錨桿靜壓樁的應用

工程概況

　　鄒城市規劃展覽館工程，位于鄒城市東城新區金山大道路東，風景秀麗的唐王河公園北側，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，框架結構，基礎為筏板基礎。
選用原因
　　本工程基礎為筏板基礎，設計地耐力按150Kpa進行設計，根據工程地質勘查資料分析地耐力較低，僅為80―100Kpa，故應對地基進行補強加固。由于本工程工期較緊，經甲方和設計單位共同協商后決定采用錨桿靜壓樁對地基進行加固，原設計筏板基礎不變，在筏板基礎上預留壓樁孔和錨桿孔，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，在基礎上預留出或在老基礎上開鑿出壓樁孔和錨桿孔，然后埋設錨桿，借錨桿反力通過反力架，用液壓壓樁機將鋼筋混凝土預制短樁逐段壓人基礎中預留或開鑿的樁孔內，當壓樁力達到1.5倍設計承載力和滿足設計樁時便可認為滿足設計要求，將樁和基礎錨接在一起，卸去液壓壓樁機后，該樁便能立即承受上部荷載，從而達到地基加固的目的。
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定，可在不停產、不搬遷的情況下進行基礎托換加固；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，施工機具設備結構簡單、輕便、移動靈活，操作技術易于掌握，可在狹小空間場地應用；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，強度達到100?方可壓樁。環氧樹脂膠泥、硫磺膠泥。
主要施工機具設備的選用
　　1、YJ―150型液壓壓樁機3臺
　　壓樁機由反力架、活動橫梁、油壓千斤頂、高壓油泵、電動葫蘆等部件組成。
　　2、配套機具
　　電焊機、切割機、空氣壓縮機、風鉆、風鎬、配制環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：基礎預留錨桿孔和樁孔→埋設錨桿螺栓→安裝反力架→吊樁段就位→壓樁→接樁→壓至設計深度和要求的壓樁力→封樁，將樁與基礎連接→拆除壓樁設備
　　2、基礎預留樁孔應留成上小下大截頭錐形體，以利于基礎承受沖剪。
　　3、錨桿與基礎配筋綁扎在一起，采用環氧膠泥粘接，環氧樹脂膠泥采用冷作業的方法進行施工，用專用器具進行配制。
　　4、安裝反力架，反力架應牢固，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，接頭處應填灌密室，使之粘結在一起。
　　6、接樁前應檢查插筋長度和插筋孔深度，接樁時應圍好套箍，填塞縫隙，倒入硫磺膠泥，再將上節樁慢慢放下，接縫處應漿液飽滿，待硫磺膠泥冷卻結硬后才可開始壓樁。
　　7、沉樁應連續進行，用硫磺膠泥接樁間歇時間不宜過長，正常氣溫下為10～18min，接樁面應保持干凈，接樁時間不應超過2min，上下樁中心線應對齊，偏差不大于10mm，節點矢高不得大于0.1%倍樁長。
　　8、當壓樁力達到1.5倍設計承載力和滿足設計樁長時，便可認為滿足設計要求，可停止壓樁，進行封樁。
　　9、封樁必須認真進行，應鑿去外露樁頭，清除樁孔內的泥水雜物，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，使樁與筏板基礎結合成整體，濕養護１４d以上。
　　10、壓樁施工時應對稱進行，防止基礎受力不平衡而發生傾斜事故，壓樁應連續進行，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量事故。
　　11、硫磺膠泥的原料及制品在運輸、貯存和使用時應注意防火。熬制膠泥時，操作人員應穿戴防護用品，熬制場地應通風良好，人應在上風操作，嚴禁水濺入鍋內。膠泥澆注后，上節樁應緩慢放下，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，開始進行錨桿靜壓樁的施工，2010年7月20日經設計、監理、建設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量進行驗收，通過驗收各方一致認為該工程錨桿靜壓樁達到設計要求，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，結果發現該工程沉降量符合規范要求。
效益估算
　　本工程采用錨桿靜壓樁施工工藝對地基進行加固取得了較好的經濟效益。本工程主體施工完第二層時，開始進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行施工，與采用傳統的3:7灰土或砂石墊層，節約施工時間約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,根據該工程地基承載力情況3:7灰土墊層厚度應為1.5m，根據量計算規則，滿堂墊層應以軸線尺寸計算，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濟效益是相當可觀的。
結束語
　　靜壓樁無論是在設計理論、施工技術，還是在應用范圍等方面，近幾年都得到教大的發展，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，節省費用等特點。推廣使用錨桿靜壓樁施工技術，可以節省大量資金，提前施工工期，具有很好社會效益和經濟效益。