廣州地鐵某車站七層居民樓基礎(chǔ)加固施工摘 要在復(fù)雜地質(zhì)條件下對地鐵深基坑開挖時(shí)，結(jié)合對其周邊建筑物基礎(chǔ)加固施工，介紹了樓房基礎(chǔ)加固的方案選擇、施工過程和施工工藝。關(guān)鍵詞樁基托換;支承體系;施工監(jiān)測;穩(wěn)壓封樁;植筋1工程概況 該樓為七層框架結(jié)構(gòu)居民樓，建造于1990年，總建筑面積約4000m2，基礎(chǔ)為φ480mm沉管灌注樁，樁長為15~18.6m不等，該樓旁為正在施工中的地鐵某車站明挖深基坑，基坑長132米，寬23米，深19米，為地下連續(xù)墻加內(nèi)撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，樓房距基坑2.5米，樓房與基坑平面關(guān)系圖如圖1所示。2地質(zhì)資料 該七層樓場區(qū)內(nèi)土層從上至下為： 人工填土層，厚0.60～3.90m;② 沖-洪積砂層厚0.60～3.70m;③沖-洪積土層，多可塑狀，厚1.10～7.30m;④河湖相沉積土層，淤泥質(zhì)土，厚0.80～8.00m;⑤坡積土層，以可塑狀粉質(zhì)黏土為主，厚1.00～10.00m;⑥ 花崗巖殘積土層，以砂質(zhì)黏性土為主，局部夾有礫質(zhì)黏性土。厚2.10～14.50m，透水性較強(qiáng)，而富水性較弱;⑦花崗巖全～微風(fēng)化帶，該巖層遇水極易崩解，中等富水層，透水性一般。地下水位1.15～3.80m。3 加固理由 3.1該樓緊鄰車站基坑，距地鐵施工的基坑僅有2.5米，基礎(chǔ)為摩擦樁，樁長15~18.6米，小于基坑開挖深度19m，基坑開挖不可避免地會(huì)影響樓房。 3.2在靠近該樓的車站基坑土方開挖深度達(dá)4.5米時(shí)，基坑側(cè)移10mm，該樓基礎(chǔ)下沉14mm，首層樓房墻體及地臺(tái)出現(xiàn)細(xì)裂縫。 因此,提前對該樓進(jìn)行加固是必要的。4加固樁型的選擇 該工程選擇基礎(chǔ)托換法對樓房基礎(chǔ)進(jìn)行加固，針對普通砼鉆孔樁和微型嵌巖鉆孔樁樁型的選擇，分析如下：4.1普通砼鉆孔樁 該樁是常用的樁型，具有施工簡單、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。但用在該工程中具有以下缺點(diǎn)：一是該樁成孔較大，施工期間因在一定程度上降低原樁承載力，影響隨成孔孔徑增大而迅速增強(qiáng)；二是因?yàn)樵搱鰠^(qū)有較厚的全風(fēng)化花崗巖殘積土，該土層具有遇水崩解的特點(diǎn)。而全風(fēng)化花崗巖殘積土崩解容易造成塌孔和導(dǎo)致樁底沉渣太厚（可達(dá)幾十厘米）而削弱樁基承載力。4.2微型嵌巖鋼管灌注樁 鋼管樁具有樁截面小、承載力高、施工快捷的優(yōu)點(diǎn)。該樁因成孔小，故對原樁的影響要小得多，同時(shí)因其成孔小和鋼管接駁速度快（螺紋連接）而可避免塌孔的出現(xiàn)。針對該樁型較柔的特點(diǎn)，可采取預(yù)加力封樁的方法消除樁的變形。 綜上所述，選取φ300微型嵌巖鋼管灌注樁做為該工程的樁型?；A(chǔ)加固平面圖和立面圖如圖2所示。
5樓房加固施工5.1微型嵌巖鋼管灌注樁施工 鋼管灌注樁樁徑為φ300mm，入巖深度內(nèi)樁徑為φ220mm，單樁承載力設(shè)計(jì)值為700KN，樁長34m，進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖2.5m。鋼管灌注樁鉆機(jī)選用XY-2地質(zhì)鉆機(jī)，采用正循環(huán)鉆孔，泥漿護(hù)壁。當(dāng)鉆進(jìn)至中風(fēng)化巖面時(shí)，對巖樣取芯，取芯芯深度不少于2米（同時(shí)保證樁底標(biāo)高控制在車站底板以下2米）。 鋼管采用3號鋼焊管，規(guī)格為168X6mm。鋼管根據(jù)樓房高度，分段成每段2米，鋼管連接采用螺紋絲扣連接。入巖范圍內(nèi)鋼管均勻開3排4列孔洞，孔口尺寸為40X200mm，鋼管出漿孔為兩列對稱布置，間距為@500mm，孔徑為φ20mm。 灌漿采用φ42mm鍍鋅管作為注漿管，為減少水泥砂漿收縮，灌注C20無砂注漿砼。灌注時(shí)，將注漿管下至孔底10~20cm處，從孔底由下往上采用不拆管灌注水泥漿液至孔口，水泥漿用32.5R水泥，水灰比為0.45，水泥與石子用量為2：1。在注滿水泥漿液的樁身內(nèi)填1-3cm碎石。