摘要:文章结合具体工程实例,对锚杆静压桩施工技术及注意事项进行详细介绍,供同行参考。
关键词:锚杆静压桩;施工;注意事项;房建工程
前言
在进行房建基础工程施工过程中,如果施工现场较小,运输普通压桩设备出现困难时,可利用现有建筑物的自重,应用锚杆静压桩技术进行地基处理。做好施工过程的质量控制措施,降低压桩挤土产生的不利影响,锚杆静压桩是一种较优的桩基施工方案。
一、锚杆静压桩技术特点
锚杆静压桩属于摩擦型桩,在其压入土体过程中,必须克服土体对桩的侧向和端部阻力。在桩压入过程中,桩会挤压四周的土体,土体对桩也产生水平挤压力。在桩的挤压效应下,周围的土体抗剪强度降低,粘聚强度改变,超孔隙水压力增大,对桩周摩阻力减少。压桩作业完成后一时间内,四周土体超孔隙水压力渐失,土体结构强度恢复原状,抗剪强度也逐渐增加,桩的承载力发挥作用。该技术具有施工简便、保护环境、沉桩中受力明确等优点。
二、锚杆静压桩施工控制措施
1、做好防控措施,保证附近建筑物及地下管线完好无损。在施工过程中,桩会对土体产生挤压,影响到附近的构筑物及管线,施工前应做好预防措施,如设置防挤沟和施工砂井等,可有效控制挤土及孔隙水压力,使附近物体免受影响,此外,要严格按施工方案和施工工序进行施工。
2、桩定位
桩压入土体时,会对附近的土体产生位移变情等影响,故应把控制点设置在防挤沟以外的位置,方便操作。
施工前要测出每一栋楼的轴线桩位,并用木桩加钉固定轴线控制点,用小钢筋进行桩位标记,场地轴线放灰线。
每根桩就位前均要校正,确保施工的桩受力在可控制范围内,避免
其它桩位受到影响。控制桩顶标高,把标高基准面引测到防挤沟以外稳固的构筑物墙体上,避免土体挤土造成位移。
3、桩机选型
在具体工程施工中,根据实际情况,分析不同类型的静压桩机的性能和参数,选择合适的桩机型号。选择桩机正确,会提高工程施工质量和增加经济效益。
4、沉桩及压桩
压桩期间,需要用经纬仪对桩的中心线进行观测,如出现偏移情况要马上进行校正,一般做法是把木桩楔入到桩壁及土体间隙,对桩位进行扶正。要控制沉桩速度,控制速度为2m/min以内为宜,要连续压桩,
中途停顿时间要控制在 30min以内。
5、接桩
可通过焊接法连接分节预制的静压桩。焊接时要采用对称方式进行。
保证焊缝要焊满,不能留有孔隙。焊接作业完成后,要稍待10~15min,等其降到常温后,再把防腐漆涂上外露铁件上,才能继续沉桩。下接桩时,还要用仪器对桩的垂直度和上下节桩的同心度进行校验,保证其符合设计要求。
6、对桩进行沉降观测
桩施工作业完成后,依照有关规定,需要对桩进行沉降观测和静荷载试验,对出现桩位偏差等质量问题,要采取措施解决,并保证桩的质量符合设计要求。
三、工程概况
1、工程地质情况
某住宅群为1-3栋,均为五层建筑,为砖混结构形式,建筑基础为天然地基,埋深为2.00m。
在住宅楼施工中,地基出现下沉,其中最大沉降量为36.9mm,跟踪检查,发现下沉速度与时间成正比。由于沉降不均匀,引发墙体裂缝产生,门窗出现变形,需要进行地基加固处理,控制沉降不均匀。
我们详细研究了勘察单位提供的地质报告,可知住宅群所在地质分布为人工填土、粉质粘土、全风化花岗岩为主。土内还存在不少冲沟,施工前曾经对冲沟进行过回填处理,基础施工出现不均匀沉降均集中在冲沟部位。
经综合考虑到施工现场及附近环境情况、以及产生沉降原因及加固成本等因素,决定采用锚杆静压钢管桩对地基进行加固处理,控制沉降。基于该工程是条形基础,不能直接提供压桩反力,决定采用新增的夹墙梁结构传递的反力,实现锚杆静压桩进行地基加固处理。
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2、桩参数确定
决定桩的参数时,要考虑因素如下:
(1)确定工程布设桩的总数,选择合适的桩截面规格,制定桩的压力和长度;(2)布设桩时要依据基础出现沉降情况而定;(3)基于锚杆静压桩能和天然地基共同产生作用,锚杆桩不会变为端承桩,考虑到封桩后桩-土共同产生作用。
