论文部分内容阅读
摘要：本文结合工程实例，详细论述了锚杆静压桩在改建工程地基处理的设计方法与施工工艺流程，指出锚杆静压桩的优势所在，并对设计施工中目前存在的问题提出一点建议。
关键词：锚杆静压桩；设计；施工流程
Abstract: combining with engineering example, discusses the anchor jacked pile foundation engineering of processing in rebuilding the design method and construction process, and points out that the anchor jacked pile advantage, and the design and construction of existing in the question put forward some advice.
Keywords: anchor jacked pile; Design; Construction process
中图分类号：U443文献标识码：A 文章编号：
锚杆静压桩是将后种锚杆和静力压桩结合起来而形成的一种施工方法。即先在建筑物开凿压桩孔和锚杆孔，用结构胶种植锚杆，然后安装反力架，利用建筑物自重作反力，用千斤顶将钢桩或预制桩逐段压入土中。当压桩力、压入深度达到设计要求后，将桩与基础连结在一起，达到提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的
.
1 工程简介
上海某化工企业因生产线改造，将原有一30米高，直径2.5米的钢烟囱废弃，在此场地改建一100吨储液罐放置，储液罐直径2.5米。原有烟囱基础采用直径400的预制管桩，20米，沿直径2.5米的圆周线一道环形布置。为降低基础处理的造价，减少浪费，对于原有桩基，合理利用，变废为宝，大大地降低工程造价与缩短工期。在此次改造施工中，采取利用原构柱物遗留的管桩，局部补打锚杆静压桩，节约了基础造价，加快了施工进度。
根据原有地勘资料，采用断面250x250的方形锚杆静压桩，桩长同原有管桩，即20米；根据现场施工净空高度和压桩反力架高度确定每段桩长选用2.5米，建设地点抗震设防烈度7度，桩基承受一定水平力，故选用焊接接头连接方式，砼强度采用C35;根据试桩报告单桩抗压承载力特征值取250KN。
2 静压锚杆桩的设计
2.1 桩位布置
（1）桩位布置：
因桩布置的环数过多，会造成基础承台尺寸过大，增加钢筋用量；环数如少于两道，桩群的整体性较差。原有基础桩位采用环形桩基础布置，布置一道；现在以已有桩位为对称轴，在两侧均匀补打锚杆桩，以达到较为经济合理的布置形式。采取内疏外密的原则。桩间距不可过小，需满足桩基规范中桩的最小中心距的要求。桩间距也不可过大，应控制在6倍桩径的范围内，以便满足群桩的整体性要求。各环道上的桩数以4的倍数或偶数为佳，这样桩排布时易于均布整齐。
2.2 桩基承台设计
（1）在进行承台设计时，桩基础承台应具有较大的刚度，以保证群桩的协调工作。承台的平面尺寸依据设备圆形外围尺寸外扩0.5m。桩顶嵌人承台内的长度不应小于50mm，桩身主筋伸人承台锚固长度35d(d为主筋直径)，桩基础承台应进行抗冲切和抗弯计算，可采用简化计算方法，按一般的环形或圆形基础求出承台底平面的地基反力，再参照板式基础的计算方法进行抗冲切和抗弯计算。
（2）樁位布置力求群桩桩中心与上部结构轴力合力点重合，桩最小间距满足规范要求3.0b(方桩桩长)或3.5b(桩数>9根)。为安装压桩反力架，方便施工操作，承台面应平整，不宜采用阶梯型和不得采用锥体，同时桩与承台边缘及柱边缘应满足规范一定净距要求。
3锚杆静压桩施工工艺
3.1锚杆设计与施工
1）锚杆设计
按照设计程序，在确定出锚杆轴向设计荷载后，需要对锚杆进行结构设计，结构设计的第一步就是根据锚杆轴向设计荷载计算锚杆的锚筋截面，并选择合理的钢筋或钢绞线配置锚筋；在配置锚筋后可由锚筋的实际面积和锚筋的抗拉强度标准值计算出锚杆承载力设计值，然后方能进行锚杆体和锚固体的设计计算。
2）锚杆施工工艺
锚杆施工工艺流程如下：施工前的准备（包括施工方法、施工程序、使用机械、工程进度、质量管理和安全管理等）——造孔——锚杆安装——注浆浇注。
3.2 压桩施工
3.2.1 压桩设备的选择