5.2包柱托換梁施工 包柱托換梁砼強(qiáng)度等級為C30砼，為了讓新舊結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)作用，對舊砼植筋并作界面處理。植筋采用LB環(huán)氧乳膠泥進(jìn)行錨固；界面處理時(shí)，將舊砼面鑿毛，深度為10mm，用水沖洗干凈，在新加結(jié)構(gòu)砼澆搗前四小時(shí)內(nèi)刷界面處理劑。在鋼管灌注樁位置預(yù)埋穩(wěn)壓封樁的預(yù)留孔模和4φ32反錨鋼筋。5.3穩(wěn)壓封樁 穩(wěn)壓封樁是利用200t電動(dòng)液壓千斤頂頂壓鋼管樁，待其產(chǎn)生沉降和變形后，在一定的荷載下澆注砼，待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除千斤頂，使鋼管樁與托換梁連接，保證鋼管樁與大梁共同作用時(shí)已消除樁的變形，減少托換樁基的變形。因此，穩(wěn)壓封樁既能使鋼管樁消除自身變形，又能檢驗(yàn)樁的承載能力。 穩(wěn)壓封樁工作在鋼管樁達(dá)到28天齡期和包柱托換梁砼強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行，穩(wěn)壓封樁前要對每條樁進(jìn)行快速加載試驗(yàn)，加載至700KN，測定其沉降值和回彈量?？焖偌虞d試驗(yàn)時(shí)，荷載共分五級逐級加載至700KN，分級荷載為100KN，200KN，400KN，550KN，700KN。在每級荷載下，用百分表測樁頂?shù)某两盗浚考壖虞d時(shí)間為10min。在700KN的荷載下，待樁的下沉速度小于0.1MM/小時(shí)，完成加載試驗(yàn)。加載完成后，分三級（700KN，400KN，0KN）進(jìn)行卸載。 設(shè)計(jì)穩(wěn)壓封樁的荷載為700KN?？焖偌虞d試驗(yàn)后拆除千斤頂，然后向樁孔內(nèi)澆注C35微膨脹砼，重新分級加載至700KN，穩(wěn)壓2小時(shí)后將型鋼和錨桿焊接，待封樁砼強(qiáng)度達(dá)到70%后，拆除型鋼。穩(wěn)壓封樁控制柱位抬高不大于1mm。6施工監(jiān)測 在樓房基礎(chǔ)加固和車站深基坑開挖施工過程中，對樓房采取了全方位的監(jiān)測，監(jiān)測項(xiàng)目有樓房裂紋監(jiān)測、地面、管線沉降監(jiān)測、柱位沉降監(jiān)測和樓房傾斜監(jiān)測。 該工程完工后,各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期要求。樓房最大下沉9.92mm，最大沉隆差0.00175L小于0.002L（L為柱基水平距離）,墻體未出現(xiàn)新的裂紋，房屋處于完全狀態(tài)。7結(jié)語 7.1在有限的房屋空間和全風(fēng)化花崗巖殘積層地帶使用鉆孔樁，應(yīng)注意泥漿護(hù)壁的質(zhì)量，防止塌孔。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制同時(shí)施工的樁距，降低鉆孔對土體和原樁基的不良影響。 7.2施工監(jiān)測與施工工藝和施工方案密切相關(guān)，監(jiān)測一方面要保證施工各階段始終處于安全狀態(tài)，另一方面根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，對施工中結(jié)構(gòu)的變形和受力進(jìn)行有效的預(yù)測和控制。及時(shí)改進(jìn)施工藝，做到信息化施工。 7.3房屋加固時(shí)，盡量不要切斷原房屋的地梁，以防止在施工過程中對房屋造成損壞。實(shí)踐證明該房屋基礎(chǔ)加固方案有效可行，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
5樓房加固施工5.1微型嵌巖鋼管灌注樁施工 鋼管灌注樁樁徑為φ300mm，入巖深度內(nèi)樁徑為φ220mm，單樁承載力設(shè)計(jì)值為700KN，樁長34m，進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖2.5m。鋼管灌注樁鉆機(jī)選用XY-2地質(zhì)鉆機(jī)，采用正循環(huán)鉆孔，泥漿護(hù)壁。當(dāng)鉆進(jìn)至中風(fēng)化巖面時(shí)，對巖樣取芯，取芯芯深度不少于2米（同時(shí)保證樁底標(biāo)高控制在車站底板以下2米）。 鋼管采用3號鋼焊管，規(guī)格為168X6mm。