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岩土研究院

工程实例-建筑物沉管灌注桩采用水冲法、断桩法结合高压旋喷法纠倾

345 2022-02-14 14:51:27

一、工程概况

广州市郊某建筑群16号,20号两幢房屋均为八层砌体承重结构。16号房平面呈长方形,20-号房平面呈风车形,见图6-80。两建筑物均采用直径 380mm的沉管灌注桩基础,柱数均为 112根,其中16号房实际桩长13~17m(设计桩长 15m),多数为单桩小承台,承台上布置格梁式连续地梁,20号房实际桩长 16.3~18m,两房桩基施工收锤均符合要求。

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两建筑物在施工阶段,就发现基础严重下沉。16号房至加固前三个月(1989年 2. 月26 日南北最大沉降差达 163rm,向南最大偏移值 467mnm(相当于倾斜率 24%),房屋整体向东南倾斜;20 号房至纠倾前(19年8月23日)最大测点沉降量 298rm,墙面最大向北偏西倾斜率为11.8%。

二、工程地质条件

建筑场地存在着古河床,使基岩的埋藏深度相差很大,淤泥层的厚度和物理力学指标也不一样。岸边淤泥层厚7m左右,含砂粒,承载力略好;河中淤泥层厚12~13m,平均含水量高达 104%,孔隙比2.68~2.95.压编模量0.8~1.05MPa,承载力小于40kPa,稳定性很差。

三、倾斜原因分析

两幢建筑物南化比邻,且都有一半坐落在古河床上,16号房东南角在古河床中,而 20 号房西北角在古河床中。同一建筑物中,在淤泥层中的桩段长度差达5~6m,造成桩的承载力不一致,两幢房屋都朝着河床方向倾斜。

四、纠倾设计和施工

(一)方案选择

考虑两房的沉降发展很快,主要原因是桩的承载力不足,因此应先在沉降大的一侧进行地基加固,尽快制止继续下沉,然后施行纠倾,再行加固地基稳定纠倾成果。

采用高压旋喷桩加固地基,可以达到以下三个目的∶

1)旋喷桩打到粘土或粉质粘土持力层,确保 250~300kN 的单桩承载力;

2)每一旋喷桩承担一根吊脚沉管灌注桩的加长任务,使其延至持力层;3}通过旋喷施工.有可能修补原沉管桩的缩颈、断桩、夹泥等缺陷。

纠倾则采用高压水喷射沉降较小一侧的桩身和桩尖,并凿低部分桩头的迫降方法。

(二)方案的设计和实施以16号房的过程为例∶1.沉降大处旋喷桩加固阶段

首先加固沉降大的东南角和西南角,并于1989年5月 23日从沉降最大的东南角开始。为达到方案选择所述目的,旋喷桩长为 20m 左右,旋喷施工尽可能贴近原沉管桩。新旋喷桩打成1/40的斜度,并在 16.8m处与原沉管桩桩尖相交。为避免淤泥层的过分扰动引起房屋附加沉降,每隔 24 小时打一根桩,前后两根桩的间距约为6m。

6月1日打完第7根桩后,沉降最大的东南角(测点5、6)已基本稳定;至7月9日喷完第 33根桩,房屋原下沉较大的所有部位都基本稳定。

2.沉降较小处原灌注桩卸载阶段

从7月9 日开始,对沉降较小处的部分桩用高压清水喷射桩身和桩尖,部分桩凿低桩头,被处理的桩卸载,房屋开始下沉并整体纠倾。

3.房屋加层阶段

从9月19日开始加层.至 10月19日结束.共加层一层半到达设计的八层,此阶段房屋纠倾持续进行。

4.被卸载灌注桩补强阶段

该阶段从11月 27 目至 12 月17日,将凿低桩头的灌注桩全部塞实补强,并将高压水喷射的 7根灌注桩用水泥浆旋喷补强,最后在估计承载力不足处又补加1 6根旋喷桩。 至此。加固纠倾工作全部结束。

20号房的加固纠倾时间从1989 年8 月 24 日开始至12月19 日结束。施工程序与16号房相同。

五、纠倾效果

16号房在纠倾完成后约两周(12月 30 日)观察,最大向南偏移值减少到 88mam,即最大向南倾斜率从纠倾前2月26 日的24‰减少到3.3‰o;最大向东偏移值从6月3∶日的137mm 减少到 60mm,即最大向东倾斜率从7.2%减少到 2.3%。纠倾后约七个月(1990年7月 9 日),20号房的最大向北偏西倾斜率也从 11.8%o减少到4.3‰。