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摘要：介紹錨桿靜壓樁托換技術近些年來的發展及其在地基基礎工程中的實用性，通過具體的工程實例來說明這項技術的成功應用，其主要用于房屋糾偏加固、樓房增層改造、地基基礎補強、樁基礎補樁及邊坡支護等幾個方面，并對設計施工中應注意的問題及技術發展前景進行簡要論證。...

錨桿靜壓樁托換技術在地基基礎中的應用

葉建峰

(福建工程學院土木系350007)

1.錨桿靜壓樁托換技術應用發展概況

    錨桿靜壓樁技術是80年代以來我國在地基處理工程實踐中逐漸成熟的一項實用新技術。二十多年來各地使用這項技術成功地托換加固了許多危房，包括辦公樓、住宅樓、工業廠房、鍋爐房、浴室等各種建筑物。現已應用推廣至全國大部分省市使用，創造了良好的社會技術經濟效益。近幾年，根據工程需要，這項技術又得到很大的拓寬和延伸，例如，這項技術還可用于樓房的增層改造、地基基礎補強、樁基礎補樁、大型設備基礎傾斜頂升糾偏以及高層建筑基坑開挖保護相鄰建筑物的邊坡支護等各種類型工程，從托換千斤頂的噸位到測試儀表以及施工工藝都有了很大的改進和提高。

2.錨桿靜壓樁托換技術應用的典型工程實例

    (1)用于危險房屋糾偏加固

    一般房屋發生傾斜，多為地基土發生較大的壓縮沉降和差異沉降后造成的，主要原因有：

    A、基礎持力層直接作用于軟弱土層上或其下臥層為較厚的軟弱土，在長期應力作用下使地基土發生沉降；

    B、基礎設計或施工技術指標偏差較大時；

    C、既有建筑物受到臨近建筑物的影響。

    對于上述情況，若拆除重建費用較大，如果采用錨桿靜壓樁托換結合沉井糾偏或頂升糾偏，糾偏加固效果相當明顯，這項技術在各地區應用最廣泛。

    [實例]A市某住宅樓傾斜糾偏基礎加固

    A市某住宅樓一幢五層轉混結構建筑物，樓長34．30，寬約9m，高約14m，建于八十年代，該樓基礎形式為天然地基成基礎，由于地基土的不均勻沉降，向北側產生了傾斜，樓體西北角向北傾斜的最大傾斜值為l65mm，為了保證樓房的安全使用，且不影響用戶的正常生活秩序，經過方案比較，最終采用沉井水平卸土法糾偏與錨桿靜壓樁托換法加固，竣工兩年后，樓體經沉降變形觀測，已經趨于穩定。

    (2)用于樁基礎補樁

    在樁基礎施工中，由于設計改變增加了結構荷載或者審圖紙檢查出設計漏載，或者在樁基礎施工中出現縮頸、斷樁、殘留虛土厚度大等缺陷，乃至竣工后使用中由于上述問題，造成房屋不均勻沉降，墻體開裂破壞，諸如此類的樁基礎問題，如采用錨桿靜壓樁托換技術進行補強是容易辦到的，因為無論是施工中還是竣工后，大型成套設備靠近建筑物都比較困難，而壓入樁托換法補樁只要簡單的工具，少許的人操作就可以完成任務。

    [實例]A市實驗中學行政樓樁基礎補樁

    A市實驗中學行政樓為六層框架結構辦公樓，基礎形式采用沉管灌注樁基礎，由于沉管灌注樁施工質量控制不力，經樁基礎檢測后發現部分樁樁身存在一些缺陷，不能滿足承載力的的要求，經過方案對比論證決定采用錨桿靜壓樁托換加固法，該方法在不影響土建繼續施工的情況下，能夠迅速起到托換加固作用，在有樁身缺陷樁的兩側布設300×300mm鋼筋混凝土預制方樁，總計增補錨桿靜壓樁l5根，樁長30．0m，設計單樁承載力為350kN，竣工后結構荷載由原沉管灌注樁和新增補的托換樁共同承擔，各分擔二分之一，基礎托換加固后達到了承載力要求。

    (3)用于高層建筑基坑開挖相鄰建筑物邊坡支護

    隨著城市高層建筑物的不斷崛起，基坑開挖時相鄰建筑物的穩定與邊坡支護成了設計施工中重要的科研課題。因為城市用地越來越緊張，樓越蓋越高，距離越來越近，基坑開挖越來越深。特別是地下水位線以百開挖，在降水漏斗范圍以內的舊建筑物容易開裂破壞。處理可以采用錨桿靜壓樁技術，在基坑開挖前先將相鄰建筑物及邊坡的一定范圍內用托換樁托換住，新建筑物基礎施工就容易了。

    我們講的相鄰建筑物是指新、舊建筑物很近或者沒有距離，而且新的高大建筑物往往超過舊的低矮建筑物基礎埋深。這時可在舊建筑物底下托換，將結構荷載通過樁傳到新樓基礎底下一定深度硬持力土層，并且能夠起到擋土作用，擋在舊基礎底下的土向新建筑基坑滑動。這樣開挖面積即使緊貼舊建筑物基礎，仍能保住基坑的穩定和舊建筑的安全。

