張 磊，劉 順，李彥利

(中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司，北京 100120)

1 概述

近年來，我國電力建設(shè)高速發(fā)展，建設(shè)用地與用地保護(hù)之間的矛盾越發(fā)突出，特別是我國實(shí)行最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和節(jié)約集約用地制度后，電力工程項(xiàng)目場地的選擇趨向于山間溝谷、濱海灘涂、廢棄礦坑等復(fù)雜地帶。電力工程場地一般采用挖高、填低來整平場地和平衡挖填方量。由于場地地貌的不同，不同場地的回填厚度各不相同，同一場地的回填厚度差異也較大，幾米至幾十米不等；填土面積占廠區(qū)的面積也越來越大，有的已超過廠區(qū)面積的一半。這就使得電力工程中大量的一般建(構(gòu))筑物或設(shè)備基礎(chǔ)以填土為基礎(chǔ)持力層。

填土由于堆填時(shí)間、環(huán)境、物質(zhì)來源和成分的復(fù)雜和差異，特別是施工質(zhì)量控制問題，造成填土性質(zhì)很不均勻，分布和厚度變化缺乏規(guī)律。因此，填土具有不均勻性、濕陷性、自重壓密性、壓縮性大及強(qiáng)度低等特點(diǎn)。填土的地基沉降不均引起既有建筑的傾斜是巖土工程治理中的熱點(diǎn)與難點(diǎn)問題,既有建筑的傾斜會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)的安全，必須及時(shí)治理。

錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁兩項(xiàng)技術(shù)巧妙結(jié)合而形成一種地基加固處理新技術(shù)。錨桿靜壓樁的施工工藝是在已建的建筑物基礎(chǔ)上開鑿壓樁孔和錨桿孔，用粘結(jié)劑埋好錨桿，然后安裝壓樁架，用錨桿作媒介，把壓樁架與建筑物基礎(chǔ)連為一體，并利用建筑物自重作反力(必要時(shí)可加配重)，用千斤頂將預(yù)制樁段逐段壓入土中，當(dāng)壓樁力及壓人深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將樁與基礎(chǔ)澆注在一起，樁即可受力，從而達(dá)到提高地基承載力和控制沉降或抬升基礎(chǔ)的目的。錨桿靜壓樁技術(shù)與其他地基加固方法相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如錨桿靜壓樁受力明確，樁基質(zhì)量有保證，事故工程經(jīng)加固后能迅速制止沉降和傾斜，施工過程中不會(huì)引起附加沉降；施工機(jī)具輕巧，操作簡便，施工時(shí)無振動(dòng)、無噪音、無環(huán)境污染，屬于半機(jī)械半人工操作方法，加固費(fèi)用低。 本文通過某電廠石灰石漿液罐的糾傾加固工程實(shí)例，介紹了錨桿靜壓樁的工作原理、施工方法、方案設(shè)計(jì)及過程控制。

2 工程概況

某電廠石灰石漿液罐體為鋼結(jié)構(gòu)，底板為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。箱體呈圓柱形，直徑6500 mm，高7200 mm，根據(jù)業(yè)主提供資料，基礎(chǔ)筏板厚度900 mm，石灰石漿液箱罐空罐重220 kN，滿載條件下石灰石漿液重1500 kN。

由于地基土沉降，造成罐體地面下沉，整體發(fā)生局部傾斜，影響了該罐體的正常使用。因此必須對(duì)石灰石漿液罐的基礎(chǔ)進(jìn)行局部加固抬升。根據(jù)現(xiàn)場傾斜情況、勘察報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙，分析本次石灰漿液罐傾斜原因?yàn)椋夯A(chǔ)底7 m深度的地基土為填土，沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分層夯實(shí)并達(dá)到300 kPa的地基承載力要求，且地基土受到石灰石漿液箱罐跑漿的影響導(dǎo)致了本次傾斜(見圖1，沉降差已經(jīng)達(dá)到了50 mm，基礎(chǔ)底板邊緣已經(jīng)出現(xiàn)了開裂)，必須立即對(duì)石灰石漿液罐的基礎(chǔ)進(jìn)行局部加固抬升。

圖1 石灰石漿液箱罐基礎(chǔ)沉降圖

3 設(shè)計(jì)方案

該工程場地空間狹小,無法采用大型機(jī)械作業(yè)，石灰石漿液罐不能停止運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅要保證基礎(chǔ)不會(huì)繼續(xù)沉降，而且要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行局部加固抬升。根據(jù)以上情況確定采用錨桿靜壓樁抬升底板方案，在石灰石漿液罐不停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行局部加固抬升。該方案施工雖然較復(fù)雜，工期較長，但傳荷過程和受力性能明確，能得到每根樁的實(shí)際承載力，施工質(zhì)量可靠，可解決后期沉降問題，從長遠(yuǎn)角度分析，是經(jīng)濟(jì)合理的。

在基礎(chǔ)加固抬升前，對(duì)石灰石漿液罐的基礎(chǔ)變形開裂情況進(jìn)行了鑒定，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)計(jì)算確保在加固抬升過程中基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的安全。

