超前钻技术与锚杆静压桩技术相结合应用于既有建筑的研究与利用--以汉口国民政府外交部旧址修缮工程为例

超前钻技术与锚杆静压桩技术相结合应用于既有建筑的研究与利用--以汉口国民政府外交部旧址修缮工程为例

唐威

武汉市天时建筑工程有限公司

摘要：阐述超前钻技术与锚杆静压桩技术结合应用于既有建筑的意义，介绍两种技术特点，强调结合可解决锚杆静压桩施工难题，提高地基加固质量、保证进度、控制成本，提及开发的相关流程与目标，以及实施主体的研发条件基础。

关键词：超前钻技术；锚杆静压桩技术；结合；既有建筑；研究；利用；汉口国民政府外交部旧址修缮工程

引言：既有建筑地基加固意义重大。锚杆静压桩技术常用于加固，但存在因既有建筑结构和地质不明等导致的问题。超前钻技术可提前勘探。二者结合有望克服单独使用锚杆静压桩技术的不足，对既有建筑加固工程意义深远。

1.超前钻技术与锚杆静压桩技术概述

1.1超前钻技术原理与应用情况

超前钻技术在建筑工程领域具有重要意义，尤其在基桩施工方面。它属于施工勘察范畴，当基桩挖到持力层时，为了深入查明基桩持力层下不少于5米范围内是否存在软弱夹层、空洞等不良地质作用，会进行勘探钻孔勘察。在岩溶地区的基桩施工中，超前钻技术的应用更为关键。由于岩溶地区地质情况复杂，基岩情况多变，基本上采用一桩一孔、大桩多孔的勘察方式。在一般地层中，可以有选择性地进行勘察点设置，但岩溶地区最好对每桩都进行勘察。这种技术一般是在桩设计图出来之后，挖桩到位且在灌注混凝土之前进行。它为基桩施工提供了重要的地质信息依据，能够避免因地质情况不明而导致的基桩施工问题，确保基桩的稳定性和承载能力。例如在汉口国民政府外交部旧址修缮工程中，该工程位于湖北省武汉市江岸区一元路与胜利路交口东南角，工程包含A、B、C三栋单体建筑，A栋为文物本体共四层，占地面积540.36平方米，建筑面积2092.17平方米；B栋六层，占地面积620.99平方米，建筑面积3767.01平方米；C栋六层，占地面积279.88平方米，首层建筑面积279.88平方米。在这样的既有建筑修缮工程中，超前钻技术能为地基基础加固工程提供准确的地质信息，有助于后续施工的顺利进行。

1.2锚杆静压桩技术原理与应用情况

锚杆静压桩技术是一种将锚杆技术与静压桩技术相结合的桩基础施工工艺。其原理是利用锚固于原有基础中的锚杆提供反力来实施压桩，压入的桩通常为小截面桩，主要应用于基础的加固处理。这种技术具有诸多优点，例如所用机具简单，操作方便，施工过程不会对工期造成较大影响，并且能够在狭小的空间内进行作业。在传荷过程和受力性能方面较为明确，施工简便且质量可靠。从应用范围来看，早在20世纪50年代初，我国沿海地区就开始采用静力压桩法，随着80年代压桩机械的发展以及环保意识的增强，该技术得到进一步推广。到了90年代，压桩机实现系列化，最大压桩力为6800KN的压桩机问世，其既能施压预制方桩，也可施压预应力管桩，适用的建筑物从多层、中高层扩展到20层及以上的高层建筑以及大型构筑物。在我国湖北、广东、上海、江苏、浙江、福建等省市都有广泛应用，其中上海、南京、广州及珠江三角洲地区应用更为频繁。在汉口国民政府外交部旧址修缮工程中，锚杆静压桩技术可用于A、B、C栋建筑的地基基础加固，以提高地基承载力和控制沉降。

2.两种技术结合的必要性

2.1锚杆静压桩技术单独应用的局限

在既有建筑的地基加固过程中，锚杆静压桩技术单独应用存在一定的局限性。由于既有建筑的结构体系往往较为复杂，并且地质情况可能存在诸多未知因素，在实际施工时，锚杆静压桩技术会面临诸多挑战。例如，锚杆桩在下压过程中可能会遇到阻碍，这是因为地下可能存在未探明的障碍物或者地质结构复杂导致桩体难以顺利下压。当遇到这种情况时，锚杆桩会受力过大，进而可能导致承台基础被拉起或拉裂的情况发生。这种情况不仅会严重影响施工质量，使得加固后的地基无法达到预期的承载能力和稳定性要求，而且会对施工进度造成极大的延误。在汉口国民政府外交部旧址修缮工程中，如果单独采用锚杆静压桩技术对A、B、C栋建筑的地基进行加固，由于该区域的既有建筑年代久远，地下情况复杂，很可能出现上述问题，从而影响整个修缮工程的顺利进行。

