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摘要：建筑基础是整个建筑物的重要组成，建筑物拆旧建新过程中必须面对旧桩基础处理的问题。因此，如何评估旧桩再利用的经济技术可行性，以及具体的旧桩处理措施成了重要的研究课题。本文从旧桩处理评估的全过程进行了阐述，并就具体的处理措施注意事项进行了详细分析。
关键词：旧桩基础；清桩；再利用
改革开放以来，各大城市通过建设用地增加率来换取经济的急速增长。但随着城市建设用地日趋紧张，不可能继续沿用土地规模扩张换取经济发展的老路子。为满足城市建设需要，通过“三旧”改造拆旧建新，成为广东省乃至全国的发展战略。旧建筑物的拆除往往只对上部主体结构进行清理，但大量的旧桩基础仍然遗留在场地范围内深埋地下，给新建项目的设计施工均带来不利影响。旧桩基础的处理成为了“三旧”改造过程中重要的研究课题。
一、旧桩基础对新建项目的影响
旧桩基础的存在将对新建桩基的设计、施工造成不便。我国早期建筑普遍层数不高，旧桩基础的设计规格及桩身材料可能无法满足现有规范要求。若希望加以利用，则需要经过复核计算并进行加固。导致造价、工期、设计及施工技术难度大幅增加。若全部清除掉不考虑工期影响的情况下，成本造价有可能翻倍。
二、旧桩的处理措施
1.旧桩再利用
针对旧桩位图及旧建筑竣工归档资料，分析旧桩再利用的可行性，主要从能否满足新建建筑的技术要求，是否符合新建建筑布局的大方面考虑。满足以上要求后，对旧桩进行桩身材料强度、完整性、承载力和变形控制能力检测和分析。旧桩（或经加固处理后）应满足建筑物需要及现行技术规范要求。
2.清除旧桩
经过复核不能满足再利用要求或者与新建项目布局严重不符无法重复利用的旧桩可考虑清除。对旧桩清除后的桩孔和场地进行回填和加固处理，再按照常规桩基的技术要求设计施工。
3．避让旧桩
对无法满足再利用要求、而且清除代价大的旧桩，可考虑避让旧桩。这样可避免清除旧桩带来的整体造价和工期的大幅度增加。但设计和施工方面要求均大幅提高。
4.综合处置
在工程实践中，以上单一处理措施不一定为最优方案。此时应根据新建工程的特点，结合现场实际情况，综合考虑经济、技术、工期各方面因素，采用上述多个措施组合形成最优方案进行综合处置。
三、建筑场地旧桩的处置与分析
1、旧桩资料收集
资料内容包括：（1）场地原有的场地岩土工程勘察资料。（2）设计资料，包括桩型参数、桩身材料、桩端持力层、单桩承载力设计值等参数、桩位图、桩身造详图、桩基础设计计算书。（3）施工资料，包括施工技术方案、施工记录、桩基础竣工图等。（4）检测资料，包括灌注桩成孔质量检测报告、桩身材料试验报告、桩身完整性检测报告、单桩承载力试验报告等。
2、旧桩坐标定位
结合桩基础竣工图复核旧桩坐标位置的准确性。当发现旧桩坐标信息不正确时，应通过测绘形成正确的桩位图，作为新建项目设计的参考。露出地表面的旧桩可直接测量定位，桩顶埋藏较深的旧桩，则采用物探等原位探测方法辅助，并在测后随机选择桩位开挖验证。
3、旧桩实际参数检测
原有旧桩虽经验收合格，但因新旧规范的更新，新建建筑荷载形式的改变，外部环境的侵蚀等影响，旧桩的各项参数可能发生改变。因此，对拟再利用的旧桩，应按现行相关技术规范的要求进行桩身材料质量、完整性普查，并随机选择部分旧桩开展强度试验和单桩承载力试验。
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4、旧桩利用可行性分析
可行性分析应建立在充分收集旧桩基础设计、施工和验收资料的基础上，结合旧桩检测试验成果，参照现行技术规范要求进行分析。具体应包括以下主要内容：
（1）桩身构造分析 主要项目包括桩身混凝土强度等级、配筋率、主筋规格、钢筋笼长度、箍筋配筋要求、保护层厚度等。
（2）单桩承载力分析 对经过检测的旧桩，除通过荷载试验获得单桩承载力外，还应按照桩身结构抗压强度（承压桩）或桩身裂缝控制要求（抗拔桩）等验算桩身承载力，并按照小值确定单桩承载力参数。
