錨桿靜壓樁的應(yīng)用

工程概況

　　鄒城市規(guī)劃展覽館工程，位于鄒城市東城新區(qū)金山大道路東，風(fēng)景秀麗的唐王河公園北側(cè)，建筑面積為10150平方米，是一個集展覽、辦公于一體的綜合性建筑，共四層，框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)。
選用原因
　　本工程基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，設(shè)計地耐力按150Kpa進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)工程地質(zhì)勘查資料分析地耐力較低，僅為80―100Kpa，故應(yīng)對地基進(jìn)行補強加固。由于本工程工期較緊，經(jīng)甲方和設(shè)計單位共同協(xié)商后決定采用錨桿靜壓樁對地基進(jìn)行加固，原設(shè)計筏板基礎(chǔ)不變，在筏板基礎(chǔ)上預(yù)留壓樁孔和錨桿孔，在主體工程施工完二層后與主體工程同步進(jìn)行錨桿靜壓樁的施工。
錨桿靜壓樁的作用原理
　　 錨桿靜壓樁，系利用建筑物自重，在基礎(chǔ)上預(yù)留出或在老基礎(chǔ)上開鑿出壓樁孔和錨桿孔，然后埋設(shè)錨桿，借錨桿反力通過反力架，用液壓壓樁機(jī)將鋼筋混凝土預(yù)制短樁逐段壓人基礎(chǔ)中預(yù)留或開鑿的樁孔內(nèi)，當(dāng)壓樁力達(dá)到1.5倍設(shè)計承載力和滿足設(shè)計樁時便可認(rèn)為滿足設(shè)計要求，將樁和基礎(chǔ)錨接在一起，卸去液壓壓樁機(jī)后，該樁便能立即承受上部荷載，從而達(dá)到地基加固的目的。
錨桿靜壓樁的特點
　　對于加固已沉裂、傾斜的建筑物，可以使建筑物迅速得到糾偏和穩(wěn)定，可在不停產(chǎn)、不搬遷的情況下進(jìn)行基礎(chǔ)托換加固；對于新建工程可與上部建筑同步施工，不占用絕對工期，加固過程中無振動、無噪音，側(cè)向擠壓小，在壓樁過程中可直接測得壓樁力和樁的入土深度，施工機(jī)具設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、輕便、移動靈活，操作技術(shù)易于掌握，可在狹小空間場地應(yīng)用；錨桿靜壓法沉樁受力明確，簡便，單樁承載力高，約為250~300KN，加固效果顯著，施工速度快；新建工程每臺班可壓樁60~80延米，已建工程可壓樁30~40米，且節(jié)省加固費用。
材料的選用
　　本工程選用截面尺寸200×200和250×250的鋼筋混凝土預(yù)制方形樁段，樁段長度為1.0m、1.5m和2.0m兩種，樁段的強度等級為C30，強度達(dá)到100?方可壓樁。環(huán)氧樹脂膠泥、硫磺膠泥。
主要施工機(jī)具設(shè)備的選用
　　1、YJ―150型液壓壓樁機(jī)3臺
　　壓樁機(jī)由反力架、活動橫梁、油壓千斤頂、高壓油泵、電動葫蘆等部件組成。
　　2、配套機(jī)具
　　電焊機(jī)、切割機(jī)、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)鉆、風(fēng)鎬、配制環(huán)氧樹脂膠泥及熬制硫磺膠泥用的器具。
施工操作工藝
　　1、施工順序：基礎(chǔ)預(yù)留錨桿孔和樁孔→埋設(shè)錨桿螺栓→安裝反力架→吊樁段就位→壓樁→接樁→壓至設(shè)計深度和要求的壓樁力→封樁，將樁與基礎(chǔ)連接→拆除壓樁設(shè)備
　　2、基礎(chǔ)預(yù)留樁孔應(yīng)留成上小下大截頭錐形體，以利于基礎(chǔ)承受沖剪。
　　3、錨桿與基礎(chǔ)配筋綁扎在一起，采用環(huán)氧膠泥粘接，環(huán)氧樹脂膠泥采用冷作業(yè)的方法進(jìn)行施工，用專用器具進(jìn)行配制。
　　4、安裝反力架，反力架應(yīng)牢固，不松動，并保持垂直，樁吊入壓樁孔后要保持垂直，并用線墜吊線法進(jìn)行校正，壓樁時要使千斤頂與樁段軸線保持垂直，并在一條直線上，不得偏壓。
　　5、每沉完一節(jié)樁，要吊裝上一段樁，樁間用硫磺膠泥連接，硫磺膠泥采用熱作業(yè)，接頭處應(yīng)填灌密室，使之粘結(jié)在一起。
　　6、接樁前應(yīng)檢查插筋長度和插筋孔深度，接樁時應(yīng)圍好套箍，填塞縫隙，倒入硫磺膠泥，再將上節(jié)樁慢慢放下，接縫處應(yīng)漿液飽滿，待硫磺膠泥冷卻結(jié)硬后才可開始壓樁。
