发布时间 : 星期三 文章厚填土不均匀沉降加固更新完毕开始阅读
锚杆静压桩技术用于厚填土不均匀沉降工程地基加固
石太线白羊墅车辆段工程，是晋煤外运车皮抢修的重点工程，自1979年动工修建以来，因填土沉陷导致建筑物的开裂，建了七年之久尚未动工。为了彻底整治已沉裂的建筑物，经多方案比较，最后决定采用冶金部建筑研究总院80年代开发的锚杆静压桩新技术进行加固。在有关设计、施工等单位的配合下，经过10个月的加固处理，完成了4项沉裂工程的加固任务，取得了很好的技术经济效果。
一、 工程概况
采用锚杆静压桩进行地基加固的4项工程是转向架车间、铁利材、锻工弹簧间和食堂，建筑面积共4105㎡，其中转向架车间2751㎡。
转向架车间是这次重点加固处理的工程。为24m单跨单层工业厂房，地基填土厚度1-14.2m，原设计在东西山墙的钢筋混凝土条形基础下，设有5.5m-11m长的30x30cm的钢筋混凝土预制桩，由于桩未穿过填土层，填土遇水后强度降低，致使东、西山墙严重开裂，最大沉降量达128mm。接着，南、北墙也发生严重沉降。其沉降观测记录详见下图：
其他3项工程均为钢筋混凝土浅埋条形基础，地基曾进行过强夯处理，建成后因为发生严重沉裂，1982年又用旋喷法进行加固，由于对填土湿陷性认识不足等原因，也未能制止沉裂，不得不拆除重建。 二、 沉裂原因分析
1. 厂房建在厚度相差悬殊的山坡填土上。填土时未作分层碾压，所以填土质量极差， 遇水湿陷即下沉，这是造成建筑物沉裂的主要原因。
2. 对松散填土浸水后会引起湿陷下沉等特性认识不足，填土遇水后强度明显下降，并 使桩产生负摩阻力；桩长不足未穿过填土层，承载力过低，这也是造成建筑物沉裂的另一个重要原因。
3. 其他三栋建筑物的地基虽做过强夯处理，但因填土含水率较低，压实效果受到影响， 而且强夯的影响深度也是有限的，上层虽已夯实，下层填土仍较松散，当地表水流入或受毛细水影响时，会造成整个填土层强度降低，所以仍会产生不均匀沉降。 4. 填土地基上建筑物排水设施不完善，造成大量地表水流入地基，特别是施工用水渗 入填土内，局部地区出现水坑，造成基础明显下沉。 三、 锚杆静压桩的工作原理
锚杆静压桩是锚杆与压桩技术巧妙的结合，其工作原理就是利用建(构)筑物自重，先在基础上埋设锚杆，借锚杆反力，通过反力架用千斤顶将桩逐段压入在基础中开凿或预留的压桩孔内。当压桩力Pp 达到1.5Pa（在软粘土中）或2 Pa（在含水量较低的填土中）时（其中Pa为桩的设计荷载），便可满足设计要求。然后将桩与基础紧固在一起，该桩便能承受上部荷载，从而减少基础下的地基压力，阻止建筑物的不均匀沉降，收到加固地基的效果。这种桩的传荷过程和受理性能非常明确，有利于设计。压桩时力系平衡如下图所示：
四、 锚杆静压桩的设计
压桩数量主要根据上部荷重大小而定。转向架车间南北墙下每个独立柱基础经计算需6根静压桩才能承受上部荷载，但根据原有柱基和桩基情况，新增6根桩
难以设置，我们采取在原有基础两侧增设牛腿承台方法解决。即将基础凿毛并露出钢筋，与牛腿承台钢筋焊接在一起，⑩新老钢筋混凝土能很好结合，再在桩顶设置钢筋混凝土梁，使其共同承托上部荷载。南北墙基础加固及桩位布置图详见下图：
东西山墙的条形基础，采用拓宽基础预留压桩孔，以扁担托梁形式起到压桩加固目的。共压桩40根，东西山墙承台加固及桩位布置图如图所示：
为了保证压桩施工满足设计要求，决定采用双控标准，即一个桩长控制，另一个是压桩力控制。
压桩力根据以往经验，在粘土中压桩可按下式计算： Pp=1.5Pa
在结构破坏的填土中压桩，因压桩力不受时间效应影响，压桩力必须加大，应按下式计算。
Pp=2Pa
式中Pp---压桩力；Pa—桩的设计荷载。
本工程每根桩的压桩力均在450KN以上，接近千斤顶额定值500KN.
为了较少压桩时桩的侧阻力和填土浸水后引起的负摩阻力，我们把静压桩设计成变截面桩，即桩尖段截面大，为22X22cm，这种桩实践表明是合理的。
桩头与基础的连接是静力压桩极为重要的工序之一，是传递上部荷重、支承基础荷重的关键部位。本工程由于压桩孔开凿成倒锥形，封桩时浇筑的是掺有微膨胀剂高等级强度混凝土。为了增强抗冲切力，利于压桩时的4根锚杆，加焊交叉钢筋，浇筑成700mm宽400mm高250mm的桩头封顶梁。这样设计，桩头与基础连接的质量便有了可靠保证。
五、 锚杆静压桩的施工 1. 钻孔压桩施工
转向架车间利用建筑物自重进行压桩，但为了穿透填土底面到泥岩层之间的碎石层和新黄土层，压桩力不够，所以决定采取先钻孔（Φ146mm），再压桩的办法，实践表明效果是好的，与无钻孔相比，压桩力可减少，能增加压入深度。经检查桩尖均落在泥岩面上了，见图：
2. 水箱配重压桩施工
其他三幢建筑物均已拆除，无法利用自重进行压桩，因此选用了水箱配重压桩施工法。