浅析预留洞口锚杆静压桩施工...以南京市雨花台区某项目为例_曹阳.pdf

技术应用房地产世界2023/04157浅析预留洞口锚杆静压桩施工方案及其抗浮与防渗施工以南京市雨花台区某项目为例曹阳某项目位于南京市雨花台区,主楼 4#楼和 9#楼之间的地库筏板基础持力层为粉质黏土（3-2 层）、黏土（3-3层）。地库区域基坑土方开挖深度为 4.7 m,支护方案为设置单排悬臂钻孔灌注桩、单排双轴搅拌桩止水帷幕。施工单位对基坑土方开挖条件进行检测后,采用分层开挖的方式将基坑土方挖至设计标高,工程地质勘察单位在现场验槽（检查基槽钎探结果）时判定此区域的底部为杂填土。杂填土不能作为地库筏板基础持力层,因此,施工单位要进行地基处理。1 预留洞口锚杆静压桩施工方案具体内容1.1 锚杆静压桩设计要求（1）单桩抗压承载力特征值为 350 kN,压桩时的压桩力值为 700 kN。（2）桩型为 ZHB25,桩截面为 250 mm250 mm,桩主筋采用 416mm（4 根直径为 16 mm）钢筋,桩身混凝土强度等级为 C35。（3）桩节长度一般取 2.0 m,低矮的空间可采用桩节长度为 1 m 1.5 m 的桩,以便于施工。（4）桩的连接形式为焊接。1.2 施工流程预埋件制作预埋件位置放样、定位预埋件及锚杆埋设预埋件上半节构造钢板拆除（底板混凝土浇筑终凝后）预埋件洞口混凝土凿毛机械设备定位（车库顶板混凝土浇筑达到龄期后）吊桩压桩锚杆静压桩（抗拔、抗压）检测桩头（锚杆连接）处理预留洞口封堵。1.3 施工要点（1）定位。在垫层浇筑完成以及底板钢筋绑扎前,施工人员要测量放样,确定锚杆静压桩的具体桩位,并在垫层上弹线标注。（2）预埋。在绑扎底板钢筋时,施工人员要按照桩位预先埋设预埋件,然后布置底板钢筋和预留洞口处底板加强钢筋。施工人员需要在预埋件外侧设置直径为 14 mm的构造钢筋与底板钢筋,并采用点焊的方式予以固定,防止钢筋在底板混凝土浇筑过程中发生位移或倾斜等情况。预埋件必须高出底板面标高 50 mm,以保证浇筑的混凝土不会渗入预埋件内,从而便于后期的锚杆静压桩施工。（3）种植锚杆。在完成底板钢筋绑扎后,施工人员需要在预埋件的四个角处各埋设 1 根直径为 32 mm 的锚杆。锚杆长度须大于 75 cm,其下端须弯折 90,弯折长度须大于 30 cm。锚杆弯折部位须与底板钢筋焊接在一起,锚杆上端需要进行直螺纹套丝且套丝高度应高出底板面12 cm,以便后期安装锚杆静压桩机械设备。（4）拆除预埋件上半节构造钢板。在地库底板浇筑完成且混凝土终凝后的 48 小时内,施工人员需要采用气割方式对预埋件上半节构造钢板和规格为 14 mm 的钢筋进行切割。在这个过程中,施工人员要缓慢地撬开钢板并将其拆除,避免对钢板和预留洞口边角混凝土造成严重破坏。摘要：南京市雨花台区某项目的地库筏板基础持力层为粉质黏土和黏土，土方开挖后，基坑底部为杂填土且尚未固结。因承载力不足，地基需要加固。该工程地基处理可以采用的处理方法有换填法、旋喷桩法、搅拌桩法、锚杆静压桩法等。经过综合比较，施工单位最终选择了预留洞口锚杆静压桩施工方案。本文在对不同方案进行简单介绍的基础上，研究分析了预留洞口锚杆静压桩施工方案的具体内容以及相关的抗浮与防渗施工，以期为类似地基工程提供参考。关键词：锚杆静压桩；预埋件；预留洞口；抗浮；防渗技术应用1582023/04REAL ESTATE WORLD（5）凿毛洞口混凝土表面。当预埋件上半节构造钢板被拆除后,施工人员需在底板混凝土达到 28 天龄期后,用电动刻槽机对洞口四周混凝土表面进行凿毛处理。（6）预制锚杆静压桩。锚杆静压桩的桩身混凝土强度为 C35,桩节长度宜为 2.0 m。由于顶板梁下方等区域净高较低,因此在该区域施工时,施工人员需要降低压桩机械设备的高度,并定制桩节长度为 1 m 1.5 m 的锚杆静压桩,以便于施工。只有当桩身混凝土强度达到设计要求时,施工人员方可进行压桩施工。（7）压桩机械设备进场。