2.2结合超前钻技术的优势

将超前钻技术与锚杆静压桩技术相结合具有显著的优势。超前钻技术能够提前对桩位进行勘探钻孔勘察，准确掌握地下的地质情况，包括是否存在软弱夹层、空洞以及其他障碍物等。在施工前如果发现有不明障碍物，可以先进行清理工作，然后再进行锚杆静压桩的压桩作业。这样一来，就能够有效避免锚杆桩在下压过程中受阻的情况发生，防止因受力过大而导致承台基础被拉起或拉裂等问题。通过这种结合，可以大大提高锚杆静压桩的施工质量，确保加固后的地基能够满足既有建筑的承载能力和稳定性要求。同时，也能够有效保证施工进度按计划进行，避免因施工问题而造成的延误。从成本控制的角度来看，由于减少了因施工质量问题而可能产生的返工等额外成本，能够有效降低整个地基加固工程的成本。

3.两种技术结合的实施流程

3.1施工前的准备工作

在进行超前钻技术与锚杆静压桩技术结合施工前，需进行多方面的准备工作。从工程资料方面，要全面收集既有建筑的结构图纸、地质勘察报告等，深入分析既有建筑的结构特点、基础形式以及可能存在的地质隐患。对于施工场地，需进行细致的清理和平整，确保施工机械能够顺利进场作业。在材料与设备准备上，依据工程需求，精准采购锚杆静压桩所需的桩材、锚杆等材料，确保其质量符合相关标准。

3.2施工中的工艺流程

施工中的工艺流程是确保两种技术有效结合的关键环节。首先进行超前钻施工，采用合适型号的工程钻机，按照既定的工艺流程操作。平整场地后精确桩位放样，确保桩位准确无误，随后钻机就位开始钻进。钻进过程中严格控制钻进速度、压力等参数，起钻、取芯操作要规范，直至钻至设计高程完成超前钻孔。之后开展锚杆静压桩施工，测量放线精确确定桩位，桩机就位后起吊预制桩并稳桩，在压桩过程中密切监测桩的入土深度、压力变化等情况，接桩、送桩操作要符合工艺要求，最后进行检查验收并转移桩机。

3.3施工后的分析优化

施工完成后，对整个施工过程进行全面的分析优化至关重要。要从多个维度进行分析，包括施工质量方面，检查锚杆静压桩的桩身完整性、承载力是否达到设计要求，超前钻勘探结果与实际施工情况的吻合度等。在施工效率方面，统计两种技术结合施工的总时长，分析各个施工环节是否存在可优化的时间节点。成本控制方面，核算材料、设备、人工等各项成本，找出可能存在的浪费环节。同时，对施工过程中出现的技术问题进行深入剖析，如锚杆静压桩下压过程中的异常阻力情况等，根据分析结果提出针对性的优化措施，为后续类似工程提供宝贵的经验借鉴。

4.两种技术结合应用的前景与意义

4.1对既有建筑加固工程的意义

超前钻技术与锚杆静压桩技术相结合对既有建筑加固工程有着深远意义。在既有建筑加固中，地质情况往往较为复杂且建筑结构本身存在一定限制。这种结合能够有效解决锚杆静压桩施工时因地质不明导致的下压受阻等问题，提高桩基础施工的成功率。通过超前钻提前勘探，可准确掌握桩位下的地质状况，为锚杆静压桩施工提供准确的地质信息，避免在施工过程中对既有建筑基础造成不必要的破坏，保障既有建筑在加固过程中的结构稳定性。

4.2在建筑行业推广的前景

在建筑行业中，这种技术结合具有广阔的推广前景。随着我国城市化进程的不断推进，既有建筑的加固改造工程数量日益增多。既有建筑由于建设年代、建筑用途等因素，其地基基础加固面临诸多挑战。超前钻技术与锚杆静压桩技术结合的优势能够很好地应对这些挑战。这种结合技术具有较高的适应性，无论是在不同地质条件下还是不同类型的既有建筑加固工程中都能发挥作用。从成本效益角度看，它能够有效控制施工成本，减少因施工问题导致的返工等额外费用。同时，这种技术结合也符合当前建筑行业对绿色、环保、高效施工的要求，能够在不影响周边环境和既有建筑正常使用的情况下完成加固工程，因此在全国范围内的建筑行业推广具有很大的潜力。

结语：总结超前钻技术与锚杆静压桩技术结合应用的重要性，强调这种结合为既有建筑地基加固工程带来的积极影响，包括解决技术难题、提高工程效益等，展望其在建筑行业更广泛应用的未来前景。

参考文献

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