建筑工程师职称论文锚杆静压桩技术的应用

　　摘要：简述了锚杆静压桩法的工作原理及其应用特点介绍了锚杆静压桩的应用范围、工作机理, 以及锚杆静压桩的施工工艺和施工中应注意的问题, 总结出锚杆静压桩技术的优点。

　　关键词：房建工程,锚杆静压桩,实例分析

　　锚杆静压桩在国内多年的应用中，已取得良好的经济效益和社会效益。作为一项新的托换技术, 锚杆静压桩在地基加固、托换、纠偏等方面充分发挥了轻便、静、快、省、稳的优点。它既可用于旧房地基基础加固和托换, 也可用于新建房屋在软弱地基上的设计, 并且在旧房改造时可在不停产和不搬迁的情况下进行工程处理。特别适用于地基不均匀沉降引起上部结构开裂或倾斜的建筑物[

　　1 锚杆静压桩工作原理及特点

　　建筑因地基问题引起的破坏一般有两种可能: 一种是由于建筑物基础在荷载作用下产生了过大的沉降或沉降差, 致使建筑物严重下沉、上部结构开裂、倾斜而失去使用价值; 另一种是由于建筑物的荷载过大, 超过了持力层上所能承受荷载的能力而使地基发生破坏。因此在建筑物基础设计时必须满足下列两个基本条件：一是建筑物基础在荷作用下可能产生的最大沉降量或沉降差, 应该在该种建筑物所允许的范围之内;二是作用于建筑物基础底面的压力应该小于或等于地基的允许承载力; 另外, 所设计的基础必须是经济和合理的。当天然地基无法满足这两个要求时, 则必须对地基进行加固和处理, 当已有建筑物的地基发生事故, 或建筑物加层时也需要对地基进行处理。

　　锚杆静压桩是后装种植锚杆和静力压桩结合的一种施工方法，即先在建筑物开凿或预留压桩孔和锚杆孔，预留或种植锚固锚杆，然后安装压桩架，利用建筑物自重作反力，用千斤顶将预制桩逐段压入土中。当压桩力或压入深度达到设计要求后，将桩与基础连结在一起，达到可以承受建筑物荷载和控制建筑物沉降的目的。锚杆静压桩是利用桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力,通过预埋的锚杆、压力架、千斤顶、活动横梁等压桩设备，将预制桩从压桩孔处压入地基土中，然后将桩与桩基承台连接成整体，使桩基与建筑物基础共同承担荷载，达到设计要求。

　　锚杆静压桩与其他基础加固或托换技术相比又具有施工时无振动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小等特点, 为新老建筑承载力不够、沉降加固、改造翻建等提出一种更方便、更合理、更有效、更经济的加固方法。

　　2 工程概况

　　以某建筑工程为例，工程平面呈L形。建筑物主楼地上五层、地下二层。临街面设计为骑楼结构。骑楼位于建筑物北面。地上共三层钢筋混凝土框架结构，旁边是交通主干道。由于施工时不能占用机动车道，又要保证行人通行，因此施工场地十分有限。为了减少对路面交通的影响，骑楼部分的施工工期必须尽量缩短。为此，工程项目部决定将主楼与骑楼分开施工，先施工主楼，当主楼施工完三楼再开始施工骑楼部分，减少主楼施工对交通的影响。由于骑楼桩基荷载不大，从工期、施工场地及经济方面考虑，骑楼柱基础决定采用锚杆静压桩，即2000mm×250mm×250mm 的混凝土预制桩。其砼强度等级为C30，粉质粘土为持力层，桩长约15m，单桩竖向承截力特征值为250KN。共50 条锚杆静压桩。

　　2.1 锚杆静压桩施工工艺流程

　　桩位定位→排除障碍物→锚杆静压桩承台施工→埋设锚杆螺栓→安装压力架→吊桩段就位、进行压桩施工→接桩→压到设计深度和要求压力→拆除压桩设备→封桩、将桩与基础连接。

　　2.2 机具设备

　　⑴ 液压压桩机由压力架、活动横梁、油压千斤顶、高压油泵、电动葫芦等组成。

　　⑵配套机具：电焊机、切割机、空气压缩机、电钻、风镐等。

　　⑶锚杆静压桩沉桩装置，如下图。

　　2.3 锚杆静压桩预制及压桩施工

　　2.3.1 锚杆静压桩预制

　　本工程设计桩长15m，静压方桩每节长2m，分段预制。单桩首节设置桩尖，节间采用钢帽焊接连接，方桩预制时预埋钢帽钢板，静压桩施工时现场电焊接长。预埋接头钢板必须准确无误，确保压桩接桩顺利。

