摘要：本文介绍了锚杆静压桩的施工工艺，对该项工艺的设计要求及施工中应注意的要点进行了说明，并列举了工程实例，阐述了该工艺在建筑加层改造基础处理施工中的应用优势。
1、前言
锚杆静压桩作为一种桩基施工工法，是利用原基础底板或承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力，通过预埋的锚杆、反力架等压桩设备，将桩段从压桩孔处压入地基土中，然后将桩与基础连接形成整体，使锚杆桩与原建筑物基础共同承担荷载，提高加桩区域的承载力，达到阻止或减少沉降的目的。
锚杆静压桩多用于粉土、粘土、填土、淤泥质土等地基土的新建或已建多层建筑物、中小型构筑物的地基加固、托换、纠偏工程中。锚杆静压桩与其它基础加固或托换技术相比具有施工时无震动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小的特点。利用锚杆静压桩的特殊工艺和特点，将其应用到建筑加层改造中，在黄石地区多个工程中取得了良好的效果，为建筑加层改造提出了一种更合理、更有效、更经济的基础加固方法。
2、加层改造建筑的特点和基础处理方法
随着社会经济的发展，一些建筑在使用面积及功能等方面已不能适应现有的需要，拆除重建是常用的做法，但部分建筑由于各种因素的影响，只能在原有建筑基础上进行改造，就必须对基础进行加固处理。
2.1加层建筑基础处理的特点
2.1.1施工场地狭窄，净空高度有限制，大型施工机械无法施工。
2.1.2受原有基础尺寸的限制，只能采用小直径的桩。
2.1.3对环保要求较高。
2.1.4要求对基础下土体扰动小，对原桩基影响小。
2.1.5要求基础处理可和上部结构同时施工，并不影响已投入使用建筑的正常使用。
2.2常见基础处理方法
2.2.1微型钻孔桩处理
2.2.2树根桩处理
2.2.3钢管桩处理
2.2.4高压旋喷桩处理
2.2.5锚杆静压桩处理
2.3综合从场地适用条件、环保要求、施工进度、工程质量、工程造价等诸多因素考虑，锚杆静压桩具有较强的优势。
3、锚杆静压桩的设计
3.1适用条件
锚杆静压桩适用于非抗震设防区及抗震设防烈度为6、7、8度地区的一般工业与民用建筑物，主要承受竖向承载力，对于承受水平荷载或弯矩的桩，应另行考虑。
适用地层：松散及稍密的砂类土；静力触探比贯入阻力小于3Mpa，承载力特征值小于200Kpa的粘性土、粉土、淤泥、淤泥质土、黄土、填土等地基土；对老粘土、碎石土的穿透能力应通过实验确定。
3.2单桩承载力
单桩承载力特征值应通过单桩静载荷试验确定，初步设计时可按普通预制桩进行计算。
3.3压桩力
Pa—单桩竖向承载力特征值
3.4桩身设计
3.4.1桩身结构及参数
a— 锚接桩b—焊接桩
3.4.2桩段长度
桩段长度1米、1.5米、2米、2.5米，通常底节尖桩长度为2.5米。
3.4.3长细比
长细比不宜超过120。
3.4.4七度及以上抗震设防的桩、承受水平荷载或弯矩较大的桩，长细比超过60的端承桩或沉桩困难的大片密集桩，应采用焊接接头。
3.5.3锚杆布置
可采用预埋或后成孔埋设，加层建筑通常采用后成孔方式埋设锚杆，单桩通常按300mm×600mm间距埋设四根锚杆。
锚孔距基础承台边缘的最小间距应≥200mm。
3.6桩与基础的连接
桩帽结构及桩与基础的连接见下图。
4、施工工艺及施工技术要求
4.1施工工艺
桩孔定位→锚杆加工制作及埋设（桩段制作）→桩孔施工（预留孔或现开孔）→锚杆孔施工及锚杆安放→安装压桩反力架→第一节桩就位→压桩→下节桩就位、压桩→接桩（锚接或焊接）→最终深度和压桩力验收→成桩→拆除反力架→截桩头→清孔→封桩。
4.2主要施工技术要求
1、桩段制作：应严格按设计配筋制作，桩身平直，端部平整，外形尺寸误差不大于±5mm。
2、桩孔尺寸及锚孔尺寸
