【摘要】锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基施工工艺，由于该工艺技术先进、经济合理，广泛应用于新老建（构）筑物的地基处理或基础托换。为进一步推广这种新型地基补强及加固技术，特编制此工法。?

 

 

　　某学校住宅小区，总建筑面积17138平方米，六层砖混，层高3.2m，平行布置，勘察揭示有暗河道南北蜿蜒横穿。场地好土区土质良好，地基承载力高，暗河道区土性差异较大，分布复杂，另建筑平面布置未考虑设沉降缝，这给基础设计带来很大困难。

 

　　2.基础选型分析

 

　　由于工期紧迫，业主希望提供工期短又相对经济的基础方案。好土区的④层粉质粘土承载力很高，承载力标准值达270KPa，利用好④层土是经济与否的关键。暗河道区③层软土的深5米左右。如采用换填方法工程量较大，采用粉喷桩或深层搅拌桩等方法无法将承载力提高与④层土相当，且沉降难以控制，经综合分析，好土部分采用普通条基，而暗河道区采用长短变化的200×200锚杆静压桩，考虑桩土共同作用，桩长5~7.5米，2.5米一节，与天然地基交界处用2.5米短桩过渡，逆作法施工，二层楼面浇完后开始压桩。好土区基础宽1.5m，暗河道区基础宽1.8m，基础埋深1.5米，取典型横墙下基础，在两层结构自重和施工荷载下，好土区P1=83KN/m2；暗河道区P1=74KN/m2，基础反力均小于地基承载力设计值f。

 

　　3.锚杆静压桩施工的工艺原理和操作要点

 

　　锚杆静力压桩运用锚杆和静力压桩相结合，通过在基础上埋设锚杆固定孔压桩架，以建（构）筑物所能发挥的自荷载作为压桩反力，用千斤顶将桩段从基础预留或开凿的压桩孔内逐渐压入土中，然后将桩与基础连接在一起，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。

 

　　本工程桩小数量多，为防止挤土效应及基础板受力突变，施工采用分批分点压桩、封桩，靠近交叉墙处先压先封，压完50%后，进行第一批封桩，剩下压桩分成几个小区，每个小区分散、多点流水压桩。压桩用桩长和压桩力两个指标来控制，当桩长未达到要求而压桩力达到要求时，即可认为满足要求，压桩要结合沉降观测结果，在施工过程中，作流程和时间上的调整。

 

　　3.1压桩孔布设。

 

　　(1)桩承台厚度应由计算确定，且不宜小于350mm，其边缘距边桩边缘的距离不应小于200mm。(2)当压桩孔位于基础边角或墙基转角外侧，且压桩力较大时，应在基础底面、压桩孔周围设置放射状受拉构造钢筋。(3)桩与基础的连结构造符合下列要求：①桩头应伸入桩基承台50～100mm；②如桩承受拉力或有特殊要求时，可在桩顶上四角增加锚固钢筋，通过压桩孔伸入桩基承台内，其长度应满足钢筋锚固要求；③压桩孔内一般应采用C30级微膨胀早强混凝土，浇捣密实，以使桩与桩基承台形成一个整体。

 

　　3.2锚杆的构造与锚固深度。

 

　　(1)锚杆可采用预先埋设。预先埋设的锚杆，可采用爪式螺栓。后成孔埋设的锚杆可采用光面直杆墩粗螺栓或焊箍螺栓，其构造见图1。(2)当桩压力小于100KN时，采用M24锚杆；当压桩力为400～500KN时，采用M27锚杆。(3)锚固螺栓的锚固深度，一般可采用10～12倍螺栓直径，见图2。(4)锚固螺栓的粘结剂，在确保锚杆孔内干燥时，可采用硫磺胶泥。(5)锚杆与压桩孔的间距要求、锚杆与周围结构的最小间距以及锚杆或压桩孔边缘至基础承台边缘的最小间距。
 

　　3.3压桩施工。

 