对于触变性土，压桩力一般取1.3～1.5倍的单桩容许承载力，对于非触变性土，压桩力可取2倍的单桩容许承载力；压桩力ps与贯入阻力pp还存在着如下关系：pp=（0.06～0.07）ps，压桩力应取上述二种压桩力取值中的大值（具体参照），据此来选择压桩设备。
3.2 静压桩施工流程
静压桩的施工流程对于己建工程和新建工程是不一样的，本工程的属于已建工程，其具体施工流程是：确定桩位、放样、编号→开凿室内混凝土地坪挖除基础覆土→集水坑降水及筑围堰阻水→开凿压桩孔→钻锚杆孔→熬制硫磺胶泥→锚杆加工制作→埋设锚杆安装压桩架→预制混凝土桩段→起吊桩段孔→校正桩身垂直。对于新建建筑工程可按以下步骤进行施工：清理预留压桩孔内垃圾杂物→清理预留压桩孔内垃圾杂物→清理预留压桩孔内垃圾杂物→安装压桩架→预制混凝土桩段→起吊桩段孔→校正桩身垂直。
4 结论
钢筋砼锚杆静压桩适用于人工填土、淤泥、砂土、粘土、黄土，适用于已建或新建的一般民用及工业建筑的地基处理、桩基补强、加固纠偏和基础托换等。在用于已建建筑（构筑）物地基加固过程中，施工工艺简单，压桩机械灵活简便，操作面小，无振动，无噪音，环境污染小，能迅速制止沉降和倾斜，施工过程中不会引起附加沉降，压桩施工可在狭小的空间进行压桩作业，适用于大型机具无法进入的工程。可在车间不影响正常生产秩序的情况下，对地基进行加固处理。
传荷过程和受力性能明确，能得到每根桩的实际承载力，施工质量可靠。将锚杆和静力压桩有效的结合，以来有效地提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的，本工程自封桩后沉降微小，基本稳定，实践证明，新建构筑物充分利用老桩基，采取锚杆静压桩加固地基，具有极高的经济价值和施工效率。即满足了承载力要求，又满足了变形沉降要求，保证了临近已建建筑物的结构安全。然而，锚杆静压桩也有自身的局限性，单桩承载力较低，受用范围受到限制，桩与承台连接构造有待改善。
参考文献
[1] 孙美云. 锚杆静压桩在桩基加固中的应用[J]. 水利科技, 2010,(03) .
[2] 熊应来. 静压桩的施工方法及注意事项[J]. 科技资讯, 2009,(01) .
[3] 马克生,王文毅. 浅谈静压桩技术及其发展[J]. 科技情报开发与经济, 2010,(01) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：锚杆静压桩；设计；施工流程
Abstract: combining with engineering example, discusses the anchor jacked pile foundation engineering of processing in rebuilding the design method and construction process, and points out that the anchor jacked pile advantage, and the design and construction of existing in the question put forward some advice.
Keywords: anchor jacked pile; Design; Construction process
中图分类号：U443文献标识码：A 文章编号：
锚杆静压桩是将后种锚杆和静力压桩结合起来而形成的一种施工方法。即先在建筑物开凿压桩孔和锚杆孔，用结构胶种植锚杆，然后安装反力架，利用建筑物自重作反力，用千斤顶将钢桩或预制桩逐段压入土中。当压桩力、压入深度达到设计要求后，将桩与基础连结在一起，达到提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的
.
1 工程简介
上海某化工企业因生产线改造，将原有一30米高，直径2.5米的钢烟囱废弃，在此场地改建一100吨储液罐放置，储液罐直径2.5米。原有烟囱基础采用直径400的预制管桩，20米，沿直径2.5米的圆周线一道环形布置。为降低基础处理的造价，减少浪费，对于原有桩基，合理利用，变废为宝，大大地降低工程造价与缩短工期。在此次改造施工中，采取利用原构柱物遗留的管桩，局部补打锚杆静压桩，节约了基础造价，加快了施工进度。
根据原有地勘资料，采用断面250x250的方形锚杆静压桩，桩长同原有管桩，即20米；根据现场施工净空高度和压桩反力架高度确定每段桩长选用2.5米，建设地点抗震设防烈度7度，桩基承受一定水平力，故选用焊接接头连接方式，砼强度采用C35;根据试桩报告单桩抗压承载力特征值取250KN。