桩孔尺寸：上口b+50，下口b+100（b为桩边长）。
锚孔尺寸：D+20（D为锚杆直径）。
3、桩长控制：双向控制，以设计最终压桩力控制为主，入土深度控制为辅。
4、桩位偏差：平面偏差不得超过20mm。
5、桩身垂直度：偏差不得大于1%桩长。
6、桩段连接：
（1）锚接：确保桩段垂直和接触面水平，硫磺胶泥的浇注温度控制在140~145℃之间，满铺桩顶15mm厚，浇注时间不得大于2分钟，浇注后停歇时间不得少于7分钟。
（2）焊接：上下桩段之间应用铁片填实，对称焊接。接头焊接完毕后，应在自然条件下冷却10分钟方可继续压桩。
7、封桩
桩帽尺寸：断面400×700mm，高度150mm，用2根Φ18钢筋与锚杆交叉焊接。用C40微膨胀混凝土将桩孔和桩帽整体浇注起来（比桩身砼强度高出一个等级）。
4.3施工中应注意的几个问题
1、锚杆静压桩施工前，应掌握工程地质条件、上部结构形式及荷载、地下障碍物及地下管线等相关情况。
2、由于建筑物内部净空高度不一，制作或定购桩段时要合理配桩。尽量使用长桩，以减少接头数量。
3、施工前千斤顶和泵车应进行压力标定。
4、不宜数台设备在同一承台上压桩施工，压桩力不得大于基础及上部结构的自重。发现承台上抬及开裂应及时停工，必要时应采取配重压桩。
5、准确判断压桩过程中压力剧增的原因，及时采取措施处理。
6、根据最终压桩力合理配置锚杆，保证锚杆粘接质量，防止压桩中锚杆拔断或拔出，必要时可在锚杆下端设置爪肢或箍环。
7、封桩交叉钢筋应与锚杆双面焊接。截桩时设计桩顶以下桩段用木楔塞紧，以防断桩。
8、桩孔开凿时如遇基础钢筋需截断，在封桩前应焊接恢复。
9、封桩前必须清理桩孔内的杂物和水。
10、施工中应对建筑物进行深降观测，对基础及上部结构进行监测。
4.4检测
采用静载荷试验进行竖向承载力检测，检测数量和方法按《建筑基桩检测技术规范》执行。
5、工程实例
黄石普仁医院医技楼加层改造
黄石普仁医院医技楼为一两层建筑，始建于八十年代，建筑面积2000平方米，框架结构，基础形式采用独立基础，天然地基。
随着医院的发展，现有建筑已不能满足就诊需要，经过经济对比，院方最终采取了加层的方案，即单层面积不变，由两层加至五层。
经专家论证和综合对比，采用锚杆静压桩对基础进行加固处理。
本工程设计200×200方桩108根，根据柱荷载不同按三桩、四桩承台布设；桩身砼强度C30，采用Φ28锚杆，硫磺胶泥锚接头；桩长16~22米，持力层为强风化砂岩，单桩竖向承载力特征值150KN，最终压桩力300KN。
承台开挖后开孔，植锚杆，投入两台压桩架，完成进尺2200米，工期二十天完成施工任务。由于上部结构荷载不大，施工中重点对建筑物进行了沉降观测，对承台、柱、梁进行监测，施工中有个别承台出现了上抬现象，通过配重和调整施工顺序得到了有效控制。
本工程自2008年9月投入使用，已历时一年多，经观测，沉降稳定，加固取得了良好的效果。
6、结语
对建筑进行加层改造更能体现节能减排的发展思路，能充分利用社会资源，改善民生。建筑加层改造由于其特有的条件限制，对基础处理的工艺提出了新的要求。
锚杆静压桩施工机具简单，对施工现场条件要求不高；该工艺施工无振动、无噪音、无污染；施工速度快，可以与主体施工同时进行，还可在不影响住户正常使用的条件下施工；采用静压方式成桩，对地下土体扰动及邻桩影响达到最小程度；桩体材料采用工业化生产，质量稳定可靠；成桩过程直观可控，施工中能即时对桩身承载能力做出经验估算。
由于锚杆静压桩具有其独特的优势和特点，能充分适应加层改造建筑基础加固的各项要求，在加层改造中的应用日益广泛。对施工设备进行研究改造，对桩体材料进行更新定型，使其向更大吨位方向发展，则锚杆静压桩的应用范围将会更加广泛。
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