　　(1)压桩架要保持垂直，应均衡拧紧锚固螺栓的螺帽；在压桩施工过程中，应随时拧紧松动的螺帽。(2)桩段就位必须保持垂直，使千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线上，不得偏压。压桩时，桩顶应垫3～4cm厚的木板或多层麻袋，必要时套上钢桩帽再进行压桩。(3)压桩施工不得中途停顿，应一次到位，如必须中途停顿时，桩尖应停留在软土层中，且停歇时间不超过24小时。(4)接桩：硫磺胶泥接桩时，上节桩就位后应将插筋插入插筋孔，检查无误，间隙均匀后，将上桩提吊10cm装上胶泥夹箍，浇注硫磺胶泥，并立即将上节桩保持垂直放下。接头侧面应平整光滑，上下桩面应充分粘结。待接桩中的胶泥固化后才能开始压桩施工。若环境温度低于5℃时，应对插筋和插筋孔作表面加温处理。采用焊接接桩时，应清除表面铁锈，进行满焊，确保焊接质量。(5)严格控制压桩力总和不得超过该基础及上部结构所能发挥的自重，以防止基础上抬造成结构破坏。压桩过程中必须做好压桩记录。压桩施工的控制标准，应以设计最终压桩力为主，桩入土深度为辅加以控制，如有异常时，应立即向设计单位和生产部门反应，及时采取对策。(6)桩顶压到设计标高时，对于外露的桩头经设计单位同意，必须进行切除。切割桩头前应先用楔块把桩固定住，然后用凿子开出3～5cm深的沟槽，露出的钢筋加以切割，以便摘除桩头。严禁再悬臂情况下乱砍桩头。截桩时应有确保桩质量的措施，严禁采用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。应先将不需要截除的桩身端部用细抱箍抱紧，然后沿钢箍上缘凿槽打穿后用锤打下，用气剖法切断钢筋。(7)桩与基础的连接（封桩）：是整个压桩施工中的关键工序之一，必须认真进行。在封桩前，必须把压桩孔内的杂物清理干净，排除积水，消除孔壁和桩面的浮浆，以增加粘结力。然后和桩帽梁一起，浇灌掺有膨胀早强外加剂的C30混凝土，并予以捣实（冬期施工时，可加入抗冻外掺剂）。

 

　　4.材料

 

　　4.1锚杆。HRB400M24(压桩力＜400KN）M27（400KN≤压桩力≤500KN）加工尺寸：

 

　　4.2预制桩。按设计要求。

 

　　4.3硫磺胶泥。(1)重量配合比（硫磺：水泥：砂：聚硫橡胶＝44：11：44：1）；(2)物理性能：①热变性-硫磺胶泥的强度与温度的关系（表1）；②密度：2.28～2.32g/cm3。③吸水率：硫磺胶泥的吸水率与胶泥制作质量、密度及试件表面的平整度有关，一般为0.12～0.24％。④弹性模量：5×104MPa。⑤耐酸性：在常温下能耐盐酸、硫酸、磷酸、40％以下的硝酸、25％以下的铬酸、中等浓度乳酸和醋酸。(3)主要力学性能

 

　　4.4膨胀混凝土。掺有微膨胀早强外加剂，f?c≥C30。

 

　　4.5桩帽梁钢筋。2?18（16）L=1100～1200mm。当基础底板厚度小于350mm时，应在压桩孔上设置桩帽梁。

 

 

　　5.1成本测算。

 

　　(1)锚杆：（M24～M27）15～18元/个；(2)预制桩：C30-850元/m3；(3)接桩：硫磺胶泥-15～20元/单桩（14～16M）；(4)压桩：35元/m；(5)设备：12～15元/单桩；(6)测算总计：200×200×7000mm单桩；1250～1350元/单桩。

 

　　5.2综合效益。

 

　　(1)节省桩用量：一般基底面积1桩/5～6m2。(2)施工工期缩短：60～120天。(3)节能降耗，无污染、无噪音、环保文明。(4)发挥复合地基的承载能力，节省地基处理费用，节省地基施工成本150～200元/m2。

 

 

　　局部采用逆作法施工考虑桩土共同作用的锚杆静压桩基础，大大减少了施工工期和噪音污染，而且锚杆静压桩受力明确，桩身质量好控制；采用分阶段验算沉降差将其对结构不同阶段的不利影响控制在允许范围之内。本工程已主体验收完毕，沉降观测结果与计算值基本相符。