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岩土研究院

工联大厦桩基工程逆作施工

336 2022-05-16 09:19:21

工程概况

上海市工联大厦长27m,东宽23m,西宽18.6m,高12层,其中地上11层,地下1层,系新建办公楼,部分楼面作为商业和餐饮之用。基础为箱基加桩基,上部为现浇钢筋混凝土框架结构。大厦位于闹市中心南京东路上,南临南京东路,东靠国旅综合楼,西邻惠罗公司,北挨二轻局北楼,地上部分与东、西、北三面的现有建筑仅有不超过200mm间隙,见图19-25。工程场地非常狭小,东面原国旅综合楼的独立基础伸出1m多,西面惠罗公司的基础和北面二轻局北楼的地下室底板也有伸出。所以,工联大厦的地下空间更加狭小,其基础平面必须比地上部分的还要小。

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工联大厦的东、西、北面的建筑都是旧房,特别是惠罗公司和国旅综合楼(当时国旅综合楼正在进行旧房改造和加层)都已有几十年的房龄,结构老化,极易受到损坏。此外,由于工联大厦靠近拟建中的地铁二号线,要求工联大厦施工波及地铁二号线隧道中心线的沉降不大于20mm。这就要求控制大厦的沉降,并减少对周围建筑和地铁的不利影响。

在寸土寸金的南京东路上施工,要求工期越短越好,并不容许有噪音,不容许污染环境,不容许影响和损坏各种市政设施等,条件非常苛刻。


工程地质条件

第(1)层为填土,厚度为1.9~3.2m;第(2)层为褐黄色粉质粘土,厚度为0.7~1.5m;第(3)层为灰色淤泥质粉质粘土,厚度为6~7.3m;第(4)层为灰色淤沉质粘土,厚度为7.5~8.5m;第(5)-1层为灰色粉质粘土。厚度为11.7~14.8m;第(5)-2层为灰色、褐灰色粉质粘土,厚度为9.8~11.6m;第(8)-1层为灰色粉质粘土,厚度为15.8~17.4m;第(8)-2层为灰色粉质粘土夹砂,厚度为6.6~9.05m,其中一个比较典型有代表性的比贯人阻力曲线,见图19-26。


设计计算

一、方案选择

即使不考虑基础面积缩小,地基上作用的单位面积压力也已达217.8kN/m²,设计天然地基是不可能的,其他地基加固方案也不易满足强度要求;又由于受到场地、各方面条件的限制,不得采用打人预制桩和钻孔灌注桩,而锚杆静压桩各方面适应能力非常强,并能满足苛刻的施工条件,具有无比的优越性,权衡各方面的条件,最终决定采用锚杆静压桩。

二、锚杆静压桩的设计

设计桩位平面布置图见图19-27,根据现场情况和管线布置等要求,地下室平面(图19-27中粗实线所围部分)比地上部分的平面(图中细实线所围部分)缩进;南面受地铁限制,桩位布置从地下室南墙再缩进2.6m,桩位外包线内的面积仅占地上部分平面面积的56%。

工程设计总桩数294根,设计桩截面为300mm×300mm,桩长为30m,桩端进入(5)-2层土,单桩设计承载力为420kN,桩段长为2.5m,桩段间的连接采用焊接法与硫磺胶泥锚接法两种,桩位四周的两排桩采用焊接法,其余都采用锚接法。

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设计为预留压桩孔,后凿锚杆孔,封桩用C30微膨胀早强混凝土,要求封桩孔不得渗漏水。由于要留压桩孔,在底板上开了294个孔洞,使得底板的受力情况与一块完整的板有很大差别,在设计中宜把底板按网格梁(即暗梁)计算其内力和配筋。

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锚杆静压桩施工方法

1.压桩施工标准按YBJ227——91《锚杆静压桩技术规程》进行;

2. 施工顺序为∶按桩位在地下室底板上预留压桩孔、预埋锚固钢筋→在地下室底板上钻孔,埋锚杆,安装反力架→从第一节桩段起,桩段就位,压桩,接桩,再压桩,直到所需压桩力(压桩力大于900kN)→送桩到所需标高(抗冲切、抗剪计算确定)→焊接连接桩顶与预埋锚固钢筋→浇捣微膨胀混凝土,封桩;

3.施工流程;为减少压桩引起的超孔隙水压力,采用缓慢压桩法,每天压6~8根桩,施工流程为先压箱基周围桩和柱基周围桩→压完50%的桩后进行第一批封桩→剩下压桩区分割几个小区,每个小区使用一台压桩架,在小区内采用分散、多点流水压桩;

4.压桩施工控制标准∶用桩长和压桩力两个指标来控制,当压人深度难以达到30m而压桩力达到630kN以上时,即可认为满足要求。实际施工资料表明,平均每根桩的最终压桩力为861kN,平均每根桩的最终桩长为27.9m,压桩力完全满足了设计要求;

5.由于各种原因,施工历时108天,比原计划施工周期多了一个多月,但压桩施工期间,上部结构一直在正常施工,这就体现了锚杆静压桩逆作法工艺的优越性。

19.6.5质量检验

1.基础浇捣混凝土前,应对压桩孔位的平面位置进行认真检验;

2.压桩过程,必须检验桩段垂直度,偏差不得超过1.5%;

3.压桩力必须满足设计要求,桩入土深度尽力满足设计要求;

4.封桩前应对压桩孔钢筋焊接进行认真检查,合格后方可浇捣微膨胀早强混凝土,并需检验渗水状况。


技术经济效果

本工程压桩施工日期为1995.7.11~1995.10.26,从1995.7.10起就对大厦进行了沉降观测,观测结果见图19-28。图中的沉降是以7月10日为零点,时间是从7月10日开始计时,观测结果表明,工联大厦的沉降量和沉降差都在容许范围内,沉降已存在明显收敛趋势,沉降量为5.8cm。


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YBJ227—91《锚杆静压桩技术规程》是作者在1991年编制的,规程中提出适用对象为多层建筑物、中小型构筑物和厂房,随着作者设计思路更新、工程经验不断积累,在工程中不断发展施工工艺与施工机具,即使本工程系高层建筑,在条件非常苛刻的情况下,使

用锚杆静压桩也获得了完全的成功。可以预料,该技术今后必然会产生更大、更好的技术经济效果。


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