的數(shù)量和型號(hào)，一般采用四根或八根錨桿，錨桿一般采用棒材進(jìn)行加工而成，棒材型號(hào)由受力和錨桿數(shù)量確定。錨桿的長(zhǎng)度要滿足錨固深度要求（一般可采用10～12倍棒材直徑，并不小于300mm）及錨桿露出承臺(tái)或底板頂面長(zhǎng)度應(yīng)滿足壓樁機(jī)具要求一般不小于120mm。 

　　錨桿埋設(shè)首先要準(zhǔn)確定出埋設(shè)位置，其次埋設(shè)深度要略大于錨固深度要求，同時(shí)應(yīng)將錨桿與承臺(tái)或底板內(nèi)的部分鋼筋焊接，確保錨桿埋設(shè)準(zhǔn)確牢固。 

　　3.4主要施工工藝及要求 

　　3.4.1施工工藝流程：確定樁位孔及定位→錨桿加工制作及埋設(shè)（樁體預(yù)制）→樁位孔及錨桿養(yǎng)護(hù)和保護(hù)→安裝壓樁反力架→第一節(jié)樁就位、校正→壓樁→深度及壓力值記錄→下節(jié)樁就位、校正→焊接接樁→壓樁→…→壓樁到設(shè)計(jì)要求→最終深度及壓樁力驗(yàn)收→拆除壓樁反力架→切割樁頭→清孔（配制微膨脹早強(qiáng)混凝土）→封樁。 

　　3.4.2主要施工工藝要求：①樁體制作：鋼筋混凝土預(yù)制樁段嚴(yán)格按配筋設(shè)計(jì)制作、樁身平直、外形尺寸誤差不大于±5mm，端部平整；②樁體連接：樁段采用焊接連接。焊接前應(yīng)再次檢查接頭部位處理情況及上下節(jié)樁是否在同一軸線上、是否垂直、符合要求方可施焊；焊接時(shí)兩名焊工在樁兩側(cè)同時(shí)施焊，以保證對(duì)稱受力，減小變形；焊接后應(yīng)檢查焊接質(zhì)量，若有漏焊或焊縫高度不夠，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊。其構(gòu)造見圖2所示。 

　　③壓樁工藝：壓樁反力架安裝要保持垂直應(yīng)均衡擰緊錨固螺栓、螺帽，在壓樁過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)擰緊松動(dòng)的螺帽；在錨桿受力較大時(shí)應(yīng)使用多個(gè)螺帽疊加使用。 

　　樁段在壓入時(shí)垂直度極為重要，因此除了在初始就位時(shí)校核垂直度極外應(yīng)在壓樁時(shí)全程連續(xù)控制，每節(jié)樁的垂直度應(yīng)控制在1/1000以內(nèi)；同時(shí)應(yīng)保持千斤頂與樁段軸線在同一垂直線上，千斤頂施加的壓力中心與截面形心重合，千斤頂安放偏差不大于2mm。 

　　壓樁時(shí)不宜數(shù)臺(tái)壓樁設(shè)備在同一承臺(tái)上施工，施工期間，壓樁力總和不得超過(guò)該基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的自重，防止基礎(chǔ)上抬造成結(jié)構(gòu)破壞。 

　　壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，盡量減少接樁時(shí)間，中途不得長(zhǎng)時(shí)間停頓，以免土體固結(jié)超靜水壓力消散，引起摩阻力劇增。如必須中途停頓時(shí)，樁尖應(yīng)停留在軟土層中，且停留時(shí)間不宜超過(guò)24小時(shí)。如遇到壓力急劇的增加可能遇碎石障礙物或壓入較硬土層，這時(shí)液壓系統(tǒng)可采用稍壓入，持荷，再壓入，再持荷，直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度或承載力。 

　　壓樁過(guò)程應(yīng)做好記錄，采用以最終壓樁力控制為主、以樁長(zhǎng)控制為輔的雙控原則。 

　�、芊鈽豆に嚕悍鈽妒┕な菈簶哆^(guò)程中又一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁和承臺(tái)及混凝土底板能否連接牢固，承載力是否達(dá)到要求，聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)形式是否合理，都是封樁后樁能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。其構(gòu)造見圖3所示。 

　　封樁前，樁頂應(yīng)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求截?cái)嘀猎O(shè)計(jì)標(biāo)高：混凝土樁段樁頂應(yīng)平整無(wú)松動(dòng)混凝土；為加強(qiáng)樁和承臺(tái)或混凝土底板的連接應(yīng)將錨桿相互連接起來(lái)，以便形成封樁樁帽；清理樁孔內(nèi)的渣滓及水。 

　　封樁采用比原底板或承臺(tái)混凝土標(biāo)高高一級(jí)的C35或C40早強(qiáng)微膨脹混凝土，注意振搗密實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 

　　4加固效果 

　　本工程在整個(gè)施工過(guò)程，由于補(bǔ)樁是在上部結(jié)構(gòu)能夠提供足夠反力的情況下才能實(shí)施，故對(duì)該樓的監(jiān)測(cè)必須加強(qiáng)，該樓在建至五層時(shí)，觀測(cè)結(jié)果反應(yīng)出該樓向北方向有傾斜，此時(shí)暫停上部施工，迅速對(duì)北側(cè)補(bǔ)樁加緊施工，然后再有規(guī)律的分布施工其它樁，后經(jīng)觀測(cè)該樓沉降均勻，達(dá)到規(guī)范要求，加固完成后，樁基達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，效果良好。我們利用錨桿靜壓樁技術(shù)特殊工藝，充分利用其特點(diǎn)，改進(jìn)樁型、樁材、壓樁設(shè)備，將其應(yīng)用到高層建筑中樁基加固和托換中，取得了成功。為高層建筑病害工程樁加固提出一種更方便、更合理、更有效、更經(jīng)濟(jì)的加固方法。 

　　5結(jié)束語(yǔ) 

　　由于錨桿靜壓樁采用了靜壓方式，避免了沖擊應(yīng)力，對(duì)樁周土體的隆起及水平擠壓較小，從而降低了對(duì)周圍環(huán)境的影響；所補(bǔ)靜壓樁對(duì)鄰近的原工程樁影響較�。辉摴に嚥捎玫氖┕�機(jī)具簡(jiǎn)單，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)條件要求不高；該工藝施工無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染；可與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行施工，又可在該建筑物投入使用后，在不影響其它部分正常使用的情況下進(jìn)行施工；該工藝受力明確，傳力路徑清晰。利用該工藝優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，對(duì)樁段進(jìn)行合理選型、對(duì)錨桿和壓樁反力架進(jìn)行合理加強(qiáng)，用來(lái)處理高層建筑病害工程樁具有獨(dú)到之處。為從根本上解決裂縫、斷樁問(wèn)題，應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)管樁質(zhì)量，制定切實(shí)可行施工方案，在土方開挖過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和已審批挖土方案進(jìn)行分層開挖，避免挖土機(jī)械對(duì)工程樁碰撞或土體擠壓，確保工程樁質(zhì)量。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　1彭振斌主編．托換工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1997 

　　2史佩棟主編．建（構(gòu)）筑物地基基礎(chǔ)特殊技術(shù).人民交通出版社,2004 

　　3葉書麟等編著．地基處理與托換技術(shù).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005 

　　4中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，錨桿靜壓樁技術(shù)規(guī)程YBJ227-91，1991