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教學樓基礎工程的加固處理方案
發布時間:2012-5-18 閱讀:3861次  
摘 要:本文首先通過工況分析,質量事故原因調查分析,對幾種方案進行比較分析,確定了錨桿靜壓樁加固方案。其次詳細論述了該工程錨桿靜壓樁的設計、施工過程,**后對加固結果進行了總結
  關鍵詞:樁基礎;錨桿靜壓樁;加固
  
  1 工程概況
  
  華南某地區一教學樓為純框架結構,無地下室,地上主體六層,局部七層,平面呈“[”形。框架柱網尺寸****為5000mm×9000mm,采用內走廊,占地面積約3000m2,建筑面積約13000m2,抗震設防烈度6度。設計有一條伸縮縫,在縱向中間。共計92根柱。
  本工程所屬地質條件較為復雜,建筑整個場地經過人工回填,回填前為崗丘沖溝,局部為水庫,水庫回填前未抽水,設計人員根據地質條件,將基礎設計為主要是單樁單柱形式的人工挖孔樁基礎,持力層為第5全風化砂巖、6層強風化砂巖。除伸縮縫處為2柱一樁外,其余為每柱一樁,共計88根人工挖孔樁,樁直徑為900 mm、1000 mm、1200mm、1500mm等4種,設計承載力****的達6800kN。
  
  2 人工挖孔樁檢測結果及處理方案
  
  在施工人工挖孔樁時由于各種原因導致成孔狀態極為不好,經過動測小應變的檢測發現:Ⅰ類樁65根、Ⅱ類樁7根、Ⅲ類樁15根、Ⅳ類樁5根。經分析造成質量事故的主要原因為:1、操作工人在混凝土配置攪拌時隨意性大,導致部分混凝土強度不足;2、樁孔底部的積水、沉渣沒有清理,導致樁承載力不足;3、混凝土澆注時下料沒有采用溜槽或串筒措施,致使自由下落高度超出規范要求,混凝土在下落過程中已離析,樁底部石子周圍砂漿嚴重缺失。后經抽芯取樣也驗證了這點。對Ⅳ類樁加樁處理,對部分Ⅱ、Ⅲ類樁進行抽芯取樣驗證;并進行大應變檢測,取得承載力的近似值;在對5根Ⅳ類樁增加9根人工挖孔樁后進行小應變檢測又出現6根Ⅲ類樁;對部分Ⅱ、Ⅲ類樁進行的大應變檢測的近似承載力結果為Ⅱ類樁的近似承載力比設計值均超過40%以上。Ⅲ類樁的近似承載力比設計值低,其中相差****的為1348kN。針對上述情況采取以下措施
  
  2.1 繼續采用人工挖孔樁加樁。經過前面的教訓,存在成孔困難,工期較長,花費大的缺點;
  
  2.2 采用靜壓樁加樁。設備笨重、占地大、進出場費高、占用工期,花費大;
  
  2.3 灌漿法地基土加固處理。由于樁承載力不足的主要因素之一是樁底泥漿的緣故,且漿液流動方向難以控制、質量不易保證,且占用工期;
  
  2.4 錨桿靜壓樁法。利用現有樁先施工主體至3層,再壓樁,該法設備簡單,經濟,質量可靠,不占工期。
  
  2.5 根據《建筑樁基技術規程》和工程的實際情況,對Ⅲ類樁(共計21根)采取靜壓錨桿樁進行處理。
  
  3 布樁設計
  
  3.1 單樁設計承載力:加樁設計為每根錨桿靜壓樁的設計承載力為400kN,終壓力為600kN。
  
  3.2 樁數:在每根柱基承臺下壓樁數量為對稱的4根,但考慮到部分土層中存在孤石,因此在每根柱下承臺施工時在8個方位預留8個壓樁孔。同時預埋HRB335φ25的螺紋鋼筋作為錨桿。**終壓樁孔及錨桿布置。另外4個預留壓樁孔分布在4個角上。
  
  3.3 樁身設計如圖1。采用200mm×200mm的斷面,每節樁長為2m,采用C25混凝土,主筋配有HRB335,4φ14。采用硫磺膠泥接樁。
  
  4 壓樁設備
  
  壓樁設備如圖2,現場組裝設計。格構式的鋼支柱加工字鋼橫梁。
  
  5 施工
  
  5.1 準備工作
  a、在預制構件廠預制樁節;
  b、清理壓樁孔和錨桿施工工作面;
  C、安裝壓樁機具。
  
  5.2 壓樁
  施工基本流程是:運輸→樁機就位→吊樁→壓樁→接樁(硫磺膠泥)→壓樁(直至壓樁力達到設計要求為止)→壓樁完成拆卸壓樁機具→樁機就位開始第二根樁施工(直到全部施工完畢)→封樁(圖2)。
  壓樁時要注意:a、壓樁架應保持豎直,錨固螺栓的螺帽或錨具應均衡緊固,壓樁過程中應隨時擰緊松動的螺帽;b、就位的樁節應保持豎直,使千斤頂、樁節及壓樁孔軸線重合,不得偏心加壓:C、整根樁應一次連續壓到設計標高:d、壓樁施工應對稱進行,但不應數臺壓樁機在一個獨立基礎上同時加壓:e、采用硫磺膠泥接樁時,使上下樁錨固筋與錨固孔重合。接樁時,要使上下樁面充分粘接對齊,防止樁面錯位。f、終壓判斷,以壓樁力必須達到600kN的設計要求為主,樁尖應到達設計持力層深度不少于500mm為輔的方法來判斷,并且當壓樁力達到600kN時還應維持10min,作為提高樁尖摩擦力和對樁尖嵌入深度的補償。
  
  5.3封樁
  在樁端達壓樁力和設計持力層深度后,即可使千斤頂卸載,拆除壓樁架,焊接錨桿交叉鋼筋,清除壓樁孔內雜物、積水及浮漿,鑿毛和刷洗干凈樁頂側表面后再涂混凝土界面劑,然后澆注C30的微膨脹早強混凝土。
  
  6 基礎加固結果分析
  
  該教學樓工程的加固設計和研究工作已經完成,工程也于2006年投入使用。未見任何異常情況。
  
  7 結語
  
  通過對該工程的加固設計和研究得出了以下幾點經驗:
  
  7.1 加固方案的選擇一定要注意結合工期要求,力求經濟效益好,施工簡便等。
  
  7.2 對于已經有成熟理論,有標準施工流程的技術,要根據工程實際情況作出一些調整,不能一味地照搬。比如本工程是對新建工程的基礎加固,壓樁孔是在做承臺時預留的,并且考慮到復雜的地質條件,留設了8個孔。錨桿也是在做承臺時就預埋的。
  
  7.3 合理確定加固標準,掌握加固尺度
  在加固工程中,加固標準的高低,受到多種因素的制約,如業主的認識與理解、設計水平的高低、施工隊伍的技術實力、加固費用的多少、建設工期的長短、使用功能的限制等。這也給我們在本次加固工程的設計帶來了一定的困難。我們的參考標準主要是《既有建筑地基基礎加固技術規范》(JGJ123-2000)。
  
  7.4 質量監督和檢測是加固技術中應加強的重要環節。本工程在加固工作中主要控制的是壓樁垂直度和壓樁力的大小。對于加固施工后的沉降情況、是否有回彈等的監測工作沒有進行。但是在同類加固工程中曾經出現過過量沉降和樁身回彈的事故,這在加固工作中應該引起注意。
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