一种桩基加固方法

【学员问题】软弱地基塔吊的综合加固方法？

【解答】工程往往因地基勘察或结构设计失误、施工中地基处理或桩基质量失控、盲目施工等原因导致荷载超出地基基础或结构本身的承受能力，从而产生严重的安全隐患甚至发生事故。本文所要介绍的是塔吊基础未经桩基施工，而将塔吊直接安装在钢筋混凝土基础平台，从而导致塔吊垂直度出现异常的加固处理方法。

一、塔吊倾斜的原因分析

太仓港区海关监管大楼，是一座主楼带裙房的框剪结构，主楼二十层含一层地下室，裙房四层含一层地下室，裙房布置在主楼南、西、北三侧。根据建筑布置及建筑高度，本工程在主楼南侧离入口4米处布置塔吊基础，塔身将穿过裙房楼层，最终顶升高度为95米。由于之前已考虑到塔吊基础的下卧地基为淤泥质土（设计承载力为50KPA），故将承台扩大到5米×5米×1.4米，承台中间再增设一道φ20钢筋，埋深3.4米，其下还打入5米的松木桩。根据计算，承台本身的承载力和抗剪力完全符合塔吊本身使用要求，但忽略了地基承载能力，故在安装7节塔吊节并使用近一个月后，其垂直度向南偏7.5厘米，向东偏6.8厘米，超过了规范要求，为此必须进行加固，以清除隐患。

二、加固方案的选用

地基基础的加固应遵循“安全适用，经济合理，技术先进”的原则，同时还应考虑加固时施工的难易程度。常用的方法有扩大基础底面积法，其适用范围为刚性基础或扩展基础。锚杆静压桩法，其适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等地基土上。树根桩法，一般适用于淤泥质土、非粘土、粉土、砂土及人工填土等地基土上，作为基础加固或基坑边坡稳定加固之用。注浆加固法，一般适用于砂土、粉土、粘土、粘性土和人工填土等地基加固。

本工程塔吊基础下卧地基为软弱地基，属淤泥质土，若要用注浆法，会因为注浆质量难于控制而影响加固效果。同样采用树根法，由于工序多，施工工期将难以预计而影响整个施工进度，故采用扩大基础底面积方法。本工程通过在原基础增设厚80厘米每边宽1米的新基础，将使底面积扩大70%，从而大大降低单位面积地基荷载。在此基础上，通过预留孔处打入锚杆桩。进一步提高基础荷载的抗载能力，从而使塔吊基础得到有效加改善。

三、加固方案实施

1.采用沙包堆载进行塔身纠偏，加载第一天为500千克，而后每天递增250千克，直至2吨为止，并按监测数据进行调整。

2.在原塔吊基础四周，挖宽1.2米深与原基础垫层同标高的基槽。浇垫层和砖胎模，使基槽净宽达1米，当遇到工程桩承台时，留100毫米间距即可，并将原砼接触面凿毛并洗刷干净。

3.钻两排植筋孔，深度大于15d，排距200毫米，上下孔位要确保钢筋保护层厚度。为增加结合部位抗剪效果，在新基础侧面中间再均布二道长15d深植筋孔。

4.待孔内尘土用高压气冲净后，孔壁均匀涂抹一层胶液，并将与原基础钢筋同规格的φ20螺钢粘上专用胶进行植筋。上下二排分布筋预留长近1000毫米，中间二排预留长为15d.当抗拔试验合格后，再绑扎双层双向φ20的配筋。

5.安装桩基预埋螺栓M25×400，立锚杆桩预留孔模板。预留孔模板上口每边净宽300毫米，下口每边净宽450毫米，为拆模方便，每块模板中间锯开，在立模时用钉子钉牢。预留孔共计8只，其布置尽量使受力均衡。

6.浇C30砼。坍落度控制在120±20毫米，振捣时注意保护预留孔模板。砼面至少二次抹面，待12h或1.2Mpa后拆模并养护。

7.砼强度达到设计值75%以上后，再安装锚杆桩机，并固定机身。

8.压入第一节锚杆桩，焊接接桩，再压入第二节锚杆桩，依次类推，直至入桩长度和承载力符合设计要求。

9.压桩完毕后，压桩孔内用C30微膨胀早强砼浇筑密实，封桩孔再用2φ16钢筋交叉焊于锚杆上，并在桩孔顶面以上浇150毫米的桩帽。

四、施工要点

1.必须先进行纠偏，纠偏可采用沙包堆载，重量应逐渐加大。

2.基础新旧砼结合面是基础抗剪的薄弱部位，为使此部位砼结合良好，必须对旧砼面进行凿毛处理，同时剔除松动石子并冲洗干净。砼浇筑时，此处捣浇必须密实。

3.植筋质量是确保钢筋骨架整体受力的关键，由于采用常规植筋方式往往造成抗拔力不足，为此待钢筋穿过后应再用胶枪高压注入，来确保胶液饱满密实。

4.在锚杆桩施工时，必须严格控制压桩力不得大于该加固部位的结构自重，同时做到压桩次序对称进行，入时速度缓慢匀速，一次成桩减少中途停歇时间，若通过四角沉降观察发现有异常，应加大自重荷载，调整施工方案。

5.在加固过程中，塔吊应停止作业，并进行基础沉降、塔身垂直度的监测。在加固后使用过程中，尚需加大监测频次，发现异常及时采取措施。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

桩基础是深基础应用最多的一种基础形式，它由若干个沉入土中的桩和连接桩顶的承台或承台梁组成。

桩基础的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上，或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。