田鋒

摘要：通過樁基加固的技術(shù)準備后進行樁基加固設計，同時再解決新舊基礎連接構(gòu)造，舉出實物案例，論述樁基在老廠擴建、大修、改造、加固工程中的應用可行性。

關鍵詞：樁基；老廠改造；加固設計；新老基礎連接

引言

大量工程實踐證明，對老廠地基基礎加固，以采用樁基較為優(yōu)越，由于樁基加固受力明確，利于充分發(fā)揮老基礎的已有承載能力，新老構(gòu)件連接問題便于解決，加固費用較低，故常被選用。

一 采用樁基加固的技術(shù)準備

（一）首先應對老基礎進行開挖并做技術(shù)鑒定，基礎開挖宜選擇具有代表性的重點部位。實踐證明，即使原來的基礎尚有竣工圖可供參考，但由于埋在地下又經(jīng)多年使用，因此必須在開挖后觀察基礎的實際幾何尺寸，埋置深度，磚石砌體的砌筑質(zhì)量或鋼筋砼的灌注質(zhì)量，基礎表面砼的碳化深度，必要時還需對老基礎所用材料現(xiàn)場取樣，通過室內(nèi)實驗掌握其材質(zhì)的化學成份、力學強度等性能。當?shù)叵滤惠^高時，可采用基坑明排降水，同時在現(xiàn)場采取水樣以查明地下水或上層滯水的水質(zhì)、基礎腐蝕情況。通過地基土取樣查明其物理學力指標，掌握其固結(jié)情況強度和變形性質(zhì)。

（二）針對老廠房使用過程中所發(fā)現(xiàn)的基礎不均勻下沉（或上抬）、柱基傾斜，墻體開裂等宏觀現(xiàn)象，應適當布置補充勘探點，以查明原因。

（三）為進一步查明土的強度和變形性質(zhì)并驗證室內(nèi)試驗結(jié)果，對重要工程，應在重點部位進行現(xiàn)場壓板試驗或靜力觸探。

（四）為解決加固用樁與老基礎的連接問題，使新老構(gòu)件共同工作，應進行必要的室內(nèi)外試驗。

（五）通過現(xiàn)場試驗，掌握加固用樁的單樁承載力和抗水平承載力，

（六）掌握老廠房傳至基礎頂部的荷載組合資料。如無處查詢，則應重新估算。要確切掌握加固以后傳至基礎頂部的荷載組合、地面荷載設備基礎是否同柱基搭靠等情況。

（七）了解加固廠房鄰近處是否還有擴建或新建廠房。

（八）加固廠房所在小區(qū)基本地震烈度有無改變。

以上準備工作就緒后，即可著手進行樁基加固設計

二 樁基加固設計

（一）加固用樁數(shù)量的決定和布樁原則。

決定加固用柱數(shù)量時，首先應考慮如何充分發(fā)揮老基礎的已有承載能力（無論是天然地基還是樁基）。因為下臥土層經(jīng)過較長時間的排水固結(jié)作用，已基本完成固結(jié)過程，根據(jù)試驗資料可知，其允許地耐力一般較受荷初期提高15%～20%。當然，如果由于老基礎加固后使用環(huán)境改變，或者由于加固樁承臺下面的土受到嚴重擾動而不能作為低樁承臺工作時，應另作別論。

加固設計應明確“補充承載”概念，這一概念是基于充分發(fā)揮老基礎已有承載能力的前提，在理論上以樁一承合共同工作為根據(jù)，在實踐上已經(jīng)過工程驗證。

加固用樁在老基礎平面上的布置，應盡量對稱于樁基主軸線，且盡可能離主軸線遠一些，目的是加大力臂，以增大抵抗力矩。

（二）構(gòu)造問題

構(gòu)造問題主要是解決樁同老基礎的連接問題，或新造承臺同老基礎的連接問題，如圖一所示。

加固樁同老基礎的連接，要保證承臺能可靠地將正向壓（拉）力傳給樁；而新老承臺的連接像整體承臺一樣共同承受剪力和彎矩。老砼基礎與新砼連接面必須打毛并刷水泥漿，封孔砼最好采用高標號細石砼。為確定合理而可靠的構(gòu)造措施，可針對具體工程進行必要的試驗。

（三）計算問題

在涉及老基礎部分的一些計算參數(shù)取值上，應注意選取現(xiàn)有實際尺寸，如截面尺寸、計算高度、鋼筋截面等。

一般加固樁基的計算內(nèi)容和步驟同新工程無太大區(qū)別，本文不贅述。但對基底下臥土層中埋藏帶膨脹性土層的樁基來說，計算則有所不同，膨脹性土層的特性一般都是遇水會膨脹，失水會干縮。在考慮用樁加固基礎后，首先要確定整個柱基底部所受總膨脹力的大小。對加固樁來說，該膨脹力為外荷載，使樁受到上拔力作用。單樁允許抗拔力可通過拔樁試驗求得，但實際應用時，應扣除在膨脹性土層中那一段樁的樁周正摩阻力（圖二所示），即Pc=P1-P2，而將這部分摩阻力作為荷載加到總膨脹力中去，即：

上二式中，Pc ─單樁允許抗撥力；

P1 ─單樁實測允許抗撥力；

P2 ─膨脹土中樁段的允許總摩阻力（正摩阻力）；

Ps ─膨脹土的膨脹力；

Pcx ─作用于基底的膨脹力；

n─加固樁數(shù)量。

由于膨脹性土一旦完成其膨脹過程，又會產(chǎn)生脫水干縮，所以，計算時還要考慮到這種狀態(tài)下的單樁承載力。

簡要說，在驗算樁抗撥力時，樁受的外拉力（撥力）中必需加上膨脹土對樁產(chǎn)生的撥力，在驗單樁承載力時，又要考慮膨脹土脫水干縮時對樁產(chǎn)生的負摩擦力。否則將會影響到樁的安全度。

三 加固施工

（一）企業(yè)技術(shù)改造時，對老廠房基礎的加固施工，不管停產(chǎn)與否，也不管上部結(jié)構(gòu)是否同時進行加固施工，一般情況下施工作業(yè)面較狹窄，作業(yè)空間會受到限制，工期較短，同時要求所采用的成樁方法不能有過大的振動、噪聲及其它污染（如泥漿污染等）。因此小型較便而又噪聲振動成樁方式得到開發(fā)與應用。另一個易被忽視的問題是，成樁過程中應盡量減少對老基礎地基的擾動，因此不宜選用大量擠土類型的樁。

（二）承合施工中，新老砼的連接必須做好。

四 技術(shù)經(jīng)濟效益

采用樁基進行老廠房基礎加固，其技術(shù)經(jīng)濟效益，應從以下兩方面加以體現(xiàn)：

（一）通過對老基礎的技術(shù)鑒定，盡可能使其得到重新利用，從而可節(jié)省老基礎拆除費用和新建費用。

（二）采用樁基加固與采用其它加固方案的經(jīng)濟比較。

下表為某廠電爐車間柱基加固的經(jīng)濟效益實例。

參考文獻：

[1]《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2011

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008