基于实时压桩位移监测的锚杆静压桩成桩技术

张 弛

(上海建工二建集团，上海 200080)

0 引 言

在既有建筑下方，逆作法中采用的“原位托换逆作”和“平移逆作”等技术[1]，和在既有建筑或道路下方的隧道工程中采用的“盾构”和“管幕开挖”等技术，都有助于进一步实现城市更新和地下空间的开发。

锚杆静压桩，是锚固在原有建筑的基础底板或桩基承台上，利用建筑物上部结构的自身重量作为压桩力，通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，将桩端从压桩孔压入地基土中，然后将桩与基础底板或桩基承台连成整体的沉桩工艺[2]。新桩基与原有建筑物基础共同承担荷载，提高了加桩区域的承载力，从而达到阻止或减少沉降的目的。

锚杆静压桩技术已广泛应用在地基加固和建筑物纠偏中[3,4]。近年来，在建筑物原位托换逆作和平移逆作中也常用到。通常在夹墙梁或托换梁上预留锚杆静压桩孔洞。再通过室内打桩设备，常常是低净空小尺度静压桩设备实现桩与梁(夹墙梁或托换梁)协同工作。

1 工程概况

某文保建筑采用了地梁、夹墙梁结合锚杆静压钢管桩的工艺进行原位托换与调平。

静压条件下，锚杆桩施工振动影响很小。但挤土效应和软土地区的不均匀沉降效应较明显。对于文保建筑，尤其需要防护由这两类效应引起的裂缝。因而，本项目采用了全新的实时压桩神将位移监测和房屋变形观测设备，代替原有的照相变形技术[5]。并采用实时调平技术，保护文保建筑。

主要工序包括底板破除、梁绑扎浇筑、预留锚杆静压桩洞口、支模、锚杆预埋、混凝土浇筑、压桩施工，和灌芯等。

设计采用两种桩型，持力层均为上海地区⑤1-2层。桩径φ273和φ299，壁厚10mm，桩长25～30m，钢管桩接头采用焊接并加设内衬管，钢管桩内填充C30素混凝土。

2 设备与监测

由于周边环境的复杂性：临近超高层，同时临近地铁轨道线路，需要在建筑物附近开挖管幕。考虑到文保建筑的风格保留，以及预防文保建筑在增设地下室施工时产生不利的施工裂缝和不均匀沉降裂缝，故采用可实时监测桩位移的VDA视觉位移分析仪和电子水准仪。

目前，锚杆静压桩设备可分为上压式和抱压式两大类。它们的尺寸、压桩能力、压桩大小、工作效率以及对施工场地的要求见表1。

图2

表1 上压式和抱压式压桩设备表

室内空间狭小区域，采用上压式设备，易于拆装，对场地适应性强；室外空间开阔区域，采用抱箍式设备，施工速度快。抱压式尺寸相对较大，桩径大，承载力更大。两种压桩设备对比如图3所示。

图3

施工流程主要包括清洗、在地梁和加强梁上预开方形截面的孔洞。然后孔口支模，浇筑，打桩，焊接，最后浇筑成整体。具体流程如图4所示。

3 重难点分析

使用锚杆静压桩在该项目加固文保建筑的重难点分析以及应对措施见表2。

表2 文保建筑增设地下室工程中使用锚杆静压桩工艺的重难点分析与应对措施

4 结论与展望

基于实时压桩位移点监测条件下的静压沉桩技术，是保证在诸如文保和优秀历史建筑，或者其它有着精密施工要求的构筑物，在加固以及原位托换或平移等施工时的必要技术，值得更深入地研究与推广。