锚杆静压桩混凝土整板复合基础在新建住宅中的应用

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1、锚杆静压桩混凝土整板复合基础在新建住宅中的应用 摘要本文通过工程实例，介绍了锚杆静压桩混凝土整板复合基础在多层民用住宅中应用的诸多优点及良好经济效益，希望能为锚杆静压桩技术的推广应用提供一些有益的经验。关键词锚杆静压桩 复合基础 承载力 桩压力 1、前言 锚杆静压桩是近几年来得到较大发展和推广，正越来越多地应用于各类建筑的新型桩基础。在我省大部分地区及国内其他软土地区，多层住宅或办公、商务、教学等公共建筑使用天然地基作为浅基或选用了RC 板式基础、RC 条形基础后，全部或局部区域的地质条件仍无法满足建筑物的承载力要求和变形要求时，可采用加设锚杆静压桩形成复合基础以满足设计要求，使用该方法和其他

2、各类方法相比，就缩短工期、节约资源、减少环境污染、降低工程成本而言，无疑具有极大的优势。本文所述南京 XXX02 幢住宅就是采用锚杆静压桩混凝土整板复合基础施工并取得令人满意效果的一个工程。2、工程概况 南京 XX 房地产开发总公司开发兴建的“XXX”小区02 幢住宅楼位于南京XXXXXX，为一 5 跃 6 层多层建筑，设有2.2m 层高的砼结构半地下室，建筑?0.00高出室外地面 0.9 m，地下室底板厚 0.35 m，整个建筑直落地下室底板上。根据地质勘探资料，该建筑所处位置地质条件各个部位差异较大(参见图 1):1 图 1 西北部位于古冲沟上，最深达 7.5 m，地层属新近沉积的粘性土和

3、淤泥质土，土质较差;东南部浅层下局部有暗塘，其余大部分地基?2.2m 以下为?-1 层粉质粘土(f=220Kpa)，其下为?-2 层粘土(f=260Kpa)。根据国家地 kk 基规范 GBJ7-89 条第 5.1.1 条，满足基础底面处的设计压力值 P=(205，15 22)4211/(42+0.92)(11，0.92)=107KN/m(上式中楼层荷载:221-5 层为 20KN/m，半地下室及顶面跃层取为 15 KN/m，4211 为建筑物轴线尺寸，0.9 为地下室底板外挑距轴线尺寸)，因考虑本工程设有半地下室，土方开挖深度为:1.3m(半地下室)，0.35m(底板厚度)，0.3m(碎石道渣

4、垫层)，合计为1.95m，在碎石垫层上再用 12T 压路机碾压，故实际上室外地面以下 2.2m 至 1.65m这一层次已属一个强化的层次，地基承载力可按?-1 层计算，满足设计要求。但为防止局部冲沟、暗塘出现不均匀沉降，这些部位必须进行处理。处理的方法根据GBJ7-89 规范 7.2.2 条可采用基础梁、换土、桩基或其他方法。本工程经多方论证比较，认为基础梁因软土区是“开口的”且是一不规则 2 范围故不宜采用，如采用换土则因冲沟较深，挖土不仅量大且影响周边道路建筑，如为此进行基坑支护则费工、费时，造价又高。相比之下采取锚杆静压桩有以下优点:施工不占工期，以利本工程争取工期的要求(比一般静压桩提

5、前 50 多 天)。工程费用低，估计为一般静压桩的 50%左右。锚杆桩桩形小，可以较多、较均匀地布置，不仅能满足承载力的要求，还能起到控制建筑物沉降差的作用。3、施工前期准备 3.1 锚杆桩的设计及设置 本工程是混凝土整板加锚杆静压桩的复合基础。设计布桩共 173 根，桩体为2525100cm，桩头长 150cm。单桩设计承载力标准值为 150KN，压桩力为225KN。压桩施工控制以压桩力为主，桩的入土深度作参考。桩位布置根据地质资料，对西北部冲沟及南部暗塘区段主要作为改善地基承载力作用，故布桩较密，深度较深，并应使桩尖进入?-1 或?-2 层 1m 左右，对于其他区段，桩的作用主要是起调整建

6、筑物的沉降，控制沉降差，相应桩密度小些。3.2 锚杆及桩的制作 按每桩 225KN 压桩力计算每根锚杆承拉 60KN，故采用 22 元刚，锚杆长度为500mm。砼方桩采用 C25 混凝土制作，要求桩头平整，配筋 412，桩头留孔处加网片，几何尺寸误差?10mm。3.3 桩孔及预埋锚杆的留置 浇灌基础垫层后应设定预埋锚杆和桩孔的位置，根据图纸预留准确。压桩 3 孔剖面形状可做成上小下大的截头锥形(见图 2)。3.4 设置沉降观察点 待建筑物进行到?0.00 以上时，在建筑物四周设定 6 个沉降观察点，沉降观察的频率可稍高于一般建筑，若出现不均匀沉降时可及时进行调整和控制。4、施工机理及工艺流程