    [實例]某海軍部隊新建辦公大樓基坑開挖及舊樓支護

    某海軍部隊新建辦公大樓，地面上10層，高42m，框架剪力墻結構，樁基礎，地下室埋深3．8m，新樓建成位置與原食堂相鄰，相距約為2m，原食堂為二層磚混結構，基礎埋深只有1.0m，新舊建筑物不僅距離教近，而且新樓基礎底面要低于舊樓基礎底面3m，如何保證新基礎開挖時不影響原食堂的結構安全，經過各種方案對比，采用錨桿靜壓樁托換頂撐處理方案。做法就是在新樓基坑開挖至舊樓基礎底面時，在靠近新樓的舊樓山墻和縱墻的基礎底下壓樁托換，按上部結構荷載的大小及安全穩定性要求，設計壓入了10根混凝土預制方樁，樁長18.2—19.2m，其中樁下端部2—3m要進入可塑狀粉層粘土層。每根樁的壓樁力均達到了設計單樁承載力標準值的l.5倍。壓樁施工結束，用C30膨脹混凝土封樁，支護費用只花費4.5萬元。現在大樓主體已竣工二年多，新舊基礎及上部結構完好，證明錨桿靜壓樁托換用于對舊建筑物及邊坡支護是行之有效的好辦法。

    (4)用于樓房增層改造的地基基礎補強

    樓房增層改造時，如果原基礎底面過窄或經過測試檢查，地基承載力沒有潛力可挖，增層改造后所增加的荷載原基礎承擔不了時，可在基礎梁、基礎板或承臺梁下布樁托換，以托換樁增加的支撐能力補足房屋增層改造增加的結構荷載。

    [實例]市某別墅加層改造地基基礎補強托換

    市某別墅區一幢別墅，是1997年建成的二層磚混結構建筑物，地基基礎形成采用天然地基淺基礎，基礎持力層為1.1一1.5m厚的可塑狀粘質粘土，其下臥層為流塑壯的淤泥質土，且厚度較大，業主欲對其進行增層改造。經驗算原基礎無法滿足承受增層改造后的荷載要求，于是采用錨桿靜壓樁進行托換加固，把增層改造增加的結構荷載經錨桿靜壓樁傳遞到深層的堅硬地基土上，經驗算承載力完全達到要求。其中，基礎托換加固費用僅為5萬元。

3.設計施工應注意的問題

    (1)錨桿靜壓樁壓人前，必須嚴格檢查接頭是否平整、完好，壓入前需對不合要求的接頭修補好，并有足夠的養護時間，壓樁最后深度按標高控制，即末節樁頂應略低于基礎底面50—i00 mm錨桿的布置、構造及施工聯結和樁帽的封頂應符合《錨桿靜壓樁技術規程》的要求。

    (2)合理確定托換樁和原基礎承重力的分擔比

    不論是哪種形式或哪種用途托換，設計時要先搞清原基礎還能承重多少，把經過地基基礎檢查測試確定原基礎不能承重或承重有困難的荷載部分讓托換樁承擔。這樣就出現力的分擔比的問題，一般開裂破壞房屋，讓托換樁承擔上部結構荷載的l／2—1／3，其余1／2—2／3荷載由原基礎分擔；危險房屋墻和基礎危險地段，可不考慮原基礎承重，讓托換樁承擔全部結構荷載；屬于預防性補強托換，可根據荷載或承重力的大小確定承重力的分擔比，合理布樁。

    (3)正負摩擦力的取舍

    托換設計的重要問題是確定單樁承載力，而確定單樁承載力首先要考慮樁周土摩擦力的取舍，是取正值、負值還是取零?特別是錨桿靜壓樁樁長較大時，樁周土摩擦力對樁影響很大，當樁周土屬于軟弱欠固結淤泥質土、濕陷土或松填土時，樁周產生負摩擦力，可抵耗掉樁的端阻力，影響托換加固效果。一般經驗做法是視土的類別和固結程度，固結土對樁周土摩擦力取正值，對欠固結土、松填土、軟弱土取負值。對于托換樁穿過軟弱土層厚度不大，一般負摩擦力為零或被正摩擦力抵消掉。

4.結束語

    (1)錨桿靜壓樁托換與其他托換方法相比較，有受力直觀，測力數據可靠，施工設備簡單，容易操作，施工速度快，成本低，質量有保證等優點。

    (2)目前，該項技術在提高單樁承載力方面還有待于進一步研究，壓人樁技術要繼續拓寬應用范圍還需要我們不斷探索。

參考文獻

[1]葉書麟，韓杰，葉觀寶．地基處理與托換技術(第二版) EM]．北京：中國建筑工業出版社，l994．

[2]江正榮．地基與基礎施工手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社。l997．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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