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岩土研究院

工程实例-工厂宿舍楼湿陷性黄土地基静压桩托换

278 2022-01-17 10:46:55

一、工程概况

陕西省凤翔县某化工厂一幢 4层4单元混合结构宿舍楼位于山前斜坡地带。建筑面积为 2400m²,每层均设有钢筋混凝土圈梁.还有 250ram×3500mm 的钢筋混凝土地梁,地梁顶部配筋为2φ12mrm,底部为3416mm。该楼建于1984年,设计前没有进行工程地质勘察。1988年初因室外上水管接头开裂,造成地基湿陷,产生差异沉降达134mm,导致二单元拉裂,自底楼一直开裂到4楼,圈梁全部断裂,砖墙及檐口的最大裂缝宽达55mm.已形成危房,,住户全部撤离。

事故处理前补勘表明,地基为二级非自重湿陷性黄土,湿陷性土层厚达6.9~7.2m,为洪积坡积产物,属于新近堆积黄土,其下为0.5~0.7m厚粉细砂层,再下为卵石层,未发现地下水。

二、静压桩设计

由于事故比较严重,而地基不深处即存在良好持力层,建筑物本身又具有钢筋混凝土地梁,因此决定采用桩式托换(静压桩)处理,亦即利用钢筋混凝土地梁及上部结构自重作为反力系统,直接在地梁下将桩压入土中。

预制钢筋混凝土桩采用混凝土强度 C30,4中12钢筋,截面为 200mm∶×200mm,桩的分段预制长度为1.0~1.2m。第一段桩尖制成锥形,桩的两端均预埋钢板,以便焊接。桩沿建筑物纵横墙轴线各布置一排,桩距为1.2~1.6m,设计单桩承载力为160~180kN。布桩80 根,可承受上部结构的全部荷载1.22×10kN(图4.5-12a)。

三、静压桩施工

施工时先将地梁以下砖砌体及灰十基础凿除,拆除部分宽 0.5~0.6m.再用短柄洛配在预定桩位处掏出深约0.3~0.5m 的桩孔,然后将第一段就位,安装 50t 油压千斤顶,,当桩压入土中 1m后进行接桩,再在沿桩顶四个周边进行满焊。

桩 的压入深度采用压力和标高的双控制法。要求桩尖达到卵石层顶面或进入砂层至少

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300~400mm,压桩力要求达到 300kN。施工时拆除的旧基础底面积仅约1/3,其余2/3仍可承受部分上部结构荷载。

桩压到预定深度后卸去千斤预,对桩顶与地梁间的间隙用壁厚 Smm.直径 159mm 的无缝钢管支顶,钢管上端用钢楔楔紧,下端与桩头包裹严密,并与两侧基础砖砌体形成整体,上部结构荷载即可通过钢筋混凝土地梁传到桩上,再传到砂层或卵石层上<图 4.5-12c))。

施工中曾发生过 3根断桩,主要由于接头处钢板预埋件焊接质量不好所造成,出现断桩后,千斤顶压力即上不去,这时立即将断桩拔出,重新换桩再压。

四、技术经济效果

地基加固部分决算造价为5万元,包括土方挖掘回填、旧基础拆除及混凝土地面修复 等费用在内,仅相当于拆除重建费用的1/8左右.与其他地基处理方法相比,较为经济。

本工程是在湿陷性黄土地区上首次使用桩式托换(静压桩托换)技术。这种托换方法施工方便、设备简单、托换施工质量也易于控制,各桩承载力均经过检验,直观可靠。1988年9 月完工后即交付正常使用,沉降已经稳定,托换效果较好。