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                                應用錨桿靜壓樁施工技術加固軟弱地基建筑物基礎及地質概況分析

                                發布日期:2012-09-13 13:19:51 訪問次數:481

                                應用錨桿靜壓樁施工技術加固軟弱地基建筑物基礎及地質概況分析

                                 

                                摘要:應用錨桿靜壓樁施工技術加固軟弱地基建筑物基礎,描述建筑物及地質概況,分析產生沉降、裂縫原因,介紹靜壓鋼管樁施工方法工藝,總結該方法的效果和著重點及發展趨勢。
                                關鍵詞:施工技術;錨桿靜壓樁;地質概況
                                        1  工程概況
                                        住宅樓棟與棟間距為12.26m,五層,總高度16m;樓西側為沿街商店,層高3.5m。住宅樓及沿街商店基礎結構:沿街商店基礎,西面為獨立柱放大基礎,東面為條形地梁和獨立柱放大基礎,基礎埋深1.0m;住宅樓基礎結構:西側3.3m寬開間為獨立柱放大基礎,南半部為條形基礎,北半部為筏板基礎,基礎埋深1.0~1.6m,住宅樓上部結構,除西側一層3.3m寬開間(供沿街商店用)為框架結構外,其余均為磚混結構,25#砂漿砌筑240墻、50#砂漿砌筑120墻。第三棟住宅樓采用過抗震加固。
                                        1.1 沿街住宅樓與地下建筑物的位置關系,沿街住宅樓地基下面為正在施工的一期工程TA12標段右線隧道。隧道頂部距離地面高9.70m,距離樓房基礎8.1m。隧道穿越的地層分別為軟流塑狀粉質粘土、可塑狀粉質粘土。
                                        1.2 地鐵隧道施工對地表建筑的影響:建筑物建成時間早在20世紀70年代,沒有抗震措施,基礎下部6~12m范圍內有軟弱的淤泥質地層,而位于軟-流塑地層中的地鐵隧道正在施工當中。管棚施鉆及注漿時,對流塑狀地層產生擾動,具有高靈敏性的地層應力重新分布,使地表第2幢樓房西側單元產生不均勻沉降,差值為60mm,樓房整體向西南下沉,傾斜2mm,西側單元一至五層樓均產生不同程度的拉裂縫,大寬度8mm。為確保地面樓房及居民生命財產安全,對隧道上方的第2棟居民住宅樓進行基礎托換加固處理。
                                        2  錨桿靜壓樁托換基礎設計
                                        2.1 根據工程地質情況,在地面以下16~18m深處有一層承載力較高的混合土及強風化安山巖,這是良好的樁端持力層,對于侵入隧道凈空內的靜壓樁,在隧道開挖初支結束后再割除,使樁端與隧道初支及二襯砼結合在一起共同承擔上部荷載。
                                        2.2 錨桿靜壓樁在壓樁施工中,可以較直觀地顯示單樁承載力,且是在房屋基礎內預埋反力錨桿及開壓樁孔,錨桿靜壓樁機具簡單、操作方便、施工迅速、無振動、無噪音等污染,便于信息化施工,當建筑物出現較大不均勻沉降時可隨時增加樁數。
                                        2.3 根據樓房產生裂縫沉降的部位及地質條件,要對樓房西側9m長范圍的基礎進行托換處理,樁長16~18m,用?魣146mm×5mm鋼管加工,單樁豎向承載力180kN,建筑物基礎共布置41根樁,單節樁長2.0m,接樁采用電焊焊接,焊接內插3?魣18L150導正鋼筋,焊接時,焊縫應飽滿、連續,無虛焊現象,鋼管樁內壓漿處理,以提高樁身承載力,注漿材料為水泥漿,水灰比0.5,控制壓力為0.3~0.5MPa。鋼管樁施工結束后,在樁頂部澆筑250mm厚微膨脹C30鋼筋砼樁帽,以加強基礎與樁身的整體連結,樁頭交叉筋與螺桿及鋼管焊接。
                                        3  錨桿靜壓樁施工工藝流程
                                        施工準備→挖開基礎→引孔→安裝魚尾錨桿→靜壓鋼管樁→注漿→封樁→回填基礎夯實