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）规定，桩轴心受压时桩身强度应符合以下格式的规定：
Q≤Apfc φ c
式中fc——混凝土轴心抗压强度设计值（kPa），按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 取值；
Q——相应于作用的基本组合时的单桩竖向力设计值（kN）；
Ap——桩身横截面积（m2）；
φ c——工作条件系数，非预应力预制桩取 0.75，预应力桩取 0.55～0.65，灌注桩取0.6～0.8（水下灌注桩、长桩或混凝土强度等级高于C35 时用低值）。
按上述分析获得的旧桩承载力参数应满足新建建筑物对桩基承载能力的要求。
考虑原建筑物的附加荷载作用，桩间土发生固结，使之与旧桩侧壁之间的摩阻力有一定程度的增加，桩端的土体也在附加荷载作用下固结、有效强度增加。旧桩的整体承载力也随之增加，是旧桩再利用的有利因素。
（3）变形控制能力分析
旧桩的变形控制能力主要包括沉降和差异沉降控制能力。对新建建筑物全部采用旧桩的情况，主要分析旧桩在新建建筑物荷载作用下产生的平均总沉降量是否能够满足相关规范要求。对可能部分利用旧桩、部分增设新桩的情况，则需要重点关注新旧桩持力层的不同可能造成的差异沉降。当旧桩承载力满足设计要求，但与新设桩基相比持力层过深或过浅时，均有可能因为相邻新旧桩刚度的差异造成基础承台或底板产生过大弯矩和差异沉降，对新建建筑带来不利影响。理想的情况是使新旧桩桩端埋深统一或进入持力层深度相近。
四、旧桩清除施工技术要点
旧桩清除主要包括以下步骤：
（1）探明旧桩位并测绘成图，与新建工程基础设计图合成，图纸中与新基础结构重合的障碍物作为需要清除的障碍物。
（2）对难以避开的旧桩，在原有建筑物拆除并清除表层土至桩顶暴露后?采用引拔机拔除或全回转清桩法处理
3）桩孔回填及地基土加固
旧桩清除施工中需重点关注以下几个问题
（1）选取适用的清桩工艺和设备，比如，对钻孔灌注桩采用回转清桩或直接拔桩的工艺和设备，对钢管桩则可考虑拔除工艺。
（2）确定有效的桩孔回填方案，既要保证地基土的承载能力，还要不妨碍后续新桩的施工。清除旧桩必然对地基土产生严重扰动，对工程建设极为不利。为满足后续施工需要，待拔桩与周围建、构筑物及道路地下管线之间距离小于待拔桩桩端与地面之间距离时，采取回填措施。待拔桩相邻之间距离小于8倍桩径时，前一根拔出后应采取回填措施再拔后一根。
（3）对于灵敏度较高的软土地基，旧桩清除将破坏地基土的承载力，还需要采取必要的地基处理措施。
（4）对于仍残留的废弃桩，应对桩顶部分做适当处理，一般技术要求有：①桩顶凿至底板下500mm；②浇筑底板时，必须对废弃桩孔采取隔离措施，避免混凝土流入桩孔。
（5）由于清除旧桩将对地基土体产生扰动，设计计算时宜根据具体情况对桩侧摩阻力和端阻力适当折减。
6 结束语
随着社会经济的快速发展，社会对“节约”的认识不断深化。有效利用旧建筑物原有桩基础，并使新建项目满足经济、质量、安全、工期等各方面要求。是建筑业创造节约性社会的具体表现。加强对旧桩的处理及再利用研究成了一项重要的课题。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[2]中华人民共和国国家标准.GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版，2012.
[3]中华人民共和国国家标准.GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
论文作者:叶润球
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/20
标签：承载力论文; 建筑物论文; 桩基础论文; 建筑论文; 再利用论文; 措施论文; 桩基论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;