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1、加固改造工程中的壓入樁托換技術壓入樁托換是地基處理的一項實用技術，多年來已成功地托換加固了許多建筑物。近年又用于房屋增層改造中的地基基礎補強、樁基礎補樁、大型設備基礎傾斜頂升糾偏、高層建筑基坑開挖時相鄰建筑物及邊坡支護、橋墩橋臺加固改造等工程中。第1章 用于房屋增層地基基礎加固補強現有房屋增層改造中如基礎過窄，或經測試檢查，原基礎無潛力可挖，增層所加的荷載基礎無法承擔時，可采用壓入樁托換方法，在需補強的基礎下以托換樁支承增加的結構荷載。呼和浩特市回民區衛生防疫站辦公樓是70年代建造的2層磚混結構辦公樓，毛石砌筑的條形基礎，磚、砂漿的標號均很低，砌筑質量不好。基礎寬度僅0.8l.0m，埋深1.52、m。持力層為可塑狀素填土和粉質粘土，基礎底面下1.0l.5m為飽和軟可塑狀態的粉土層，深4m處才見粗礫砂層。天然地基承載力僅100kPa，已屬于亟待加固的危房。故決定將原辦公樓經過抗震加固后，從兩層接高到四層。除對墻體做混凝土鋼絲網片加固外，重點用壓入樁技術進行地基基礎補強。1.計算1505鋼管樁的單樁承載力，再根據增層各基礎部位上增加的結構荷載布樁。2.畫出托換樁平面布置圖、樁細部加工及大樣。按平面圖所標的施工順序號間跳式開挖導坑，壓樁托換。每根樁均要壓到室內地面下45m進入粗砂硬層，壓樁力達到或超過設計單樁承載力的1.5倍。然后交錯撤出千斤頂，向樁管內灌C20素混凝土，塞鋼管短節，與基礎緊3、固成一體。有基礎梁的部位，在梁下壓樁托換；無基礎梁的墻體，用工字鋼對墻底皮磚加固后再壓樁托換。第2章 用于樁基礎補樁樁基礎施工中，由于增加結構荷載或設計計算遺漏荷載，灌注樁施工中出現縮徑、斷樁或殘留土厚度大等缺陷，將導致建筑物竣工后由上述原因造成房屋不均勻沉降、墻體開裂。如采用壓入樁進行補樁，補足設計要求的承載能力，可以使施工中的房屋補樁后繼續施工，竣工交付使用的房屋補樁后確保結構安全。包頭市回民中學教學樓為4層（中間局部5層）磚混結構樓房，建筑面積4000m2，1986年冬開始施工，1987年建成使用。因地基土有濕陷性，設計了鉆孔灌注樁基礎，樁長56m，要求樁端落在非濕陷的中粗砂層上。由于樁4、成孔時殘留土未妥善處理及施工、使用中管道漏水，造成基礎不均勻沉陷，墻體多處發生裂縫，部分門窗變形，玻璃被壓碎，無法進行正常教學。對此采用壓入樁托換基礎加固方案，在原鉆孔灌注樁承臺梁底下壓入126根56m、200mm200mm的鋼筋混凝土預制樁，恢復了教學樓的使用功能。托換加固利用學校暑假，工期僅60d，資金12.8萬元。施工程序及壓樁方法與上述增層基礎補強基本相似。但由于使用混凝土預制樁，增加了樁的預制和接樁工序，設計樁的制做配筋圖。每根托換樁的最下一節預制長度l.5m，下端預制成60。角。中間各節長度為0.40.6m，以預埋鐵件焊接和預留孔預留插筋相裝配，端面抹高標號水泥漿接樁。第3章 用于5、商層建筑基坑開挖相鄰建筑物及邊坡支護隨著高層建筑的崛起，深基坑開挖時相鄰建筑物的穩定與邊坡支護成了重要的科研課題，特別是地下水位線以下開挖，降水漏斗范圍的舊建筑物更容易開裂破壞。基坑開挖前將相鄰建筑物可能受到影響的基礎部位，根據荷載的大小布樁托換，把荷載通過壓入樁傳遞到新基礎下一定錨固深度的持力土層上，這是一種簡單省錢的處理方法。建設銀行內蒙古分行新建辦公大樓，地上14層，高61.5m，框架剪力墻結構，箱形基礎，地下室埋深5.35m，建成后與舊6層辦公樓連成一體。舊樓為混凝土交梁基礎，埋深僅2m，新舊樓基礎不僅沒有距離，且新基礎底面低于舊基礎底面3m多，新基礎大放腳還要深入舊基礎邊線內0.5m6、。經方案比較決定采用壓入樁基礎托換方案。在靠近新樓的舊建筑物山墻和縱橫墻基礎底下壓了60根2197底開口無縫鋼管樁（圖9-5-4）。因為舊基礎底面下1.52.0m粘性土以下就是粗礫砂層，為保證樁的壓入長度和足夠的單樁承載力，施工壓開口鋼管，用短鉆桿帶小勺鉆頭伸入樁管內掏土掏砂，用邊壓入鋼管邊掏砂的辦法將鋼管樁壓入新基礎下34m錨固深度。