锚杆静压桩在建筑桩基工程加固处理中的运用探讨

锚杆静压桩在建筑桩基工程加固处理中的运用探讨

吴文龙

上海长凯岩土工程有限公司

摘要：近年来，建筑桩基工程质量频繁出现问题，而锚杆静压桩技术的应用可以显著改善工程的质量。本文首先介绍了什么是锚杆静压桩技术，然后探讨了锚杆静压桩的具体运用和施工情况，希望可以为相关的工作提供一定的参考。

关键词：锚杆静压桩；桩基工程；加固；沉降

引言

使用锚杆静压桩技术对建筑桩基工程进行加固处理，可以取得很好的效果，而且锚杆静压桩技术操作十分简单，施工快速和准确，得到了施工单位的普遍认可和推广。

一、锚杆静压桩技术简介

锚杆静压桩技术是一种先进的施工技术，它借助建筑物自身的重量，将锚杆与静压桩技术有机地结合在一起，从而完成施工。这一技术的优点如下：整个施工过程不会产生较大的振动和噪音，施工工序十分简单，对于施工场地没有特殊要求，施工设备占地面积很小，并且在沉桩过程中，受力十分明确，可以控制单桩的承载力。

二、锚杆静压桩在建筑桩基工程加固处理中的运用

（一）条件

建筑桩基工程在设计或者是施工过程中，可能存在不足之处，比如没有做好桩基评估工作，导致桩基的实际承受能力没有达到设计和施工的标准，所以需要做好桩基工程的加固处理工作，从而保证建筑物的质量。一般而言，都是使用锚杆静压桩技术，让静压桩与桩基成为一个整体，从而提高桩基的承受能力。

（二）原理

首先，锚杆静压桩在设计时需要考虑单桩的最大承载力，具体的公式为：

Quk=u6qsiali+qpaAp

其中，Quk代表单桩承载力，u代表桩身的周长，qsia代表第i层土的最大侧阻力标准值，li代表桩插入第i层土的深度，qpa代表最大端的阻力标准值，Ap代表桩端的面积。

至于压桩力的大小，公式为：

Pp=KpQuk

其中，Pp代表压桩力，单位是kN，Kp代表压桩力的系数，它与施工现场的土质条件、桩本身的材料性质以及压桩的速度有关，一般情况下，如果是粘土，按照110计算，如果是填装土，按照200计算。

本文以某15层楼房建筑为例，该工程总高度为46.25m，建筑面积10350.62m2，结构为钢筋混凝土-剪力墙结构，土质条件如表1所示。

表1某建筑工程土质情况

需要说明的是，这一工程采用的是φ500的预应力混凝土管桩，桩长大概在19m～21m之间，单桩承载力Quk取值为1500kN。在桩基的施工过程中，发现承载力较低，无法达到预期标准，所以需要进行加固处理，在加固处理之前，需要对桩基的质量进行检测。经过检测发现，桩长的实际长度只有13m，远远低于19m～21m的标准，而且夯扩端只到达了细砂层，而且桩身为φ450的混凝土管桩。进行初步判断后，还需要对桩型的承载力进行精确的评估，然后根据勘测报告，在承载力较弱的地方适当进行加固处理。出现上述桩基质量问题的原因主要是设计方面的失误，也就是在选择桩型时出现了失误，因为复合载体夯扩桩会受到土层含水量的影响，所以需要确定夯扩端进入到圆砾层，而不是细砂层，加上混凝土的厚度不好控制，桩端的阻力会受到干扰[1]。

三、锚杆静压桩的施工

目前，常见的加固处理方法有两种，一种是压浆，一种是补桩。压浆这种处理方法要求很高，需要保证桩基四周的粘土饱和，而且在提高承载力的程度效果不是十分明显，加上压浆过程不好管理，需要反复进行试验，所以操作性不强，应用范围较小，本工程不予采用。补桩这种方法，有三种不同的桩型可供选择，分别是夯扩桩、静压管桩和锚杆静压桩，三者的区别如表2所示，经过分析，本工程选择锚杆静压桩对桩基进行加固处理。

表2三种不同桩型的区别

（一）方案设计

本工程制定了加固方案，选择截面为200×200mm的锚杆桩，混凝土强度等级为C40，单桩承载力为600kN，桩长大概16m左右。锚杆静压桩的分布原则是，在原有桩体的周围对称分布，两桩承台补2根锚杆静压桩，而三桩承台补3根锚杆静压桩，那么就需要事先对承台进行加大处理，并且预留出孔洞，等到建筑的主体结构施工到5层时，进行压桩处理，并且严格对结构的沉降情况进行监测，杜绝异常情况的出现。在对补桩结果进行计算时，发现两桩承台设计承载力为3400kN，实际承载力2200kN，增加承载力1200kN，最后达到的承载力正好满足设计承载力的标准，而三桩承台设计承载力为4600kN，实际承载力3000kN，增加承载力1800kN，最后达到的承载力为4800kN，高于设计标准。需要注意的是，关于沉降值的计算比较麻烦，如果场地内的土层分布比较均衡，可以直接通过观测进行控制。在对承台进行设计时，必须保证抗冲切和抗弯的要求，压桩孔截面为300×300mm，而锚杆采用4根螺栓。

