錨桿靜壓樁技術應用于糾偏加固工程
在大厚度軟弱天然地基上建造多層住宅,由于建筑物壓縮層范圍內的土質較差,含水量較高,地基承載力及變形模量較低,致使其上的建筑物沉降量可達40~60cm。另外由于建筑物重心和基礎形心不重疊,一般建筑物北側有廚房、衛生間、樓梯間、裝飾荷重偏大,從而造成重心偏北,北側基底應力大于南側,所以建筑向北偏斜較多,這是屢見不鮮的事實。根據規范規定新建建筑物允許偏斜率<4‰,二年以后的已有建筑物極限偏斜率為10‰(屬危險狀態)。根據筆者經驗,當建筑物偏斜率大于7~8‰時,居民就對傾斜有不適感,當傾斜率繼續擴大時將引起門窗關閉有困難,地面雨水倒流等不良現象出現,將對居民起居使用不便,并拌有不安全感。
目前建筑物糾偏加固常采用以下二種較成熟的迫降糾偏方法:
一種為錨桿靜壓樁加沉井掏土糾偏法,對回傾率較大的傾斜工程采用此種糾偏方法。步驟為先將沉降大的一側用錨桿靜壓樁先進行頂樁加固,有效制止沉降多的一側不再發生大的沉降,然后在沉降小的一側開挖沉井,然后在基礎下一定深度的軟弱土層中進行水平沖水掏土,使建筑物緩慢下沉,用這種方法糾偏沉降比較均勻,對上部結構不會產生大的次應力。但這種糾偏法必須由專業施工隊承擔施工,糾偏一側的沉降速率一般控制在2mm~3mm/d左右。當即將達到要求傾斜率時,在沉降小的一側也即開挖沉井沖水的一側再壓入一定數量的保護樁,起到穩定的作用。
另一種為錨桿靜壓樁加鉆孔取土糾偏法,這種方法用于回傾率較小的糾偏工程。在沉降小的一側用鉆機進行垂直或斜向取土,有的稱為應力釋放法,原理都是一樣的,使沉降小的一側通過鉆孔取土加大基底應力,為迫降創造有利條件,錨桿靜壓樁補樁要求與上述沉井糾偏法相同。
具體典型工程如下:
1.頂樁沉井掏土糾偏法用于民用建筑偏斜工程:
上海××七層高級住宅,設計采用天然地基,住宅樓揭頂后出現了明顯偏斜,傾斜率達18.8‰。經研究決定采用頂樁沉井掏土糾偏法,經糾偏后傾斜率回傾到4‰以內,同時對建筑物南、北二側外挑基礎用錨桿靜壓樁加固后,建筑物很快達到穩定,完全達到設計要求。該建筑物建成后還被評為白玉蘭獎。
2.頂樁鉆孔掏土糾偏法用于35m煙囪偏斜工程:
上海制線二廠,新建鍋爐房和35m煙囪,由于采用天然地基,鍋爐房與煙囪緊挨在一起,從而加大了沉降,造成煙囪向南方向傾斜。經測量,煙囪傾斜率達到24.4‰,情況十分危急。其后筆者僅用14根錨桿靜壓樁結合鉆孔掏土糾偏使建筑物回傾到6‰以內,滿足設計要求,使煙囪化險為夷,挽救了一項事故工程。
3.頂樁鉆孔掏土糾偏法用于公共建筑偏斜工程:
當新建或已建工程傾斜率超過7‰以上一般都需要糾偏,使其回傾到4‰以內。當傾斜率不大時,采用鉆孔糾偏方法較多。
例如上海閔行××中學科技大樓,東端為七層,西端為十一層樓,地基原采用粉噴樁加固處理,樁長8m(填塘區樁長12m),樁徑?500mm,樁距1100~1200mm。由于樓層高度不一,建成后科技大樓發生了由東向西傾斜,交付使用時平均傾斜率已達到10.3‰,并尚在發展中,為此必須進行制止西端沉降和糾偏施工,經頂樁加固以及斜向鉆孔取土糾偏后,科技大樓西側的傾斜率由原來的10.3‰回傾到5.6‰。今后,由于西側的沉降得到有效控制,建筑物尚會緩慢向東回傾,完全滿足了設計要求,西側的沉降速率由加固前0.2mm/d,而加固后沉降速率為0.05mm/d,東側平均沉降速率亦已收斂到0.116mm/d,建筑物沉降、傾斜明顯呈收斂趨勢。
筆者運用錨桿靜壓樁配以鉆孔取土或沉井取土在100多項偏斜工程中實施糾偏加固都獲得了理想的成功。