每根壓入樁的最后壓入阻力均超過設計單樁承載力的2倍，滿足結構安全要求。費用僅6萬元，20余天就完成了任務，完工后使用多年新舊樓均無不均勻沉降痕跡。第4章 用于大型設備基礎糾偏頂升復位大型設備基礎發生下沉和傾斜，一般都由地基土不均勻沉降所致。在地基基礎施工中，往往7、注意墻樁基礎而忽視設備基礎。當設備下地基土中有淤泥泥炭透鏡體、濕陷土、松填土、空洞未發現或發現后未認真處理，基礎易發生過大的沉降和傾斜。特別是機械設備投入運轉后，地基土受振壓密或管道漏水.浸泡濕陷，更容易造成設備基礎下沉破壞。處理時如果采用拆-除重新加固地基再做基礎的作法花費太大。使用壓入樁技術進行托換頂升糾偏加固的方法是，在設備基礎底下用千斤頂把預制的涂有防銹漆的鋼管樁或混凝土樁逐根壓到軟弱層下硬持力土層，將設備荷載及基礎自重傳遞下去，靠樁的附加支撐把下沉傾斜的設備基礎頂升扶正。托換樁可在基礎下沉多的一側多布置，在下沉少的地方少布置，以調節各部分地基承載不均衡情況，消除或減少差異沉降。如果基8、礎和設備荷載過大，還可利用多臺大千斤頂配合托換頂升。豐鎮電廠是國家“七五”，和“八五”，期間重點能源建設項目，翻車機室和牽車平臺建于1988年，基礎落在填方整平的地面上。采用機械開挖推平碾壓，最大開挖深度12m，機房及設備基礎全部落在厚薄不均未碾壓密實的填土上。施工時發現翻車機房東西附跨下沉。施工單位采用人工挖孔灌注樁加抬梁的辦法處理，因樁短未進入原土層，反而增加了負擔。建筑物落成，設備安裝未投入運行時又遇管道漏水，東西附跨與主機房之間被拉裂，附跨發生傾斜；平臺及基礎下沉，中間向下撓曲，一個角基礎向下傾斜，最大沉降量達20cm。經工程處理投標，選用壓入樁托換頂升加固方案，使用2197無縫鋼管作9、樁，壓人319根，最大壓樁深度13m，樁端進入堅硬粘性土層，壓樁力達230250kN。為保證設備正常運行，在托換的基礎上，對基礎傾斜和撓曲進行頂升糾偏。方法是先逐根壓樁至深度和壓樁力均滿足要求后，不撤千斤頂，在基礎下沉大的部位加多臺500kN2000kN千斤頂（墊枕木或鋼板）輔助托換樁上的千斤頂反復頂升，宣至基礎偏差調整到滿足設計要求，再從基礎下交錯撤出千斤頂，塞鋼管短節墊鋼板塊，旋緊防回彈大螺栓，支模澆C20混凝土，把托換樁和基礎緊固成一體。第5章 用于加固改造橋墩、橋臺橋梁建造后若干年，由于無法滿足日益增長的交通流量、橋面荷載、抗震及防洪要求，或由于某些原因橋墩橋臺下沉開裂破壞，需改造維修10、加固。其中基礎工程部分成為設計施工中不好解決的難題。使用壓入樁托換或樁墩綜合托換技術可做到既保證橋的結構安全，又不中斷交通。 具體作法是先把橋墩橋臺逐個托換加固，或先壓樁托換，后筑混凝土墩，換掉腐蝕的橋墩橋臺或腐蝕部分，擴大橋墩橋臺支承面積或加大基礎埋深，降低橋下河底標高，增加橋下過水斷面。包頭市紅星橋位于包頭市東河區，鋼筋混凝土結構，建于60年代，是市區街道過河橋。為增加暴雨過后的泄流量，紅星橋上下游河底均需加深加寬。改造前的紅星橋，泄洪過水斷面不夠，必須按照防洪規劃設計要求，將河底加深。新設計河底標高比原河底低1m，離原基礎底僅0.67m（圖9-5-2），危及橋的穩定和結構安全。采用壓入樁11、技術，在橋墩橋臺底下壓樁托換，加深橋墩橋臺基礎。為保證安全，不中斷路面交通，采用半幅封閉施工、半幅車輛人流通行交替作業方案。先將半幅施工的橋面下的橋墩橋臺分割成條塊，間跳式開挖、壓樁托換、支模、澆注混凝土。完成半幅施工之后開放，讓車輛人流通行，再將令半幅橋封閉，用同樣的方法施工，最后加固整修橋面和欄桿，完成改造加固任務。至今基礎、橋墩、橋臺及橋面結構完好。目前壓入托換技術，已從小規模房屋局部排險托換加固，發展到大口徑鋼管樁、大噸位千斤頂整個房屋、大型設備基礎補救性和預防性托換加固。用樁數量由幾根到二、三百根。樁用材料為為幾十噸鋼管、上百立方米的混凝土。在托換樁頂升螺栓或樁側加小千斤頂，避免了托換壓樁撤出千斤頂后樁產生的回彈。應用“土塞作用”，大工程和遇上難壓入的砂層，可開口壓入鋼管或邊壓入鋼管，邊從管內掏土，然后向管內灌注混凝土成樁。增加樁的壓入長度，解決壓入樁通硬層或硬夾層不易進尺的矛盾。