2 静压锚杆桩的设计
2.1 桩位布置
（1）桩位布置：
因桩布置的环数过多，会造成基础承台尺寸过大，增加钢筋用量；环数如少于两道，桩群的整体性较差。原有基础桩位采用环形桩基础布置，布置一道；现在以已有桩位为对称轴，在两侧均匀补打锚杆桩，以达到较为经济合理的布置形式。采取内疏外密的原则。桩间距不可过小，需满足桩基规范中桩的最小中心距的要求。桩间距也不可过大，应控制在6倍桩径的范围内，以便满足群桩的整体性要求。各环道上的桩数以4的倍数或偶数为佳，这样桩排布时易于均布整齐。
2.2 桩基承台设计
（1）在进行承台设计时，桩基础承台应具有较大的刚度，以保证群桩的协调工作。承台的平面尺寸依据设备圆形外围尺寸外扩0.5m。桩顶嵌人承台内的长度不应小于50mm，桩身主筋伸人承台锚固长度35d(d为主筋直径)，桩基础承台应进行抗冲切和抗弯计算，可采用简化计算方法，按一般的环形或圆形基础求出承台底平面的地基反力，再参照板式基础的计算方法进行抗冲切和抗弯计算。
（2）樁位布置力求群桩桩中心与上部结构轴力合力点重合，桩最小间距满足规范要求3.0b(方桩桩长)或3.5b(桩数>9根)。为安装压桩反力架，方便施工操作，承台面应平整，不宜采用阶梯型和不得采用锥体，同时桩与承台边缘及柱边缘应满足规范一定净距要求。
3锚杆静压桩施工工艺
3.1锚杆设计与施工
1）锚杆设计
按照设计程序，在确定出锚杆轴向设计荷载后，需要对锚杆进行结构设计，结构设计的第一步就是根据锚杆轴向设计荷载计算锚杆的锚筋截面，并选择合理的钢筋或钢绞线配置锚筋；在配置锚筋后可由锚筋的实际面积和锚筋的抗拉强度标准值计算出锚杆承载力设计值，然后方能进行锚杆体和锚固体的设计计算。
2）锚杆施工工艺
锚杆施工工艺流程如下：施工前的准备（包括施工方法、施工程序、使用机械、工程进度、质量管理和安全管理等）——造孔——锚杆安装——注浆浇注。
3.2 压桩施工
3.2.1 压桩设备的选择
对于触变性土，压桩力一般取1.3～1.5倍的单桩容许承载力，对于非触变性土，压桩力可取2倍的单桩容许承载力；压桩力ps与贯入阻力pp还存在着如下关系：pp=（0.06～0.07）ps，压桩力应取上述二种压桩力取值中的大值（具体参照），据此来选择压桩设备。
3.2 静压桩施工流程
静压桩的施工流程对于己建工程和新建工程是不一样的，本工程的属于已建工程，其具体施工流程是：确定桩位、放样、编号→开凿室内混凝土地坪挖除基础覆土→集水坑降水及筑围堰阻水→开凿压桩孔→钻锚杆孔→熬制硫磺胶泥→锚杆加工制作→埋设锚杆安装压桩架→预制混凝土桩段→起吊桩段孔→校正桩身垂直。对于新建建筑工程可按以下步骤进行施工：清理预留压桩孔内垃圾杂物→清理预留压桩孔内垃圾杂物→清理预留压桩孔内垃圾杂物→安装压桩架→预制混凝土桩段→起吊桩段孔→校正桩身垂直。
4 结论
钢筋砼锚杆静压桩适用于人工填土、淤泥、砂土、粘土、黄土，适用于已建或新建的一般民用及工业建筑的地基处理、桩基补强、加固纠偏和基础托换等。在用于已建建筑（构筑）物地基加固过程中，施工工艺简单，压桩机械灵活简便，操作面小，无振动，无噪音，环境污染小，能迅速制止沉降和倾斜，施工过程中不会引起附加沉降，压桩施工可在狭小的空间进行压桩作业，适用于大型机具无法进入的工程。可在车间不影响正常生产秩序的情况下，对地基进行加固处理。
传荷过程和受力性能明确，能得到每根桩的实际承载力，施工质量可靠。将锚杆和静力压桩有效的结合，以来有效地提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的，本工程自封桩后沉降微小，基本稳定，实践证明，新建构筑物充分利用老桩基，采取锚杆静压桩加固地基，具有极高的经济价值和施工效率。即满足了承载力要求，又满足了变形沉降要求，保证了临近已建建筑物的结构安全。然而，锚杆静压桩也有自身的局限性，单桩承载力较低，受用范围受到限制，桩与承台连接构造有待改善。
参考文献
[1] 孙美云. 锚杆静压桩在桩基加固中的应用[J]. 水利科技, 2010,(03) .
[2] 熊应来. 静压桩的施工方法及注意事项[J]. 科技资讯, 2009,(01) .
[3] 马克生,王文毅. 浅谈静压桩技术及其发展[J]. 科技情报开发与经济, 2010,(01) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。