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岩土研究院

工程实例-科委某住宅楼预压桩托换加固

304 2022-01-18 09:08:18

一、工程概况

科委某住宅楼,五层砖混结构,条形基础,基础持力层由杂填土与湿陷性黄土组成,采用灰土井桩地基,建于1987年。1989年发现纵横墙体开裂,门窗变形错位,裂缝宽度0.5~12.0mm,最后裂缝发展到宽达 24mm。裂缝从墙体底部向上延伸直至房顶,使基础和墙体遭受破坏,面临倒塌危险,严重危及生命和财产安全。

在基础严重破坏的周围挖深坑观察得知,地梁悬空,地下管道大量漏水,灰土并桩混凝土盖板与基础脱离 4~12cm,基础局部部位一侧砌置在旧厂房遗留下的混凝土坚硬层面于;另--侧在松散的杂填土与混陷性黄土层上,分界线处明显看出基础梁断裂,建前对地下防空洞未妥善处理。

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三、设计与施工概述

(一)设计

1.事故原因主要是地基土受水浸产生不均匀沉降所致,经综合分析,最后采用基础托换——预压桩补救性加固处理。

2.根据地质条件。设计采用预制钢筋混凝土方桩,断面 20×20cm,强度等级大于C30,桩的长度分别为1.0m×1.2m及1,5m长(施工时按实际情况选用),其中最下一节桩的尖桩端为1.2m长、锥角为60度。

3.压桩深度采取压力控制和地梁变形双控制方法,即压桩力大于设计荷载1.5倍。压桩时将百分表固定在地梁上,观测其变形不大于2.0mm。

4.桩位布置在墙体开裂严重部位的基础下方,间距为1.2~3.2m。

(二)施工顺序与方法

1.确定桩位

在室内外墙侧挖1.5m×1.2m×2.5m操作坑,坑的尺寸最小应满足安置仪器和在其中进行施工工作的需要。

2.开洞

于地梁底面下开洞,长宽各0.6m,高由地梁底面至坑底距离为1.5~1.8m。

3.下桩

先在洞底中心挖0.2m×0.2m和深Q.6m 的小方坑,在小方坑中垂直放进第一节尖桩,沿壁夯实稳固。

4.压桩

在桩顶上端安置 50t千斤顶,其上用垫块或钢垫板支顶地梁,并打紧钢板稳固,用人力或电动油泵加压进行压桩,如图4.5-24 所示。千斤顶安全行程为18cm,每当行程达18cm 时,应立即停止压桩,进行回油,待降压至零调整行程为最低高度,然后关闭油门.垫上相应的垫块后再加压。如此反复 每完成一节桩后立即进讲行接,节与节间用电爆焊接,首车将桩压至预定压力为止,保持压力恒等达到稳定。

在压桩过程中,利用每节桩两侧定出的中心线作为控制线,用线锤垂吊观测,保持桩身垂直度。

5.地梁变形观测

于压桩桩顶部位地梁上安置百分表,压桩时观测压桩力与相应的变形。

6.托换与回弹

在预压桩顶安置托换支座,支座两侧并排安置两台带压力表的千斤顶,同步加压至压桩终止将托换钢管塞入桩顶与基础底间,垫好钢板用铁锤将钢楔打紧(同图 4.5-13)。托换完毕,此时将两侧千斤顶同时卸荷为零,由桩顶下固定的两块百分表观测回弹。回弹观测结束,拆除全部装置后将托换钢管上下两端焊接固定。

7.桩顶向上反力及回弹试验

于预压桩桩顶安置托换支座,中间与两侧并排设置三台带有压力表的千斤顶,使中间千斤顶压力达到压桩终止压力为止。这时将两侧千斤顶同步加压,当中间千斤顶降至零时,关闭油门<代替托换钢管),其土部将钢板钢楔用铁锤打紧,此时两侧千斤顶同步卸荷至零,观测中间千斤顶压力和桩端下百分表回弹。

8.试桩

试桩目的为可靠地确定预压桩单桩容许承载力。其试验方法将带有压力表千斤顶坐落在桩顶上,调整垂直。以基础上部荷载作反力,逐级加荷,采用慢速维持方法,通过桩顶下方两块固定百分表,观测各级荷载下沉降与回弹。观测时间间隔与沉降稳定标准等按有关规范规定。

9、桩头下0.2m 至坑底以上按有关规程规定回填夯实。

10.支模浇灌 C20混凝土承台,在桩头下0.2m.基础底面之间浇灌,并用软轴振动器振实。

11,拆模,再筑散水,整修好地面和墙体,恢复原貌。

四、基础托换成果及分析

本工程压桩 28根,观测三根桩桩顶上部地梁变形,选择3根具有代表性的桩进行试桩,托换后观测16 根桩回弹,平面位置见图4.5-25。有关成果及分析如下。

(一)压桩

压桩力与入土深度关系代表性曲线如图 4.5-26所示。

由上图可见∶

1.压桩力随桩入土深度增加而增大,但不成比例;也可见到压桩力不随桩入土

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