1、高層建筑樁筏基礎補樁加固的應用研究摘 要：文章以工程實例為依托，對補樁加固在高層建筑樁筏基礎中的應用進行論述。結果表明，補樁加固后，能夠使原有基礎的承載力獲得進一步提升，有助于高層建筑結構整體穩定性的提高。 關鍵詞：高層建筑；樁筏基礎；補樁加固樁筏基礎是高層建筑中應用較為廣泛的一種基礎形式。通過對一些采用樁筏基礎的高層建筑進行分析后發現，部分建筑的單樁承載力達不到設計要求，針對這一問題，可采取補樁加固的方法進行解決處理。借此，本文依托工程實例對高層建筑樁筏基礎補樁加固的應用進行淺談。1 工程概況某高層建筑為住宅樓，共有52層，采用的是剪力墻結構，地下室2層，基礎埋深為-12.0m，中柱荷重約為
2、3.6萬kN，邊柱荷重約為2.4萬kN。本工程的上部結構現已修建至地上20層，樁基礎采用的是后壓漿鉆孔灌注樁，長度約為18-20m左右，持力層為中風化泥巖，設計要求規定樁端的入巖深度不得小于1.5m。由于各種因素的影響，經過單樁靜載試驗后發現，單樁的承載力未達到設計要求，故此，決定對樁基礎進行補強加固。本工程所在地的地基土層分布及性質如表1所示。2 補樁加固在高層建筑樁筏基礎中的應用由于本工程為超高層建筑，且又為新建建筑，故此在處理方案的選擇上必須符合現行規范標準的規定要求。2.1 單樁承載力特征值的取值制定處理方案的先決條件是科學確定已經施工的單樁承載力的特征值。由單樁靜載試驗結果可知，本工
3、程中的單樁離散性較大，極限承載力與實際要求的承載力相差將近60%左右，雖然樁的側阻力能夠發揮作用，但端阻力的發揮效率相對較低。為了確保樁基礎的結構穩定性和安全性，必須對承載力不足的部分進行補強。單樁靜載試驗結果顯示，當加載至2000kN時，試樁的沉降量約為3.0-6.0mm，該值與單樁承載力特征值的平均值較為接近，以樁長為18m、入巖2m進行估算，樁的側阻力特征值約為1500kN。目前本工程已經施工至第20層，最大累計沉降量約為-9.30mm，主體結構的傾斜率為1/938.5，尚未達到預警值的1/2000，由此可見，本工程的傾斜度及沉降量均在規范允許的范圍之內，經過相關計算后得出平均單樁的承載
4、力為2160kN。通過上述分析可得出如下結論：即可供利用的單樁側阻力不應超過單樁承載力的特征值2.2 補樁加固方案的制定對原工程樁可供利用的承載力進行合理確定，在確定過程中充分考慮不合格樁的嚴重不均勻性，尤其在長期荷載的作用下，重點考慮原工程樁與其補樁加固的共同作用問題。在采用大直徑樁進行補樁加固的情況下，能夠以不影響建筑功能為前提恢復截斷的鋼筋。在確定單樁承載力時，要綜合考慮邊樁、角樁對筏板的沖切要求，以及新老樁受力不均勻等因素，盡量減少補樁樁數，增強單樁承載力。本工程已施工20層，中間柱的最大軸力設計值為4萬kN，對該建筑樁筏基礎補樁加固的關鍵點在于保證筏板和主體結構的安全性。但是，該建筑
5、底板易受補樁的影響導致剛度降低，若底板未能恢復正常，就會導致底板受柱及剪力墻沖切承載力的影響難以滿足建筑安全使用要求。為此，本工程的樁筏基礎補樁加固方案的制定，既要保證不對底板做加厚處理，又要保證原地下室2層底板結構的完整性，使加固方案滿足地下2層凈空約3.5m的施工條件。2.3 補樁樁型的選擇鋼套管人工挖孔樁方案具備一定的技術可行性，即成樁質量較好、擴底適當、入巖深度減少、樁中心距剪力墻的距離限制小等。但是，該方案也存在一些問題，具體體現在以下幾個方面：根據相關規定，不得采用人工挖孔樁的施工條件包括挖孔樁長小于15m，樁徑大于1m，淤泥質土厚度小于2m，以及存在飽和砂類土。而在本工程中，樁長
6、超過15m，穿透的淤泥質土厚度在2m-7m之間，同時土層中還存在飽和薄層粉砂，這使得該方案根本不能滿足人工挖孔樁的施工條件要求；因土層中存在粉砂薄層，所以必須將鋼套管壓至風化巖，才能有效防止開挖出流砂，但是這一施工工序十分復雜；在該方案中，如果采取擴底的施工工藝，勢必會對鄰近的原工程樁受力狀態造成不利影響；該方案的施工成本較高，需要投入大量人力，并且施工進度緩慢。沖孔灌注樁。沖孔樁的直徑為800mm，混凝土強度按照C60進行配置，單樁承載力特征值為8500kN，將風化或微風化泥巖作為持力層，單樁承載力提升30%；為保證樁筏基礎的剛度，沖孔樁可進行樁筏基礎開孔時被截斷鋼筋的焊接恢復。為了有效解決
7、上述問題，可制定以下方案：將原有樁作為長短樁組合樁中的短樁，并設計若干長樁，確保樁端刺入到中風化泥巖中，刺入深度為8m-12m，以此保證長短樁組合共同作用。選用沖孔灌注樁為長樁，確定單樁承載力特征值為8500kN，若單樁承載力不足，則必須對其進行補強加固。2.4 補強樁的布置由于原單樁的承載力特征值為1600kN，而補強樁的單樁承載力特征值取值為8500kN，故此需要對不足的部分進行補強加固。根據新補樁的單樁承載力特征值為8500kN進行計算，需要增加203根新樁。為防止引起過大的荷載偏心，在對補強樁進行布置時，應當盡可能使補樁之后的樁群承載力的合力點與建筑結構豎向荷載的合力作用點保持一致。3 結語綜上所述，在高層建筑中，常常會用到樁筏基礎，一旦基礎的承載力不足，會對建筑結構的整體穩定性造成影響。為此，當基礎承載力不足時，可采取補樁加固的方法提高單樁的承載力。文章以工程實例為依托，對補樁加固在高層建筑樁筏基礎中的應用進行了分析，加固后的單樁承載力達到了設計要求。參考文獻1 褚江濤.魏俊濤.變剛度調平設計在某超高層建筑樁筏基礎設計中的應用J.武漢勘察設計，2012（12）.2 孫慧欣.論樁筏基礎的原理分析與實際應用J.科技致富向導， 2012（8）.3 潘瑞鑫.軟土地基上主裙樓建筑樁筏基礎設計分析J.民營科技， 2013（3）.
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