摘要：锚杆静压桩利用锚固于原有基础中的锚杆提供的反力实施压桩，常使用于基础的加固处理。淤泥质土流动性强、剪切效应明显，桩基施工质量保证难度大，极易造成偏桩、断桩。结合某工程后续基础加固工程实例，阐述了在淤泥质粉质粘土地层进行锚杆桩施工基础加固时施工工序及注意事项。并结合相关技术手段，对锚杆桩施工后桩洞封堵，使成桩质量及基础整体达到国家验收规范要求。
关键词：锚杆静压桩；软土地基；质量控制
1 前言
在淤泥质软土中预应力管桩施工过程中往往会出现偏桩、断桩等质量问题。锚杆静压桩使用于基础的加固处理，其优点是所用机具简单，易于操作，施工不影响工期，可在狭小的空间内作业，传荷过程和受力性能明确，施工简便，质量可靠。本文从施工角度出发，结合工程实例，阐述在淤泥质粉质粘土地层中进行锚杆静压桩基础加固时施工工序及质量控制要求。
2 工程实例
2.1 工程概况
某住宅工程总用地面积46488㎡，总建筑面积109654m2，共计18幢8-18层住宅楼，桩基采用预应力管桩，桩型为PHC 600 A 110，桩长约45m。根据岩土工程勘察报告，本场地地貌杭嘉湖平原三级地貌单元，场地浅部有较厚的淤泥质粉质粘土，该土层呈流塑状态，层顶标高黄海2.30～4.80m，层厚20.1～23.1m，土层分布如下图所示。本工程设计桩顶标高为黄海1.67m。
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图1 工程地质情况
2.2 现场桩基质量问题
现场主要问题在于桩基施工完成后，经承载力检测检测合格，土方开挖完成后发现桩身明显倾斜，桩位偏离承台距离过大，经检测单位对桩身完整性进行检测，其检测结果如下表：
表1 桩基低应变检测数据
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2.3 质量缺陷原因分析
2.3.1 地质条件原因
根据地质勘察资料，该区域淤泥质粉质粘土厚度最高达23m，总桩长45米，超过一半部分位于淤泥土层中。
2.3.2 土方开挖原因
土方开挖未采取分层分段方式进行开挖，挖机及运输车辆行走对基底土产生巨大的挤压力，引起基底土层移动造成桩身倾斜、断桩。
2.4加固处理方案选择
针对现场出现的管桩质量问题，项目参与方聘请专家分析原因，并针对问题找到合理解决方案，对已出现的缺陷桩进行补救，结合当地情况和现场施工条件，对拟采取以下方案进行分析：
（1）采用原设计桩型补桩。采用原施工工艺，但考虑到现场已开挖并且场地复杂，静压桩机以及锤击桩基无法进入施工工地。综上所述，该方案未予采用。
（2）采用钻孔灌注桩施工。但考虑到现场已开挖场地极为狭小等，机械进场及转移、泥浆外运、商品混凝土运输等环节存在条件不足或难度太大，并且业主工期紧迫。综上所述，该方案未予采用。
（3）锚杆静压桩施工。采用基础承台预留孔、预埋锚杆，待基础砼浇注养护28天以上，底层模板拆除完毕后及时实施，在二层楼板梁砼浇注前施工完毕。原理是利用预埋锚杆反力，液压压桩下沉。该桩型对场地要求不高，桩身制作养护可在场外进行。不影响主体结构继续施工，不占用关键线路工期。桩身下沉压力由仪表显示，承载力控制简便、直观。
经分析比较，各方一致同意采用锚杆静压桩补桩加固。
2.5施工方案
2.5.1设计参数确定
（1）设计确定锚杆静压桩截面尺寸400×400，桩混凝土强度为C40，桩长45米，由于现场条件限制原设计单节桩长3米修改为单节桩长1米，共计45节，桩主筋为4C20，桩身采用焊接接头，且接头处增加4L10X150角铁绑焊。
（2）设计单桩承载力特征值为1750KN，桩端进入7-3中风化花岗岩层。经业主要求压桩过程采用桩端进入7-3中风化花岗岩层和承载力达到2500KN双重控制。
（3）锚杆采用M30级锚杆，直径32mm，埋设深度不小于600mm。
2.5.2施工工序
（1）锚杆静压桩主要施工工序为：预埋锚杆-静压桩施工-破除底板面层混凝土-植筋-灌浆施工-钢筋焊接-浇注混凝土
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图一 锚杆静压桩施工示意图
（2）锚杆桩施工完毕后，进行孔口底板混凝土破除（因锚杆桩预留孔洞不符合设计要求，故需对孔口底板混凝土进行破除），破除范围为预留洞口周边200mm，深度150mm，详见剖面图。
（3）施工用锚杆在原混凝土底板破除后进行向内弯折，采用C20钢筋进行单面焊接，焊接长度10d。（见1-1剖面）
（4）未埋设锚杆两侧采用植筋（单侧3C20），弯折后采用C20钢筋进行单面焊接，焊接长度10d。（见2-2剖面）
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图二 锚杆定位平面图
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图三 1-1剖面图
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图四 2-2剖面图
（5）孔口底板钢筋采用C16@150钢筋与原底板钢筋进行单面焊接，焊接长度10d。
（6）预留洞口封堵采用二次封堵，第一次采用CGM-H60高强度（C80级）灌浆材料进行灌注（主要为封闭孔内承压水），待检查孔内无渗水时将孔壁四周凿毛处理再进行第二次灌注，第二次灌注采用C35微膨胀早强混凝土。以求迅速形成混凝土塞块以承受桩顶挤压力和桩顶剪力。
2.5.3锚杆桩施工质量控制
（1）原材料成品质量控制：锚杆桩属于场外加工成品进场直接用于施工，因此在施工前需对进场管桩进行质量检验检查，主要为检查外观质量、出厂合格证、管桩参数及取样进行抗弯性能检测等。在取样送检检验合格、现场检查验收合格后方能用于施工，从材料上进行质量控制。
（2）施工过程控制：施工控制主要要点为桩位测量定位、垂直度控制、接桩质量控制、终压（停锤）控制等。
① 测量定位：现施工中常见方法为坐标定位法，采用全站仪定位。
② 垂直度控制：施工中常用2台经纬仪成90°夹角进行监测。
③ 接桩质量控制：预应力管桩接桩常用方法为焊接接桩，该技术应用较成熟，应分多次施焊，且应为满焊，焊缝高度不小于设计及规范要求。焊接完成后需进行自然冷却，待焊接接头冷却后再行施工。
④ 终压控制：压桩施工不得中途停顿，应一次到位，否则会因间歇时间过长桩阻力增大难以施工，达到桩顶标高或压力达到要求终压立即停止压桩。
3 结语
锚杆桩施工完成后进行静载荷试验以及小应变监测，检测结果显示单桩承载力符合设计要求，桩身完整性完好，不存在Ⅲ类、Ⅳ类桩。
锚杆静压桩施工过程用油压值控制，比较直观，成桩质量可靠，节约工期，它与上部结构同时施工，不单独占用施工工期，设备简单、灵活，无噪音不扰民，经多方案比较，静压锚杆桩造价较低，灵活性强，具有较好的经济效益。
参考文献：
[1]《建筑地基基础工程施工规范》GB51004-2015
[2]《钢筋混凝土锚杆静压桩》2004浙G28
[3]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
[4]《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
[5]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
[6]《锚杆静压桩施工实践》朱永前
论文作者:吴森迪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：静压论文; 锚杆论文; 桩基论文; 混凝土论文; 淤泥论文; 质量控制论文; 底板论文; 《基层建设》2019年第32期论文;