锚杆静压钢管桩基础加固的应用探讨

2018-06-13叶露君

建材与装饰 2018年28期

叶露君

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司 550000）

锚杆静压桩是指利用锚固于原有基础中的锚杆提供的反力实施压桩，压入桩一般为小截面桩，主要用于基础的加固处理。其优点是所用机具简单，易于操作，施工不影响工期，可在狭小的空间内作业，传荷过程和受力性能明确，施工简便，质量可靠。

1 工程概况

某大楼为框架剪力墙结构，31层，基础形式为人工挖孔桩，设计桩端持力层为中风化白云岩。在安装电梯时发现电梯井垂直度有偏差，差值为12cm，为查明原因，对该楼进行了地基沉降和倾斜的监测，发现该楼发生了不同程度的沉降和倾斜，并且有继续发展的趋势。为控制该楼桩基的沉降和倾斜，对不同区域内的桩基采用锚杆静压钢管桩和压力灌浆进行补强加固。

2 补强加固施工方案

通过对现场情况的了解和分析，最后确定对左边框选区域内的桩基进行40%补强加固，共计16根桩；对右下角框选区域内的桩基进行20%补强加固，共计9根桩，详见图1。根据场地土层的厚度和岩土参数以及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2012），确定单根钢管桩竖向承载力特征值为300kN，故本工程初步选用φ168×10的钢管桩进行试桩。压桩压力结束值为单桩竖向承载力特征值的1.5倍，压桩力持续5min，桩不再沉降，认为压桩结束。

2.1 锚杆静压钢管桩施工

（1）技术要求

该补强加固方案是利用建筑物的自重，凭借锚杆反力，通过压桩架，用液压千斤顶将钢管桩逐节压入预留孔位内的沉桩流程。钢管桩的垂直度偏差不得大于1%的桩长，当压桩压力大于设计荷载要求的1.5倍，且钢管桩在保持该压力下不再沉降，压桩力持续时间不得小于5min，即可认为压桩结束。整根桩应一次连续压到设计标高，当必须中途停压时，桩端应停留在软弱土层中，整根桩应在24h内压完。

（2）施工工艺（见图 2）

①开挖：将桩周土挖出，深度挖至承台底面标高，宽度大于500mm且满足施工需求，并清除干净。

②钻孔：在承台四周和地梁上钻植筋孔，孔位和孔数根据现场实际情况调整，孔径为30mm、孔深为30cm，同时将原承台混凝土表面凿粗糙，并将孔内和承台周围清理干净。

③植筋：将直径25mm（选用HRB335级热轧钢筋），长75cm的钢筋植入植筋孔，粘结剂采用改性环氧树脂胶粘剂，植好后2h内不能扰动植筋钢筋，设置直径22mm的横向箍筋（横向箍筋分内外两层）和直径10mm的纵向箍筋。

④安装好预留桩位的钢管和施加反力的锚杆，预留桩位的钢管管径为180mm，锚杆为4根直径32mm，必须保证其垂直度。

⑤浇筑混凝土：在承台周围安装好模板后，在原承台四周刷界面剂，浇筑C30混凝土。

⑥养护：定期对混凝土进行养护，养护龄期为28d。

⑦防腐：在钢管桩外侧刷沥青，压桩时，两节桩接好后，也要刷沥青防腐。

⑧压桩：安装锚杆，作为压桩架提供反力，将直径168mm钢管桩通过预留孔位，调直，在桩和压桩架之间用60t的液压千斤顶加压。压完一节之后，接第二节，防腐，再继续压桩，全程记录桩长和压力表读数；当压桩至基岩时，钢管桩不再下沉，加桩压力为600kN，稳定5min，方可视为完成压桩，然后卸压。

⑨浇筑混凝土：压桩结束后，在桩内部浇筑C25混凝土。

⑩封锚。

图2 锚杆静压钢管桩施工立面图

图3 压力灌浆立面图

2.2 压力灌浆施工

（1）技术要求

该压力灌浆是在原桩上用钻机钻成两个孔，用高压水冲洗出桩底的沉渣，然后用微膨胀水泥砂浆灌注的方法。成孔时两孔要对称，两孔必须在原桩范围内，间距适中。成孔垂直，成孔时钻至沉渣层底部为止。高压水冲洗桩底沉渣，水压力根据试验确定，出水孔的水由浑浊变为清澈，5min内水清澈无变化，认为清洗完成。灌浆时灌浆压力由现场试验确定，但不得大于洗孔时的水压力，灌浆从一个孔内灌入，另一个孔敞开，作为排水孔和排气孔，当另一个孔内有水泥砂浆流出，1min内进浆量与出浆量相同时，认为灌浆结束，灌浆必须一次性完成，中间不得有停顿。

（2）施工工艺（见图3）

①当压桩完成，混凝土强度达到80%后，在原桩上布置好钻孔点位，用钻机垂直钻孔，孔径φ80，钻至原桩底部沉渣为止。

②若桩底没有沉渣，则用微膨胀水泥砂浆压力封孔即可；若有沉渣，再在该桩适当部位钻一个孔，孔要垂直，到达沉渣底即可。

③在一个孔上安装压力水管和压水设备，压力水管头伸入沉渣底部，用栓塞封孔，另一个孔作为排水孔和排气孔。

④压水冲洗孔底沉渣，压力通过试验确定，但压力水不得破坏原桩和桩底基岩，当另外一个孔的水由浑浊变为清澈，且5min内无变化，则可认为洗孔结束。

⑤洗孔结束完成后，在一个钻孔上安装灌浆设备，灌浆管伸入桩底，塞好栓塞，另一个孔敞开，作为排气孔、排水孔、排浆孔。

⑥注入C30微膨胀水泥砂浆，注浆压力由现场试验确定，但不得大于洗孔水压力。当排浆孔有浆液流出，1min内注入水泥砂浆量与排出量相同，认为注浆结束。