白 竺

（北京都市霍普建筑設計有限公司，湖北 武漢 430000）

部分建筑物使用年限過長，沒有進行有效地加固維護，容易受形變作用影響導致建筑物處于失穩(wěn)狀態(tài)，從而出現使用性能受限問題；另一方面，很多軟土地基建筑物受土質變化的影響，會出現明顯的不均勻沉降問題，導致建筑物傾斜開裂，甚至徹底損壞。為提高軟土地基的承載力，降低建筑物負載，需要設計一種有效的軟地基建筑物加固施工技術。

事實上，軟土地基的厚度較深，整體含水量較高，具有良好的壓縮性能，但強度不足，不滿足部分大型建筑的施工要求，在施工過程中經常出現地基破壞[1]，建筑物移動等問題。錨桿靜壓樁是一種新型反力壓樁，主要根據錨桿的錨固作用進行建筑物加固，降低建筑物的荷載，避免建筑物出現沉降、傾斜等問題[2]。錨桿靜壓樁施工使用的工具較簡單，不會影響施工工期，而且施工靈活性較強，因此被廣泛地應用在大多數軟土地基施工中，但常規(guī)的錨桿靜壓樁軟土地基加固施工技術的錨桿預埋過程復雜，易受膨脹鋼筋砼樁帽形變作用影響，導致建筑物垂直沉降過高[3]，因此，需要設計一種全新的加固軟地基建筑物基礎的錨桿靜壓樁施工技術，降低錨桿預埋難度。

1 加固軟地基建筑物基礎的錨桿靜壓樁施工技術

1.1 鑿壓安裝錨桿靜壓樁

在軟地基的背景下[4-5]，為了解決由于膨脹鋼筋砼樁帽形變作用，導致的建筑物垂直沉降過高問題，降低錨桿靜壓樁的預埋難度，該文使用荷載預留技術埋設靜壓通過樁[6]，使其與建筑的基礎板有效連接。對需要進行荷載預留的靜壓樁進行表面清理和處理，確保樁身表面無油污、水泥疙瘩等雜物。然后安裝導管，在靜壓樁上預留需要進行荷載預留的位置，即錨桿孔，安裝直徑適當的導管，并且將導管與靜壓樁的鋼筋焊接牢固。通過導管注入高強度的漿液，使導管周圍的土壤形成一個穩(wěn)定的密實區(qū)域，同時也填充了導管和靜壓樁之間的縫隙。然后，在已經注漿的導管內進行鉆孔，并且將鉆孔內的泥沙、碎石等雜物清除干凈，將預埋件通過導管放入鉆孔內，并且使其與注漿區(qū)域緊密結合，確保預埋件與靜壓樁之間的連接牢固。需要注意的是在預留出安裝樁孔中，添加反力架，從而將承臺作為支架承載支座反力，增加建筑物的承載力。

鑿壓安裝的錨桿靜壓樁的單樁縱向承載力需要預先進行計算，確保其低于樁體的自重[7]，除此之外，鑿壓的孔口需要比原始的樁截面長。鑿壓的錨桿靜壓樁必須貼近建筑墻體放置，樁身材料使用方形鋼筋混凝土，保證其邊長為200mm～300mm，每段靜壓樁都需要根據建筑高度及施工條件進行檢查，計算樁內的主筋直徑，確保樁身的強度滿足錨桿靜壓樁鑿壓安裝需求，此時的安裝示意圖如圖1 所示。

圖1 錨桿靜壓樁鑿壓安裝示意圖

由圖1 可知，當靜壓樁樁身承受拉應力時，可以通過壓樁孔進行焊接，使其符合基礎承臺的承載要求。除此之外，錨桿使用焊箍螺栓材料，其露出頂面的長度應小于120mm。

1.2 錨桿靜壓樁樁基托換加固

待錨桿靜壓樁鑿壓安裝完畢后，需要進行樁基托換加固，錨桿靜壓樁樁基托換加固方法是一種常用的樁基加固方法，首先劃分軟土地基建筑物加固區(qū)域，在確定建筑物加固區(qū)域后，對需要加固的樁基進行預處理，包括清理表面雜物、削平不平整部分和修補裂縫等，確保加固區(qū)域清潔無雜物，并且在一定程度上消除軟土地基建筑物存在的隱患。在預處理完成后，進行建筑物托換，通過千斤頂等輔助工具，將樁基逐漸托起，使其與靜壓樁進行緊密地結合，保證樁基與靜壓樁之間的力學聯系。其次，根據坑外的地形變層關系調整基托阻力[8]，將靜壓樁的下端插入基巖中，解決建筑縱向沉降問題，此時需要計算樁基托的最大形變量δ，如公式（1）所示。

式中：M為靜壓樁長度，W為鋼管柱外徑，在均勻荷載作用下，錨桿靜壓樁的最大拉力也發(fā)生了變化，此時的靜壓樁抗彎強度q如公式（2）所示。

式中：f為側面荷載，d為內徑，D為柱身最大拉力，E為支梁寬度，根據上述計算的靜壓樁樁基托換參數[9]，可以設置一個基礎沉降處理懸臂支架，將支架的兩端與靜壓樁樁基固定，該支架結構如圖2 所示。

圖2 樁基托換靜壓樁支架

由圖2 可知，使用上述的樁基托換支架可以有效地進行嵌固，連接靜壓樁樁頂，使建筑荷載均勻分布，從而減少建筑的形變量。除此之外，在樁基托換加固后，樁身的承載力得到了提高，避免加固樁基偏離原始位置，降低建筑施工的形變風險。需要注意的是在完成錨桿靜壓樁樁基托換加固后，需要進行樁基托換加固檢查驗收，嚴格按照檢查驗收規(guī)范制度，對加固后的樁基進行檢查驗收，保證加固效果達到預期要求。