在地库顶板混凝土浇筑完成并达到 28 天龄期后,施工人员要及时拆除地库内部的支撑脚手架,并安排机械设备和锚杆静压桩进场。（8）吊桩。在吊桩过程中,施工人员要把握以下要点：固定压桩架和千斤顶,用螺帽将压桩架固定在规格为32 mm 的锚杆上,并保证桩架垂直；将第一节桩吊起放入预留孔内,在桩身垂直度小于 0.5%时正式压桩,使千斤顶与桩中心轴线同心；全程检查压力值、桩与桩连接部位的焊接情况、桩的垂直度等,发现问题后及时整改,待吊桩验收合格后,方可进入下一道工序。（9）喂桩、压桩。锚杆静压桩预估桩长为6 m12 m,施工人员需要采用分节压桩、逐节接长的方法进行喂桩。在此过程中,施工人员要逐步降低千斤顶的高度,通过千斤顶的顶升反压将桩压入土中；在桩顶高于底板面 50 cm时,开始接桩。（10）接桩。桩的连接形式采用焊接。在实际接桩过程中,施工人员应做到以下几点。在接桩时,上、下两节桩应保持顺直,垂直度偏差要小于 0.5%,错位偏差不大于 2 mm。在接桩就位纠偏时,施工人员不得采用大锤横向敲打。在焊接时,桩头表面应保持清洁。在对接前,上下端板表面需要用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属光泽。对于上、下两节桩之间的空隙,施工人员应使用厚度适当、加工成楔形的铁片将其填实并焊牢。在焊接时,施工人员应先对四个角进行点焊固定,然后在四周进行对称焊接,以减少焊接变形问题。为保证焊缝连续饱满、焊缝厚度满足设计要求,施工人员应分层施焊。焊接层数不得少于两层,在第一层焊完后,施工人员必须把焊渣清理干净,再进行第二层焊接。在桩接头焊接完成后,焊缝应在自然条件下冷却一分钟以上,严禁洒水冷却或焊好后立即敲打。施工人员必须待焊接部位自然冷却后,方可进行压桩施工。如此循环,直至完成单桩静压施工为止。（11）终压。在压桩时,施工人员要以控制桩长为主、控制压桩力为辅。（12）桩头（锚杆连接）处理。制作、安放钢筋笼。钢筋笼截面规格为280 mm280 mm,高度为42 cm。主筋的规格为816 mm,箍筋的规格为8 mm100 mm。施工人员需要将钢筋笼居中放入预留洞口内。在预埋锚杆与预留洞口合围区域中的底板混凝土表面上,施工人员要利用人工方式向下开凿 80 mm,以满足洞口处交叉钢筋及钢筋保护层的设置要求。施工人员需要设置 2 根直径为 22 mm 的交叉钢筋,并将其与预埋的锚杆焊接起来。钢筋连接方式采用双面搭接焊,焊接长度应为钢筋直径的5 倍,焊脚高度应为 8 mm。（13）预留洞口封堵。填芯混凝土浇筑应在底板后浇带混凝土浇筑前进行。填芯混凝土采用强度为 C45 的微膨胀早强混凝土。在封堵前,施工人员应先将预留洞口内残留的碎石、淤泥、积水彻底清理干净,再分层浇筑填芯混凝土。施工人员要分两层浇筑填芯混凝土。第一层填芯混凝土的浇筑高度宜为 25 cm。在混凝土浇筑过程中,施工人员要用振捣棒将填芯混凝土振捣密实。另外,为保证填芯混凝土的质量,现场管理人员要检测填芯混凝土的坍落度,并将每车填芯混凝土从出厂到现场投入使用的整个过程控制在 3 小时以内。在第一层混凝土终凝后,施工人员需用棉纱将混凝土表面水擦干,并在浇筑完成 24小时后进行防渗漏质量专项检查,检查比例为 100%。施工人员需要在确保填芯混凝土表面及接缝处没有渗水后,将第二层混凝土浇筑至底板面设计标高,并对混凝土进行振捣及抹平处理。2 锚杆静压桩预留洞口的抗浮与防渗施工2.1 组合式预埋件构造（见图 1）（1）预留洞口的形状为正方形。预埋件由上、下两块钢板焊接而成。（2）下面一块钢板的高度为 200 mm,厚度为 5 mm,其端口边长 360 mm,底口边长 500 mm。端口与止水环之间采用满焊连接,内止水环宽度为 30 mm,外止水环宽度为 75 mm。（3）上面一块钢板的高度为 300 mm,厚度为 3 mm,高出底板面 50 mm。底口与钢板止水环采用点焊连接。