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岩土研究院

旋喷桩加固厂房湿陷性黄土地基

322 2022-06-01 08:54:33

(一)工程概况

兰州市某三跨连续单层轻工业厂房,建于60年代初期,建筑面积10000余平方米。12m ×7.8m 柱网,钢筋混凝土薄壳屋面,12m 跨腹梁。中列钢筋混凝土柱承重。独立基础;边列混凝土墙承重,条型基础。


该场区地处Ⅲ级自重湿陷性黄土地区,当时对湿陷性黄土未做彻底处理。车间内用水量大,地下管沟因年久失修而渗漏,导致基础不均匀沉陷,最大沉陷量达30cm 以上,边列承重墙开裂严重,最大裂缝宽度达 25mm,长达 16m,车间被迫停产。


(二)加固方案

在独立柱基上钻孔,采用单管高压喷射注浆法形成桩体进行基础托换,见示意图 8-87。砖墙承重改为柱承重,条形基础采用高压旋喷桩、混凝土承台托换的方案,见示意图8-88。设计高压旋喷桩径 φ600mm,桩端位于卵石持力层上,桩端扩大头直径φ800mm,桩长约15m。


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扩大头采取复喷法成型(即下部1m桩旋喷后下降钻杆,使钻头喷嘴回到桩底重复旋喷一次高压水泥浆),其强度为单喷法水泥土强度的 2~2.5倍。单桩承载力通过试验确定;对两根试桩采用电火花振动法确定单桩极限承载力分别为 1676kN、1225kN,满足设计要求。


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施工开始前,根据旧房基础沉陷情况及竖向承重结构破坏程序,作好屋盖结构及梁端的支撑,避开或处理地下电缆和上下水管沟,切断车间电源,搬迁设备。施工程序如下∶


(1)将钻机安装在设计孔位上;并保持垂直。

(2)一般黄土用76型振动钻孔机成孔。遇坚硬的地层和混凝土基础时,可使用地质钻机钻孔。

(3)将装有喷嘴的喷管插入预定深度,振动钻机插管和钻孔两道工序可合二为一。地质钻机钻完后须拔出岩芯管,换旋喷管再插入预定深度。为防止泥沙堵塞喷嘴,并防止加剧黄土湿陷,插管时由注水改为注压缩空气。(空压机排气压力为0.8MPa),边插管边喷射。

(4)旋喷管插入预定深度后,即按设计配合比搅拌浆液,并按试验确定的施工参数,随旋转随提升旋喷管。


(四)质量检查及加固效果

(1)开挖检查∶等浆液有一定强度后,即可开挖检查固结体垂直度、直径、扩大头形状等。其允许倾斜不得大于1.5%,桩中心位移不大于50mm。

(2)旋喷桩养护28d后,采用动测法检验桩身质量,确定单桩承载力并检查桩身断离与否。

(3)桩顶嵌入承台长度不小于50mm。

(4)1年保修期满后,经检测未发现质量问题。


(五)结论

采用高压旋喷法基础托换,工艺简单,技术可行。可省去挖土、填方、运输的工作量,缩短工期,成本比钻孔灌注桩低1/3左右。若采用“拆除重建”的方案,仅拆房费估计为20~30万元,再加重新建设费,其投资将成倍增加。


该工程高压旋喷桩计划工期50d,基础托换与土建加固等全部计划工期120d。实际高压旋喷桩40d,累计旋喷桩长约2000m,投资约20万元。全部土建加固90d完成,提前30d 恢复生产。