　　7、沉樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，用硫磺膠泥接樁間歇時間不宜過長，正常氣溫下為10～18min，接樁面應(yīng)保持干凈，接樁時間不應(yīng)超過2min，上下樁中心線應(yīng)對齊，偏差不大于10mm，節(jié)點矢高不得大于0.1%倍樁長。
　　8、當(dāng)壓樁力達(dá)到1.5倍設(shè)計承載力和滿足設(shè)計樁長時，便可認(rèn)為滿足設(shè)計要求，可停止壓樁，進(jìn)行封樁。
　　9、封樁必須認(rèn)真進(jìn)行，應(yīng)鑿去外露樁頭，清除樁孔內(nèi)的泥水雜物，清洗孔壁，焊好交叉鋼筋，濕潤混凝土連接面，澆灌C30微膨脹早強混凝土，并加以搗實，使樁與筏板基礎(chǔ)結(jié)合成整體，濕養(yǎng)護(hù)１４d以上。
　　10、壓樁施工時應(yīng)對稱進(jìn)行，防止基礎(chǔ)受力不平衡而發(fā)生傾斜事故，壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中途停頓，以防因間歇時間過長使壓樁力驟增，造成樁壓不下去或把樁頭壓碎等質(zhì)量事故。
　　11、硫磺膠泥的原料及制品在運輸、貯存和使用時應(yīng)注意防火。熬制膠泥時，操作人員應(yīng)穿戴防護(hù)用品，熬制場地應(yīng)通風(fēng)良好，人應(yīng)在上風(fēng)操作，嚴(yán)禁水濺入鍋內(nèi)。膠泥澆注后，上節(jié)樁應(yīng)緩慢放下，防止膠泥飛濺傷人。
使用（加固）效果
　　該工程與2010年5月6日主體施工完第二層時，開始進(jìn)行錨桿靜壓樁的施工，2010年7月20日經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、建設(shè)及施工單位組成的驗收組共同對樁的承載力和樁體錨固質(zhì)量進(jìn)行驗收，通過驗收各方一致認(rèn)為該工程錨桿靜壓樁達(dá)到設(shè)計要求，滿足地基承載力的需要，通過驗收。錨桿靜壓樁施工前我單位對該工程進(jìn)行了一次沉降觀測，隨后又在錨桿靜壓樁施工后又按要求作了幾次沉降觀測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該工程沉降量符合規(guī)范要求。
效益估算
　　本工程采用錨桿靜壓樁施工工藝對地基進(jìn)行加固取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。本工程主體施工完第二層時，開始進(jìn)行錨桿靜壓樁的施工，未占用絕對施工工期，與第三層主體工程同時進(jìn)行施工，與采用傳統(tǒng)的3:7灰土或砂石墊層，節(jié)約施工時間約30～40天。
　　本工程采用250×250的錨桿靜壓樁156條，延長米為29.5m，200×200的錨桿靜壓樁811條，延長米為810m，這樣，本工程共用樁197條，總延長米為839.5m，每延長米造價為110元／m，該工程錨桿靜壓樁總造價為110元／m×839.5m=92345.0元。
　　本工程建筑平面軸線尺寸為67.6m×43.95m，如果采用3：7灰土墊層，每立方米定額造價為45.73元／m3,根據(jù)該工程地基承載力情況3:7灰土墊層厚度應(yīng)為1.5m，根據(jù)量計算規(guī)則，滿堂墊層應(yīng)以軸線尺寸計算，則采用3:7灰土墊層的總造價為45.73元／m3×53.4m×18.0m×1.5m=65933.514元。從上述結(jié)果可以看出錨桿靜壓樁同3：7灰土墊層相比，錨桿靜壓樁總造價稍高，但錨桿靜壓樁施工速度快，不占用絕對工期，且無振動、無噪聲。
　　如果采用砂石墊層，每立方造價為97.59元／m3,本工程建筑平面軸線尺寸為67.6m×43.95m，砂石墊層深度為1.5m，總造價為97.59元／m3×53.7m×18.0m×1.5m=140705.26元。從上述結(jié)果可以看出錨桿靜壓樁同砂石墊層相比，造價較低，本工程采用錨桿靜壓樁比采用砂石墊層可節(jié)約資金140705.26元-92345.0元=48360.26元。由此可見推廣使用靜壓錨桿樁的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。
結(jié)束語
　　靜壓樁無論是在設(shè)計理論、施工技術(shù)，還是在應(yīng)用范圍等方面，近幾年都得到教大的發(fā)展，錨桿靜壓樁施工工藝具有施工速度快，不占用新建工程絕對施工工期，無振動、無噪音，節(jié)省費用等特點。推廣使用錨桿靜壓樁施工技術(shù)，可以節(jié)省大量資金，提前施工工期，具有很好社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。