钢板内、外两侧均加焊直径为 14 mm 的构造钢筋,以防止预埋件在底板混凝土浇筑过程中发生变形。技术应用房地产世界2023/04159图 1预埋件构造示意图2.2 预留洞口抗浮施工（1）预埋件下节部分采用台式结构形式,施工人员要加大填芯混凝土与底板混凝土之间的接触面积。（2）施工人员要在底板混凝土浇筑完成后 48 小时内拆除预埋件上节部分（厚度为 3 mm 的构造钢板）,并在混凝土表面进行凿毛处理,以增强混凝土接触面的摩擦力。在凿毛时,施工人员要清除洞口边的浮浆、杂物。凿毛深度宜为 5 mm 10 mm,凿毛痕的间距宜为 20 mm。（3）施工人员要在预留洞口的填芯混凝土内配置钢筋笼,以提高混凝土的抗拉性能。主筋的规格为 816 mm,箍筋的规格为 8 mm100 mm。（4）施 工 人 员 要 设 置 4 根 预 埋 锚 杆（直 径 为32 mm）,并在预留洞口合围区域内的底板混凝土表面向下开凿80 mm。另外,施工人员还要将2根直径为 22 mm的交叉钢筋与预埋的锚杆进行焊接。钢筋采用双面搭接焊,焊接长度为钢筋直径的 5 倍,焊脚高度为 8 mm。2.3 预留洞口防渗施工（1）施工人员要在预埋件中部位置内、外两侧分别设置厚度为 5 mm 的钢板止水环。其中,内止水环的宽度为 30 mm,外止水环的宽度为 75 mm。（2）施工人员要对预埋洞口内壁混凝土表面进行凿毛,使新、旧混凝土接触面粘贴得更加紧密、牢固。（3）填芯混凝土需要使用强度等级为 C45 的微膨胀早强混凝土,因为其要比底板混凝土强度高一个等级。（4）施工人员要将洞口内残留的碎石、淤泥、积水彻底清理干净,再分层浇筑填芯混凝土。（5）施工人员要分两层浇筑填芯混凝土。第一层填芯混凝土的浇筑厚度为 25 cm。在浇筑完成 24 小时后,施工人员要检查填芯混凝土表面及接缝处有没有渗水,待检查完成后,再浇筑第二层混凝土。2.4 抗浮防渗试验检测施工人员可以采用与灌注桩抗拔力检测相同的方法对预留洞口进行抗浮防渗检测。首先,在预埋件上节部分（厚度 3 mm 的构造钢板）拆除后,施工人员要对混凝土表面进行凿毛处理。其次,施工人员要将洞口底部的碎石、积水全部清理干净,并安放直径为 300 mm 的钢筋笼。钢筋笼长度为 0.8 m,高出底板 0.35 m,其主筋的规格为522 mm,箍筋的规格为 8 mm100 mm。再次,施工人员要分两层连续浇筑强度等级为 C45 的微膨胀早强混凝土,并将其振捣密实。最后,在养护 28 天且混凝土试块检测合格后,施工人员要进行抗拔力检测。只有当抗拔承载力检测极限值达到设计要求的 700 kN 且填芯混凝土未受到任何破坏时,预留洞口才算满足抗浮防渗要求。3 结语综上所述,在对基坑土方开挖后的软土地基进行处理的过程中,施工人员要采用预留孔洞锚杆静压桩施工方案。这种方案既能够解决因基坑长时间暴露而影响支护结构安全的问题,也能够通过提前增强预留洞口处底板钢筋强度,消除锚杆静压桩施工对底板和底板钢筋的损害,还能极大地节省工期,提高经济效益。在采取预留洞口锚杆静压桩方案进行施工的过程中,施工人员还要设置组合式预埋件,处理好预留洞口的抗浮与防渗问题,保证填芯混凝土的抗拔承载力检测值达到 700 kN 并满足抗浮与防渗要求。参考文献：1 龚晓南.桩基工程手册M.北京:中国建筑工业出版社,2016.2 高大钊.土力学与基础工程 M.北京:中国建筑工业出版社,1999.3 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑桩基技术规范(JGJ 942008)S.北京:中国建筑工业出版社,2018.4 罗骐先,王五平.桩基工程检测手册 M.北京:人民交通出版社,2010.5 中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计标准(GB 500172017)S.北京:中国建筑工业出版社,2017.（作者单位：江苏省地质局）