　　2.3.2桩基承台施工，锚杆预留

　　先根据施工设计图纸，确定桩基承台位置，并对桩位下土层进行障碍物排除。桩承台砼浇筑前，认真检查桩孔位置的尺寸及锚杆位置，必须合符设计及施工规范要求。桩孔上口径为350×350，下口径为450×450。锚杆采用M27 螺栓，锚固深度为600，锚杆露出承台长度150，锚杆埋设应与基础配筋扎在一起，锚固螺栓的螺帽或锚具应均衡紧固，压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽。待施工完成三层骑楼上部主体结构后，进行锚杆静压桩压桩和封桩的施工。

　　2.3.3 锚杆静压桩施工

　　⑴压桩机具就位，安装反力架。反力架安装应牢固，不能松动，并保持垂直。先进行压桩试验，通过试验，确定压桩力值、压桩长度、持压稳定时间、静压桩顺直度等各种控制参数，为全面开始压桩施工提供技术数据。

　　⑵桩吊入压桩孔后，要保持垂直，压桩时要使千斤顶与桩段轴线保持垂直并在一条直线上，不得偏压。桩位平面偏差不得超过±20㎜，桩节垂直度偏差不得大于1%的桩节长。施工时要随时监测桩身的垂直度，发现偏差超过规定时要及时调整。

　　⑶每根桩基按承台预留孔位置，按对称顺序施压四根桩。在同一承台上压桩，应先压靠柱的桩，再向外压桩。压桩过程不得中途停顿，一次压到设计单桩竖向承载力标准值的1.5 倍，且持续时间不应少于5min。整根桩应一次连续压到设计标高。当必须中途停压时，桩端应停留在软弱土层中，且停压的间隔时间不宜超过24h。

　　⑷接桩采用现场焊接，焊接接桩前应对准上、下节桩的轴线，清除焊面铁屑后进行满焊。焊接完成后应停顿8min 方可压桩。

　　⑸静压桩施工以压桩力控制为主，桩长控制为辅，各项指标达到设计要求后停止压桩，持压稳定30 分钟，开始桩顶封头。封桩须认真进行，先砍去外露桩头，清除桩孔内的泥水杂物，清洗孔壁。焊2Ф16 交叉钢筋在锚杆上，湿润混凝土连接面，桩头嵌入承台大于30cm。浇筑C30 微膨胀早强混凝土，采用微型振动器捣实，使桩与桩基承台结合成整体。湿养护7d以上。

　　工程实践表明,在施工场地狭小，施工条件受限制时，采用锚杆静压桩技术也是一个不错的选择。锚杆静压桩采用复合地基理论才是经济合理的。不但可以节约成本，而且可以节省施工工期。

　　4 结语

　　锚杆静压桩多用于粘性土、人工填土、淤泥质土、残积土、坡积土等地基土的新建或已建多层建筑物、中小型构筑物的地基加固处理或基础托换、纠偏的工程中.多用于房屋产生不均匀沉降量的纠偏, 本工程由于受现场老结构及工期的限制, 把锚杆静压桩的技术用于工程基础处理及工程桩使用, 扩大了锚杆静压桩的使用范围, 锚杆静压桩在本工程中有以下优点:

　　1) 施工方便，工程成本低，不影响施工工期。

　　2) 施工环保, 在施工过程中无噪声, 无振动。可在车间不停产或居民不搬迁的情况下，对沉裂建筑物的基础进行托换工程施工。

　　3) 设备简单, 操作方便, 移动灵活, 不受施工场地限制，可在空间狭小的条件下施工，压桩施工可在狭小的空间进行压桩作业，适用于大型机具无法进入的工程。

　　4) 质量有保证, 锚杆静压下沉是用油压值来控制的, 其成桩质量比较可靠, 一般安全系数可达到， 完全满足设计要求。传荷过程和受力性能明确，能得到每根桩的实际承载力，施工质量可靠。