                                        3.1 施工準備:施工準備期做好居民的安撫工作,清理出工作面,配置2臺錨桿靜壓樁機,2臺風泵,2臺注漿泵、風鎬、鐵釬、鐵錘、電焊機、及相應的魚尾錨桿,?魣150mm×5mm的鋼管樁,?魣18mm鋼筋及普硅42.5級水泥,硫磺膠泥等,錨桿靜壓樁機。
                                        3.2 挖開基礎:根據加固的房屋基礎,在施工場地內放出挖基礎邊線及標高。由于場地所限,土方必須及時運出,基礎挖開后,量測基礎實際標高及尺寸,做好基礎記錄,基礎表面浮土及雜物要清理干凈并在基礎測定的位置(距柱或墻0.4m)上引出?魣150mm的孔。
                                        3.3 安裝魚尾錨桿及壓樁孔,在基礎內按錨桿靜壓樁的布置圖開呈倒錐形壓樁圓孔,上口直徑?魣150mm,下口直徑?魣200mm。在距鋼管樁孔口中心15cm的位置上,用手持風槍鑿出4個?魣25mm孔徑,深30cm的錨桿孔,用預先熬制好的硫磺膠泥將魚尾錨桿錨進孔內,待24h強度達25MPa之后,再進行下道工序施工,錨桿上的螺紋及螺距根據施工機具及反力架來確定;
                                        3.4 靜壓鋼管樁:在錨桿上安裝靜壓樁龍門架,龍門架必須鉛垂,保證鋼管樁垂直入土,將帶有尖頭封端的鋼管扶正入引口內,在龍門架上安裝油壓千斤頂及頂梁,開動高壓泵,開始靜壓,鋼管樁在基礎頂部0.5m時停機,連接下一節鋼管樁再靜壓,如此循環,直到滿足壓力和樁長兩項控制指標即可停機,壓下一根鋼管。
                                        3.5 注漿封樁:注漿采用普硅42.5級水泥,單漿液,水灰比0.5,注漿壓力控制在0.3~0.5MPa,主要目的是使漿液充填在鋼管樁內部及周圍部分土體中,以提高靜壓鋼管樁的摩擦力和抗彎性能,注漿結束后在樁頭上部用微膨C30鋼筋砼(UEA外加劑)澆筑樁帽,樁帽高250mm,長×寬為500mm×500mm,以便使樁與基礎連成整體共同承擔樓房上部荷載。
                                        4  施工技術措施
                                        4.1 錨桿靜壓樁施工前進行兩根試樁,確定壓樁力和樁長標準,作為后續壓樁的控制標準。首先壓樁力不得大于強度允許值。其次,當達到樁長后,壓樁力小于標準值5MPa以上,接長樁長,當未達到樁長而連續0.5m的壓樁力超過標準值5MPa可截樁。
                                        4.2 建筑物基礎靜壓鋼管樁采取跳打法,間隔施工,防止應力集中產生附加破壞,在錨桿靜壓樁封樁前,先對樁內注漿,在隧道內拱部同時注漿,靜壓樁注漿壓力控制在0.3~0.5MPa,地下隧道注漿壓力控制在0.8~1.0MPa,通過注漿加固土體,使基礎上升2~5mm后,再立即用C30砼(內摻速凝劑快速凝結)封樁,待砼達到設計強度70%(3d)后停止洞內注漿,使基礎開始借自重產生下沉趨勢,這樣,會對錨桿靜壓樁產生預加應力,對今后建筑物沉降控制效果顯著。
                                        4.3 在靜壓樁施工過程中,建立監測網絡系統,實現信息化施工。壓樁順序及進度由沉降觀測數據確定,沉降大的部位先壓樁,沉降小的部位后壓樁,甚至不壓樁。采用高精度水準儀監測基礎沉降,用游標卡尺量測裂縫寬度變化,采用差異沉降法量測房屋傾斜。
                                        5  結論
                                        通過本工程實例得到如下結論:(1)對產生不均勻沉降的建筑物,基礎處理時應用不同數量的樁調整基底反力,以免荷載不均勻引起差異沉降。(2)建筑物靜壓鋼管樁在封樁前,應采取相應措施,對基礎施加預應力是施工的關鍵。(3)在弱軟地層隧道大管棚超前支護工藝,可由原帶水鉆進改進成水平頂進,避免因帶水鉆進擾動地層,地表建筑物不均勻沉降發生。

                                 

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