7、锚杆静压桩的施工机理类似静荷载测试装置，既运用油压千斤顶提供的作用力，利用压桩设备的固定反力钢梁，将预制砼桩逐节压入土中(见图 3)。4 通过对土产生的挤压作用力加强地基的地耐力，或进入持力层形成桩基础，满足设计要求，具体施工步骤如下:定位?预留(或凿)压桩孔?安装压桩机?校正垂直水平?压桩?接桩?桩顶锚固钢筋连接?防水?封桩(浇捣砼)?结束。其主要工序压桩和封桩工艺流程如下:(见图 4)5 (1)压桩施工流程(2)封桩施工流程 压 桩 砍桩头至设计标高 记录桩入土深度清洗桩孔清除孔内压力表读数 杂物 否 是 该节桩段是否压 完 焊交叉钢筋 抽干压桩孔内积水 起吊下节桩段 拌 制 微 膨校正桩

8、身垂直 胀 浇筑封桩混凝土 早 强 混 凝接 桩 土 封桩结束 压 桩 记录桩入土深度 压力表读数 否 是 压桩是否满足设 计要求 压桩结束 6 5、主要技术要求及质量控制 5.1 压桩 5.1.1 压桩架要保证竖直，应均衡拧紧锚固螺栓的螺丝帽，在施工过程中应随时拧紧松动的螺帽。5.1.2 桩段就位必须保证垂直。5.1.3 压桩施工应一次到位，如必须中途停顿时，桩尖必须停留在软土层中，且时间不得超过 24 小时。5.1.4 按设计要求，本工程单桩承载力为 150KN/根，按建筑地基处理规范JGJ79-91 相应压桩力取为 225KN，以此折算确定油压表的读数必须?225KN。施工时，监理方必须

9、旁站监理并记录签证。同时，参照地质资料，确保加固区-1 或?-2 层内 1m 左右。内桩体压入?5.2 接桩 5.2.1 接桩用硫磺胶泥必须有出厂合格证，并送检合格后方准使用。熬制硫磺胶泥必须有专人在现场进行，温度控制在 140?150?。灌注时必须要使用工具式夹箍，在 2min 内完成一个接头并确保灌满夹箍，在硫磺胶泥完全固化前不得继续压桩。5.2.2 接桩时，上节桩就位时应将插筋插入下节桩的插筋孔并保持垂直。上节桩吊起 10cm 以上，才能浇注硫磺胶泥。5.3 封桩 5.3.1 桩与砼底板的联结(封桩)是该复合基础施工中的关键工序之一必须认真进行。在封桩前，必须把桩孔内的杂物清除干净，排除

10、积水，清除孔壁和桩面浮浆，以增加粘结力，然后和桩帽梁一起浇灌 C30 砼并予以捣实(必要时需加微膨胀剂)。7 5.3.2 把预置的四根锚杆钢筋斜角对向折弯加相同型号的钢筋焊接相连，搭接长度按钢筋施工规范。6、工程验收 压桩施工验收时，施工单位应提供以下资料:具有桩位编号的桩位平面图 桩材(包括砼、钢筋、硫磺胶泥)试验强度报告及出厂合格证明?千斤顶、油压表标定记录 压桩记录汇总表 压桩竣工报告。本工程设计是以控制压桩力为主，参照施工方案中各桩号的预估压桩深度(由地质报告中地层剖面情况而预估之深度)进行控制的砼整板加锚杆静压桩的复合基础，现场施工经监理旁站监督记录。压桩力满足设计要求是有保证的。施

11、工后南京建苑测绘规划技术咨询公司自 2002 年 9 月 2 日起自 2003 年 3 月 28 日至对该工程的累计 13 次沉降跟踪测量，八个观测点的沉降曲线(见图 5)所示，8 其中离撰文时最近的一次即第 13 期沉降观察成果表如下(见图六):9 计算结果说明，经过连续 7 个月的跟踪测量，沉降速率已由最大时的0.213mm/d 降到 0.013mm/d，各点的累计最大差异沉降量为 3.2mm，据此得出结论，该栋建筑符合南京地区地基基础设计规范补充规定的验收标准。7、结束语 锚杆静压桩具有施工简单、操作方便、工期短、造价低，且无噪音、无振动等诸多优点，适合新建多层住宅特别是在居民居住区进行

12、旧城改造、危楼加固等特殊情况下的施工的要求。目前这一新工艺在我省特别是苏南地区得到了 10 广泛的推广应用。由于该桩能实行工厂化生产，制桩质量及施工工期能得有效的预控，在较好地满足建设单位的工期要求的同时，能够降低工程造价，产生良好的经济效益，因而受到人们的欢迎。当然和任何新生事物一样，它也同样存在着一定的缺点和不足之处，如桩体较小，承载能力有限;接桩用硫磺胶泥需在现场熬制，对施工人员及周围环境有一定程度的污染、毒副作用等等。但总的来说这还是一项具有推广应用价值的新工艺。随着科技的发展和进步，当某一天，一种强度大、无污染的新型材料被人们开发利用后，锚杆静压桩的此类缺陷将得到克服，变得更加完美和实用。11