（二）工艺流程

首先，做好准备工作，清理承台表面的杂物，保证承台光滑，并且保证附近建筑物和管线没有出现破损，因为在施工中会对周围的建筑以及管线造成一定的影响，所以要做好预防工作，并且严格按照施工方案进行施工。

其次，在桩压如土体后，要用木桩加钉固定轴线的控制点，然后标记好桩位，而沉桩和压桩的过程中，要使用经纬仪对桩的中心线进行测量，避免出现偏移的情况。如果出现偏移，需要及时进行校正，并且要控制沉桩的速度，保证速度在1.8m/min左右，如果中途出现停顿，要尽量缩短停顿时间，保证停顿时间不超过25min。

最后，可以采用焊接的方法对各个静压桩进行连接，并且采用对称的方法，保证焊接到位，不出现孔隙，在焊接完毕后，需要一定的冷却时间，等到恢复正常温度后，再对其进行涂漆处理，然后继续沉桩[2]。

这里需要介绍一下承台钢筋的作用，承台钢筋可以加固住宅楼的基础力，并且与桩基的结合面进行接触，从而传递荷载。本工程的锚杆需要事先放入混凝土中，而且在捆绑承台钢筋时，要遵循国家标准，保证锚杆与承台的距离在220mm左右，并且采用600kN的压桩力，同时锚杆的高度应该比承台高出180mm以上。在接桩的过程中，预制桩的接桩段应该尽量保证长度够用，大概在1.8m左右，同时各个桩段之间需要采用胶泥进行连接。在对锚杆静压桩进行检测时，需要进行静载荷试验，保证试桩的数量大于4根，而且要随机进行选取，做好施工记录。在实际施工过程中，可能出现以下问题，需要采取合理的解决方法：

第一种情况，在压桩过程中，可能出现局部偏心的情况，或者是接头表面不平整，直接导致桩头出现破碎。针对这种情况，可以在桩基的顶部垫上一块厚度在50mm左右的硬木块，然后再套上钢桩帽，加上桩长为16m，土壤夯实后会提高锚杆静压桩的承载力，所以可以适当降低压桩力。

第二种情况，在压桩加固的过程中，操作空间范围过小，比如一些电梯的入口，区域比较狭窄，想要进行施工比较困难，所以需要对上部横梁进行分析，可以对局部的横梁进行凿除，同时保留钢筋，在凿除时要做好横梁的支撑工作，当加固施工完毕后，还需要对横梁进行恢复。

（三）注意事项

在具体的加固处理过程中，需要保证锚杆静压桩的施工质量，所以对于预制桩，需要提前进行加工，在压桩时保证压桩强度符合设计要求。对于桩身出现断裂的情况，需要在施工中避免桩身出现过大的弯曲，并且事先清除地下的障碍物，在运输、堆放以及使用过程中，要做到轻拿轻放。如果在加固过程中，桩身出现倾斜，原因可能是场地不平，也可能是压桩机底盘不稳，所以需要及时采取措施，以免在后期出现返工的情况。如果接桩处出现开裂的情况，很可能是桩体表面没有清理干净导致焊接质量不合格，所以要做好清理工作[3]。

本工程应用锚杆静压桩技术后，很好地解决了桩基承载力不足的问题，并且提高了桩基的质量，为后续的施工做好了铺垫，取得了很好的经济效益，节约成本的同时，缩短了工期。值得一提的是，锚杆静压桩技术可靠性强，而且易于操作，对周围环境的影响很小，在建筑桩基工程的加固处理中得到了广泛的应用，尤其是一些居民住宅和位于市中心的大型建筑物，由于操作空间有限，施工设备无法有效发挥作用，所以使用这种技术，可以很好地提高桩基的质量。另外，对于一些老旧的建筑，如果想要进行改造，比如增加楼层数，也可以使用这种技术，而且不会对周围的交通产生干扰，尤其是一些繁华地段的商业建筑，应用锚杆静压桩技术，可以取得事半功倍的效果。如果是建筑出现裂缝，或者是倾斜，也可以使用这一技术，调整建筑的内部结构受力情况，而且锚杆静压桩比较耐用，同时价格便宜，经济效益显著，未来的应用范围十分广阔。

结论：综上所述，在建筑施工过程中，需要严格遵循图纸的要求，并且不能擅自修改施工方案，需要保证施工的严谨性和科学性。在运用锚杆静压桩技术时，需要根据实际情况，对施工过程进行严格的监督，如果出现问题，需要及时调整，保证加固的质量。

参考文献：

[1]潘菁超.分析锚杆静压桩在旧住房成套综合改造工程中的应用[J].中外建筑，2016（11）：122-124.

[2]於兵，郑德祥，程功望.锚杆静压桩基桩载荷试验技术研究[J].建筑施工，2017，39（04）：454-456.

[3]郑启洲.锚杆静压桩施工技术在某工程中的应用[J].广州建筑，2018，46（04）：19-23.