2 實例分析

2.1 工程概況

X 研究區(qū)域屬于大中型建筑工程，對該工程現場進行勘察可知大部分建筑筏板位于粉質黏土上，地基土的承載力偏低，為典型的軟土地基工程，該研究區(qū)域地基的天然孔隙比低于1.5，由湖泊沉積而成，該建筑工程的軟土具有3個特點，首先，軟土的沉降量偏高，容易出現建筑持續(xù)沉降問題。其次，地基沉降速率快，現場勘查可知，該研究區(qū)域的日沉降量接近1mm，某些特殊天氣下可達2mm，容易發(fā)生不均勻沉降。最后，研究區(qū)域地基的沉降時間較長，具有一定的流變特性，建筑不易達到穩(wěn)定狀態(tài)。在施工過程中，某工程的地基持力層不斷壓縮，地基土易發(fā)生剪切破壞，已經在不同程度上出現了建筑傾斜濕陷問題，研究區(qū)域的軟土地基組成物理學性質見表1。

表1 地基軟土物理學性質

由表1 可知，研究區(qū)域地基組成復雜，根據軟土的物理學性質可以設置若干個施工沉降觀測點，如圖3 所示。

圖3 研究區(qū)域沉降觀測點

由圖3 可知，根據上述設置的觀測點，在施工過程中選擇在沉降較高的一側使用錨桿靜壓樁加固，根據建筑物的自重反力作用將錨桿插入地基中，使建筑物與錨桿成為一體，持續(xù)提供樁基反力。

在沉降觀測的過程中，首先根據各個觀測點的位置進行沉降速率分析，記錄此時的沉降量與沉降差值，判斷建筑物的傾斜狀態(tài)，此時可以根據建筑物的荷載變化確定建筑物的形心與中心，設置10 個荷載計算區(qū)域，這些荷載計算區(qū)域的荷載重心值為184kN～507kN，力臂長度小于11.1m，待形心與重心計算完畢后即可分析后續(xù)的施工結果。

2.2 施工結果與討論

為驗證上述設計的加固軟地基建筑物基礎的錨桿靜壓樁施工技術的實際施工效果，該文根據軟土地基建筑承載要求進行了施工效果分析，在軟土地基建筑物加固施工完畢后選取某個中心加固點進行觀察，錨樁反壓施工效果如圖4 所示。

圖4 錨樁反壓加固施工效果圖

由圖4 可知，各個錨樁反壓加固施工點的承載力較高，利用千斤頂增加荷載可以提高基礎底板的下拉力，有效地固定基礎底板，避免建筑物出現垂直沉降，除此之外，上述錨樁反壓點的支撐效果均較好，反力板與反力梁連接緊密，共同作用于筏板頂部，為了提高筏板的連接支撐承載力，該文在錨樁反壓加固點還添加了混凝土墊塊，確保了鋼管樁的平衡性，降低了建筑物在軟土地基的沉降深度。此時，錨桿靜壓樁兩側的支撐夾角為90°，處于穩(wěn)定支撐狀態(tài)，可以最大程度上加強了軟土地基建筑施工的可靠性，為進一步判斷各個封裝鋼筋連接點的縱向沉降，該文選取了PT500-SZY 沉降動態(tài)監(jiān)測儀監(jiān)測軟土地基建筑加固各個施工點位的沉降變化情況。

PT500-SZY 沉降動態(tài)監(jiān)測儀可以根據內部設置的儲液罐頁面變化準確地反映出軟土地基的微小沉降，除此之外，該沉降動態(tài)監(jiān)測儀主要使用連通器原理設置了若干個觀測點，通過對比基準點與測量點高的高度變化來分析建筑物的縱向沉降，有效地提高了監(jiān)測精度，符合該文的軟土地基建筑加固施工效果分析需求，PT500-SZY 沉降動態(tài)監(jiān)測儀的參數見表2。

表2 PT500-SZY 沉降動態(tài)監(jiān)測儀參數

由表2 可知，PT500-SZY 沉降動態(tài)監(jiān)測儀的性能良好，可以進行動態(tài)沉降監(jiān)測，整體的沉降監(jiān)測誤差較低，符合施工結果分析需求，可以使用該沉降監(jiān)測儀監(jiān)測該文設計的軟土地基建筑物錨桿靜壓樁加固施工技術施工后，各個封裝鋼筋連接點的縱向沉降位移，并將其與施工最高允許縱向沉降位移對比，錨桿靜壓樁加固施工效果見表3。

表3 錨桿靜壓樁加固施工結果

由表3 可知，使用該文設計的軟土地基建筑物錨桿靜壓樁加固施工技術施工后，各個封裝鋼筋連接點的縱向沉降位移均低于施工最高允許縱向沉降位移，證明該文設計的軟土地基建筑物錨桿靜壓樁加固施工技術的加固效果較好，加固可靠性較高，有一定的應用價值。

3 結語

綜上所述，在城市建設與發(fā)展背景下，我國的建筑工程數量越來越多，受地質條件的影響，部分軟土地基建筑的可靠性相對較差，易出現建筑傾斜，沉降等問題，不利于建筑的正常使用，錨桿靜壓樁施工可以降低建筑荷載力，提高建筑在軟土地基的施工可靠性。因此，該文設計了一種軟土地基建筑物錨桿靜壓樁加固施工技術，進行施工效果分析，結果表明，設計的軟土地基建筑物錨桿靜壓樁加固施工技術的施工效果較好，加固可靠性較高，具有一定的應用價值，為軟土地基建筑施工優(yōu)化做出貢獻。