锚杆静压桩技术在新建建筑基础工程中应用

于林平　牟瑛娜　刘　峰

(大连海洋大学海洋与土木工程学院，辽宁大连　116023)



锚杆静压桩技术在新建建筑基础工程中应用

于林平牟瑛娜*刘峰

(大连海洋大学海洋与土木工程学院，辽宁大连116023)

摘要:介绍了锚杆静压桩加固技术的应用范围和加固机理，通过分析某工程建筑场地的地质条件，提出了锚杆静压桩基础方案及施工方法，指出锚杆静压桩技术施工简便、造价低廉，具有良好的经济和社会效益。

关键词:锚杆静压桩，地基基础，加固机理，逆作法

锚杆静压桩技术是针对建筑地基基础进行加固的一种桩式托换技术，与其他地基加固方法相比具有受力明确，桩基质量有保证，加固效果显著;施工机具轻巧，操作简便;施工无振动、无噪声、无环境污染;加固费用较低廉等优势。因此，该项技术自问世以来，在处理沉降、倾斜超标等工程中［1-3］得到迅速推广应用，已取得了较好的技术经济和社会效益。

1　锚杆静压桩加固技术应用范围

锚杆静压桩适合于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、人工填土、湿陷性黄土等地基上的既有和新建建筑物地基基础的加固［4］，特别适用于软土地区建筑地基基础加固。目前针对既有建筑地基基础的加固，主要用于加层建筑的地基基础加固、基坑工程相邻建筑地基基础的托换、地下室抗浮加固、高层建筑桩基础的补桩加固等。针对新建工程地基基础的加固，主要用于繁华商业区、密集建筑群中逆作法施工时地基基础的加固等，锚杆静压桩用于新建建筑的基础工程是锚杆静压桩加固技术应用范围的进一步拓展。

2　锚杆静压桩的加固机理

锚杆静压桩是静压桩和锚杆技术相结合形成的一种加固方法，如图1所示。加固时须在原基础上预留或开凿压桩孔，通过在原基础底板或桩基承台上埋设受拉锚杆，利用锚杆固定压桩架并以上部结构的重量作为压桩反力，借助预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，用电动液压千斤顶将桩段从预留或开凿的压桩孔内逐段压入地基中，当桩压入至设计深度或持力层后，迅速将桩与基础底板或桩基承台用早强混凝土浇捣在一起形成整体，从而将上部荷载通过桩传递到深部强度较高的持力层，以提高基础的承载能力，达到控制建筑物不发生过大沉降及不均匀沉降的目的。

图1　锚杆静压桩装置示意图

3　工程案例

3．1工程概况

某商务酒店工程处于密集建筑群中，建筑平面布置示意图如图2所示。其中，建筑长28 m，宽23 m。大厦采用钢筋混凝土框架结构，地上11层，地下1层。考虑周边建筑物的稳定安全与施工工期的要求，采用正常的施工方法无法满足工程需要，因此该工程拟采用逆作法施工。

图2　商务酒店平面位置示意图

3．2建筑场地地质条件

据地质勘察资料，在勘察揭示深度范围内，场地地质条件见表1。

表1　建筑场地地质条件

3．3地基基础方案的选择

本工程为新建工程，初选的地基基础方案为预制桩基础或锚杆静压桩基础方案，在充分考虑地基条件(软土层较厚)、周围环境(繁华商业区周围建筑密集)、施工场地、施工工期、技术经济等因素的前提下，锚杆静压桩基础方案由于可以避免传统桩基础施工产生的冲击应力，对桩周土体的隆起及水平挤压较小，施工中无噪声和环境污染问题，降低了对周围环境的影响;而且锚杆静压桩施工设备简单，适合狭小空间作业，施工速度快，工期短;同时，经核算此方案与预制桩基础方案相比可节省近一半的费用，为此，选择了锚杆静压桩基础方案。另外，由于此工程地下1层采用箱形基础，故采用了锚杆静压桩与箱形基础结合的基础形式，与逆作法施工相配合满足工程施工环境复杂的情况及工期进度要求。

3．4地基基础的设计与计算［4，5］

1)桩端持力层的选择:依据地质勘察报告，考虑各层地基的强度等因素，确定桩端持力层落在强度较高⑤粗砂层上。2)锚杆静压桩的设计:本工程设计锚杆静压桩总数260根，采用钢筋混凝土预制方桩，桩截面尺寸:300 mm×300 mm，桩长30 m。3)锚杆静压桩设计最终压桩力的确定:由公式PP=KP·Rd计算，其中测得单桩设计竖向承载力Rd=330 kN，因此认为压桩力达到660 kN以上即满足设计要求。

3．5施工程序

主要施工程序包括:1)基础施工:在浇捣基础底板时，预留压桩孔并预埋锚杆;2)上部结构施工:按逆作法施工的要求进行;3)压桩施工:待上部结构建造到第三层后上部荷载大于压桩力时进行压桩施工，与上部结构施工同步进行。压桩时，进行压桩力和桩长双重控制，其中以压桩力作为主要控制指标;4)封桩:采用掺有UEA膨胀剂的C35微膨胀早强混凝土将桩和基础连成一体。

3．6沉降观测

施工完成后沉降观测结果表明:大厦的平均沉降量为5 cm，平均倾斜率为0．9‰，沉降量与沉降差均在规范允许范围内。

4　结语

锚杆静压桩加固技术无论是在设计理论、施工技术，还是在应用范围等方面，近年来均取得了较大的进步。工程实例表明，锚杆静压桩用于新建建筑的地基基础工程不仅技术上可行，而且经济效益显著。

参考文献:

［1］佟岩，叶朝汉．锚杆静压桩作为抗拔桩的应用［J］．岩土工程界，2009(12):103-104．

［2］吕文龙，刘洪波，陆瑞明．桩式托换技术在砌体结构基础加固中的应用［J］．工业建筑，2008(sup):647-649．

［3］付国顺．锚杆静压桩在地基处理中的应用［J］．工业建筑，2007(sup):805-807．

［4］JGJ 123—2012，既有建筑地基基础加固技术规范［S］．

［5］GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范［S］．

The application of anchor jacked pile technology in new building foundation engineering

Yu LinpingMou Yingna*Liu Feng
(Ocean and Civil Engineering College，Dalian Ocean University，Dalian 116023，China)

Abstract:This paper introduced the application scope and reinforcement mechanism of anchor jacked pile technology，through the analysis on the geological conditions of an engineering building site，put forward the foundation scheme and construction method of anchor jacked pile，pointed out that anchor jacked pile construction technology was simple，low cost，had good economic and social benefits．

Key words:anchor jacked pile，foundation，reinforcement mechanism，reverse construction method

通讯作者:牟瑛娜(1978-)，女，博士，讲师

作者简介:于林平(1964-)，女，硕士，硕士生导师，副教授

收稿日期:2015-10-24

文章编号:1009-6825(2016)01-0076-02

中图分类号:TU753

文献标识码:A