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注漿錨桿靜壓樁加固建筑物地基基礎的應用

發布時間:2019-08-04?? 點擊次數:164?? ??【關閉
注漿錨桿靜壓樁加固建筑物地基基礎的應用
 
注漿錨桿靜壓樁施工技術是近年來開發出來的一項新的地基加固技術,前期主要應用于老廠或用于建筑物改造工程中的地基加固,也應用于調整建筑物因不均勻沉降而產生的傾斜;近幾年開始把這項技術應用到新建工程的地基加固處理上。
 
一、施工環境概述
 
住宅樓棟與棟間距為13m,五層,總高度16.5m;樓西側為沿街商鋪,層高3.6m。住宅樓及沿街商鋪基礎結構: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、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。
 
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,西側第一單元一至五層樓均產生不同程度的拉裂縫,最大寬度8mm。
 
注漿錨桿靜壓樁加固建筑物地基基礎的應用
 
二、注漿錨桿靜壓樁托換基礎設計
 
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、注漿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注漿錨桿及開壓樁孔,注漿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。
 
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146mm×5mm注漿管加工,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318L150導正鋼筋,焊接時,焊縫應飽滿、連續,無虛焊現象,注漿管樁內壓漿處理,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。注漿管樁施工結束后,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注漿管焊接。
 
三、注漿錨桿靜壓樁施工工藝流程
 
施工準備→挖開基礎→引孔→安裝魚尾注漿錨桿→靜壓注漿管樁→注漿→封樁→回填基礎夯實
 
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臺注漿錨桿靜壓樁機,2臺風泵,2臺注漿泵、風鎬、鐵釬、鐵錘、電焊機、及相應的魚尾注漿錨桿,150mm×5mm的注漿管樁,18mm鋼筋及普硅42.5級水泥,硫磺膠泥等,注漿錨桿靜壓樁機。
 
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上引出150mm的孔。
 
3、安裝魚尾注漿錨桿及壓樁孔,在基礎內按注漿錨桿靜壓樁的布置圖開呈倒錐形壓樁圓孔,上口直徑150mm,下口直徑200mm。在距注漿管樁孔口中心15cm的位置上,用手持風槍鑿出4個25mm孔徑,深30cm的注漿錨桿孔,用預先熬制好的硫磺膠泥將魚尾注漿錨桿錨進孔內,待24h強度達25MPa之后,再進行下道工序施工,注漿錨桿上的螺紋及螺距根據施工機具及反力架來確定。
 
4、靜壓注漿管樁:在注漿錨桿上安裝靜壓樁龍門架,龍門架必須鉛垂,保證注漿管樁垂直入土,將帶有尖頭封端的注漿管扶正入引口內,在龍門架上安裝油壓千斤頂及頂梁,開動高壓泵,開始靜壓,注漿管樁在基礎頂部0.5m時停機,連接下一節注漿管樁再靜壓,如此循環,直到滿足壓力和樁長兩項控制指標即可停機,壓下一根注漿管。
 
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注漿管樁內部及周圍部分土體中,以提高靜壓注漿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。
 
四、注漿錨桿靜壓樁施工特點
 
1、可在上部結構不停止施工的情況下進行注漿錨桿靜壓樁施工;在壓樁過程中無振動、無噪音,側向擠壓小;施工設備簡單,移動靈活,可在狹小的空間內進行壓樁作業;在壓樁施工的過程中能測得樁的入土深度及其壓樁力;水泥用量少,能源消耗省,成本低,承載力高,加固效果好。
 
2、適用范圍。適用于舊建筑物改造中的地基加固,搶救危險建(構)筑物,解決不均勻沉降問題。于建筑物密集區,大型機具無法進入現場或沒有大型機具的情況下使用樁基的工程。基礎下老土層起伏不平,樁長度可以因地制宜。
 
3、工藝原理。注漿錨桿靜壓樁的工作原理就是利用建筑物的自重,先在基礎上預留樁孔和預埋注漿錨桿,籍注漿錨桿反力,通過反力架用千斤頂將樁逐段壓入基礎中的樁孔內,當壓樁力達到1.5倍樁的設計荷載時,卸除反力架千斤頂后,用C30微膨脹混凝土澆筑樁孔,使樁與基礎牢固地結合在一起,樁便能承受上部荷載,起到地基加固的效果。
 
五、施工技術措施
 
1、注漿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。
 
2、建筑物基礎靜壓注漿管樁采取跳打法,間隔施工,防止應力集中產生附加破壞,在注漿錨桿靜壓樁封樁前,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,會對注漿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。
 
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。
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