经综合考虑众多因素后,确定本工程静压钢管桩参数如下:钢管直径为165mm最合适,壁厚确定为5mm,桩长控制在8~15m以内,每节钢管桩长度控制在2~2.5m,确定基础下面的全风化花岗岩作为持力层。夹墙梁由钢筋混凝土制成,设计规格为300mm×650mm。
加固所用的钢板和钢管,规格为Q235,B级。此外,建造承台所需要的混凝土为C30;碎石混凝土为C20;垫层素混凝土为C10。
3、施工工艺及过程控制
(1)夹墙梁连接承台钢筋
夹墙梁的作用是托换墙体,具体做法是在原有房屋条形基础上,采用
两等截面梁,把墙体两侧夹紧,梁的长度根据墙体具体情况而定。
建成夹墙梁后,会让加固后的住宅楼基础力发生新的变化:
夹墙梁与原砌体墙主要靠结合面传递剪力因而实现荷载的转换,结合面的受剪承载力由新增混凝土与原砖墙咬合与粘结、穿墙箍筋、穿墙预应力锚栓实现。承台截面有两种,分别是700×700和700×840,承台压桩孔形状做成上大下小的截头锥形,以减少混凝土的冲切破坏,上、下开口分别为200mm和250mm。
(2)锚杆施工分析
本工程锚杆采用M30螺纹钢筋制成,预入承台混凝土里。进行承台钢筋绑扎时,要依据相关规定的间距固定锚杆,应控制锚杆与承台的距离要达200mm或以上。采用500KN压桩力,
锚杆螺栓的嵌固深度应要其直径的10~12倍,锚杆高度应高出承台面150mm或以上,压桩前要先用张拉锚具把锚杆放置在压桩反力架底座上,并固定好。
(3)压桩施工注意事项
压桩前,要先进行标记工作,预埋观测点,以便能及时观测住宅楼基础施工过程中沉降位移情况。压桩过程中压桩架要保持竖直,螺帽要拧紧。千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线上,不能偏压;
桩顶与千斤顶间要用钢垫板相垫,垫板存度以3~4cm为宜。
注意施工中压桩力应小于住宅楼的自重荷载,否则会造成基础上抬,房屋结构受损。为避免桩侧摩阻力增大,要连续进行压桩,一次压完,
以焊接方式进行桩段连接,桩的表面铁锈要清除,实行满焊作业,保证质量符合施工要求,焊缝高度不能超过6mm。
(4)封桩施工要点
整个压桩过程中,封桩是重要的工序之一,一定要依有关规程进行作业,以保证封装砼与承台、桩体的有机统一。
要确保压桩孔内杂物和积水排除干净后,才能进行封桩。用高标号砂浆涂刷,上述作业完成后,浇注C30微膨胀混凝土,同时进行振动捣实。为使承台和混凝土粘结力增强,承台内侧壁要进行凿毛处理。
当混凝土浇注至距离压桩孔开口平面下80mm时,用2根直径为22的Ⅱ级钢交叉焊接在一起,端部四角与四根锚杆焊接,锚杆长度为120mm,多余长度截除掉。
(5)对住宅楼基础进行沉降监测
通过压桩前已预埋在基础顶面处的沉降观测点,可及时观测住宅楼在压桩施工过程和完成后的沉降情况。
本工程三号楼沉降变化情况见图2。从其沉隐变化曲线可以看出,经加固处理后的基础累计沉降量趋于稳定,倾斜率均在0.4%以内,结果表明,工程基础加固取得良好效果。
四、结束语
锚杆静压桩由于其具有安静施工无嗓音、施工简单、机械携带方便、荷载和受力性能不错等优点,在施工场地不足的情况下,有效地进行基础加固、改建、扩建等工程施工。随着技术的不断完善,相信会在工程建设领域特别是城市建设当中发挥更大作用。
参考文献
[1]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]YBJ-91锚杆静压桩技术规程[S].北京:冶金工业出版社,1991.
论文作者:何国龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签:静压论文; 锚杆论文; 夹墙论文; 基础论文; 混凝土论文; 地基论文; 作业论文; 《基层建设》2017年第14期论文;