鋼管根據(jù)樓房高度，分段成每段2米，鋼管連接采用螺紋絲扣連接。入巖范圍內(nèi)鋼管均勻開3排4列孔洞，孔口尺寸為40X200mm，鋼管出漿孔為兩列對稱布置，間距為@500mm，孔徑為φ20mm。 灌漿采用φ42mm鍍鋅管作為注漿管，為減少水泥砂漿收縮，灌注C20無砂注漿砼。灌注時(shí)，將注漿管下至孔底10~20cm處，從孔底由下往上采用不拆管灌注水泥漿液至孔口，水泥漿用32.5R水泥，水灰比為0.45，水泥與石子用量為2：1。在注滿水泥漿液的樁身內(nèi)填1-3cm碎石。5.2包柱托換梁施工 包柱托換梁砼強(qiáng)度等級為C30砼，為了讓新舊結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)作用，對舊砼植筋并作界面處理。植筋采用LB環(huán)氧乳膠泥進(jìn)行錨固；界面處理時(shí)，將舊砼面鑿毛，深度為10mm，用水沖洗干凈，在新加結(jié)構(gòu)砼澆搗前四小時(shí)內(nèi)刷界面處理劑。在鋼管灌注樁位置預(yù)埋穩(wěn)壓封樁的預(yù)留孔模和4φ32反錨鋼筋。5.3穩(wěn)壓封樁 穩(wěn)壓封樁是利用200t電動(dòng)液壓千斤頂頂壓鋼管樁，待其產(chǎn)生沉降和變形后，在一定的荷載下澆注砼，待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后拆除千斤頂，使鋼管樁與托換梁連接，保證鋼管樁與大梁共同作用時(shí)已消除樁的變形，減少托換樁基的變形。因此，穩(wěn)壓封樁既能使鋼管樁消除自身變形，又能檢驗(yàn)樁的承載能力。 穩(wěn)壓封樁工作在鋼管樁達(dá)到28天齡期和包柱托換梁砼強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行，穩(wěn)壓封樁前要對每條樁進(jìn)行快速加載試驗(yàn)，加載至700KN，測定其沉降值和回彈量?？焖偌虞d試驗(yàn)時(shí)，荷載共分五級逐級加載至700KN，分級荷載為100KN，200KN，400KN，550KN，700KN。在每級荷載下，用百分表測樁頂?shù)某两盗浚考壖虞d時(shí)間為10min。在700KN的荷載下，待樁的下沉速度小于0.1MM/小時(shí)，完成加載試驗(yàn)。加載完成后，分三級（700KN，400KN，0KN）進(jìn)行卸載。 設(shè)計(jì)穩(wěn)壓封樁的荷載為700KN?？焖偌虞d試驗(yàn)后拆除千斤頂，然后向樁孔內(nèi)澆注C35微膨脹砼，重新分級加載至700KN，穩(wěn)壓2小時(shí)后將型鋼和錨桿焊接，待封樁砼強(qiáng)度達(dá)到70%后，拆除型鋼。穩(wěn)壓封樁控制柱位抬高不大于1mm。6施工監(jiān)測 在樓房基礎(chǔ)加固和車站深基坑開挖施工過程中，對樓房采取了全方位的監(jiān)測，監(jiān)測項(xiàng)目有樓房裂紋監(jiān)測、地面、管線沉降監(jiān)測、柱位沉降監(jiān)測和樓房傾斜監(jiān)測。 該工程完工后,各項(xiàng)監(jiān)測指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期要求。樓房最大下沉9.92mm，最大沉隆差0.00175L小于0.002L（L為柱基水平距離）,墻體未出現(xiàn)新的裂紋，房屋處于完全狀態(tài)。7結(jié)語 7.1在有限的房屋空間和全風(fēng)化花崗巖殘積層地帶使用鉆孔樁，應(yīng)注意泥漿護(hù)壁的質(zhì)量，防止塌孔。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制同時(shí)施工的樁距，降低鉆孔對土體和原樁基的不良影響。 7.2施工監(jiān)測與施工工藝和施工方案密切相關(guān)，監(jiān)測一方面要保證施工各階段始終處于安全狀態(tài)，另一方面根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，對施工中結(jié)構(gòu)的變形和受力進(jìn)行有效的預(yù)測和控制。及時(shí)改進(jìn)施工藝，做到信息化施工。 7.3房屋加固時(shí)，盡量不要切斷原房屋的地梁，以防止在施工過程中對房屋造成損壞。實(shí)踐證明該房屋基礎(chǔ)加固方案有效可行，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