根據(jù)設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，此次抬升總荷載約2500 kN，根據(jù)現(xiàn)場場地條件，經(jīng)分析計(jì)算共布樁18根，為了避免采用錨桿靜壓鋼管樁加固地基后，石灰石漿液罐向?qū)?cè)傾斜，在石灰石漿液罐傾斜側(cè)布樁12根，對(duì)側(cè)布樁6根，樁位見圖2。根據(jù)要求，錨桿靜壓樁的單樁極限承載力約為280 kN，現(xiàn)場施工時(shí)最終壓樁力不小于300 kN，施工完成后將對(duì)錨桿靜壓樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)檢測，確保單樁極限承載力不小于280 kN。為了保證糾傾加固的效果，最大限度的利用地基土強(qiáng)度，同時(shí)利用靜壓下的鋼管樁對(duì)地基土進(jìn)行注漿加固，并對(duì)基礎(chǔ)筏板下低壓注漿，使得底板下滿漿，使地基土與錨桿靜壓樁共同工作構(gòu)成復(fù)合地基。

圖2 錨桿靜壓樁平面布置圖

4 施工及過程控制

施工準(zhǔn)備：樁尖、臨時(shí)錨筋的預(yù)制，混凝土板地面切縫，混凝土板下壓樁孔范圍內(nèi)人工處理層的挖除，預(yù)制錨桿靜壓鋼管樁，每節(jié)長度2.00 m，樁徑φ152 mm。

錨桿靜壓樁壓樁施工：挖除基礎(chǔ)側(cè)回填土,采用CGM高強(qiáng)灌漿料錨固技術(shù)預(yù)埋錨桿螺栓以及臨時(shí)錨筋；根據(jù)錨桿靜壓樁平面布置圖，壓樁機(jī)就位，通過錨桿固定后，對(duì)準(zhǔn)樁位，開始?jí)喝氲谝欢戊o壓樁；將第一段預(yù)制樁段壓入土層后，焊接下一段靜壓樁，并陸續(xù)壓入各節(jié)靜壓樁，直至達(dá)到單樁設(shè)計(jì)承載力和設(shè)計(jì)深度。在壓樁的施工過程中，可通過壓力表了解到錨桿靜壓樁是否達(dá)到設(shè)計(jì)承載力；最后通過靜壓樁注漿加固地基土。

基礎(chǔ)筏板抬升：依次通過加壓錨桿靜壓樁，抬升基礎(chǔ)筏板。依據(jù)抬升情況，基礎(chǔ)筏板抬升分為多次進(jìn)行，第一次抬升高度約為下沉深度的一半；第一次抬升后，將預(yù)留靜壓樁樁段與臨時(shí)錨筋焊接；通過多次抬升，將基礎(chǔ)筏板恢復(fù)到原設(shè)計(jì)標(biāo)高。基礎(chǔ)筏板抬升過程中，進(jìn)行沉降觀測，注意筏板周邊基礎(chǔ)的變化情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)?；A(chǔ)筏板抬升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)進(jìn)行整個(gè)基礎(chǔ)筏板標(biāo)高的復(fù)測，發(fā)現(xiàn)不符及時(shí)調(diào)整；基礎(chǔ)筏板最終抬升高度略大于原設(shè)計(jì)標(biāo)高+5 mm。

基礎(chǔ)筏板下注漿：安裝注漿設(shè)備，待基礎(chǔ)筏板抬升到設(shè)計(jì)要求標(biāo)高后，低壓注漿。若底板下方出現(xiàn)局部孔隙，進(jìn)行補(bǔ)漿，使得底板下滿漿。

原地面的恢復(fù)：預(yù)留靜壓樁的切割，基礎(chǔ)周邊回填夯實(shí)，混凝土地面恢復(fù)，場地的清理。

目前該電廠石灰石漿液罐經(jīng)糾傾加固后已安全運(yùn)行一年，現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明沉降滿足設(shè)計(jì)要求，說明該處理方案是成功的。

5 結(jié)論

(1) 既有建筑糾傾加固前應(yīng)收集有關(guān)的勘察和設(shè)計(jì)資料，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行重新勘察或補(bǔ)充勘察，并分析既有建筑傾斜的原因，確定糾傾加固方法。

(2) 既有建筑地基基礎(chǔ)糾傾加固前，應(yīng)對(duì)地基基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，確保在加固抬升過程中基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的安全。

(3) 錨桿靜壓樁糾傾加固技術(shù)是在土木工程領(lǐng)域研究開發(fā)成功的新技術(shù)，與其它地基加固工法相比，具有受力明確，樁基質(zhì)量有保證，加固后能迅速制止沉降和傾斜，施工過程中不會(huì)引起附加沉降；施工機(jī)具輕巧，操作簡便，施工時(shí)無振動(dòng)、無噪音、無環(huán)境污染，加固費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

(4) 錨桿靜壓樁在既有建筑糾傾加固設(shè)計(jì)中，除在傾斜側(cè)布樁外，為避免建(構(gòu))筑物向?qū)?cè)傾斜，仍需在對(duì)側(cè)適當(dāng)布樁，并可與注漿加固聯(lián)合使用，最大限度利用地基土強(qiáng)度。

(5) 既有建筑糾傾加固中應(yīng)做好施工過程控制并加強(qiáng)監(jiān)測。

[1]胡雪欽．錨干靜壓樁工作原理及施工技術(shù)探討[J]．廣東建材，2007，(8)．

[2]張吉．淺析錨桿靜壓樁設(shè)計(jì)與施工應(yīng)用[J]．福建建材，2010，(4)．

[3]JGJ123－2012，既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范[S]．