工程实例-剧场综合楼增层后预压桩托换加固

一、工程概况

西安市朝阳剧场综合楼，建于1958年，原设计二层，砖混结构，砖砌大放脚条形基础.埋深-1.3ru，无地梁，基础下有0.45m厚的3∶7灰土垫层，基础下持力层为湿陷性黄土，经使用多年，建筑物完好无损。

1981年为扩大使用面积.对地基未进行加固即由二层增加至三层，高度 10.0m.从而增大了基础底面压力。该地段低注排水不畅通，电于附近地下管道漏水，长期浸泡后使地基土产生湿陷，承载力降低，因而导致地基不均匀沉降，，引起上部墙体出现裂缝，宽度达0.5cm~1.5cm，最大为2.8cm。裂缝从墙底裂开向基础沉降大的部位延伸上升，使墙体遭受严重破坏，危及房屋结构安全。为此经分析研究，决定采用预压桩托换加固。

（二）开洞。在基础底面下开洞尺寸为0.8m×0.6m×1.5m（由基底至坑底距离）。为保护和防止基础底面顶板不因受压桩加载或卸载的影响，开洞时特别在基础底面下预留 0.1～0.2m灰土垫层作压桩顶板，实践证明是可行的;

（三）下桩。先在洞底中心挖0.2m×0.2m，深0.4~0.6m方坑，在坑中心垂直放入第节尖桩，沿桩周壁夯实稳固，并须保持桩的垂直。

（四）压桩。桩顶上安设 32t油压千斤顶（带压力表）.其上放置钢垫板和不同高度承压钢管（调整千斤顶行程用），在承压钢管上端再放置0.25m.×0.30m×0.02m 钢垫板，使其紧密与基础底面全部接触并打紧.使之能良好地传递压桩反力。这时用人力或电动油泵进行压桩。当千斤顶行程达 18m 时，应立即停止压桩，回压至零使行程回到最低程度，垫上适宜钢垫板或承压钢管固紧，然后再接着压桩，如此反复每压完一节桩后立即进行焊接，节与节间以电焊焊接。直至将桩压至预定压力为止，要保持压力恒等达到稳定再托换，这种桩称为预压桩托换（参见4.5.1.5节）。

（五）控制桩身垂直度。在压桩过程中，利用每节桩两侧定出的中心线作标准，随时用线锤吊测，当发现有倾斜时可用千斤顶调整;

（六）基础底面下变形观测。通过固定的百分表进行观测。

（七）预压桩托换。压桩结束，经预压保持稳定后，在桩顶安置托换支架，于支架两侧安置相同吨位的千斤顶.垫好钢垫板或承压钢管，然后对千斤顶同步加压至压桩终止压力不小于$O%，等稳定后，立即将预先截好的φ159mm 托换钢管插入基础底面下与桩顶之间，垫上钢垫板用铁锤将钢楔打紧，到此托换才告完毕（同图4.5-13）。这时操作托换支架上两侧下斤顶，同步卸荷至零。拆除全部装置，用电焊将托换钢管上、下两端焊接牢固。

（八}桩顶下0.2m 至坑底用素土按有关规程回填夯实。

（九）支模浇灌混凝土承台。强度为 C20级，由桩顶下0.2m至基础底面间浇灌，用混凝土将桩顶与托换钢管包起来，并用振动棒振密实。

（十）拆除模板，再回填夯实基础以上至地表部分操作坑，接着筑散水，整修地面和墙体嵌缝，恢复原貌。

五、预压桩托换成果及其分析

由压桩成果汇总表可见;

（一）压桩力P。随压桩入土深度 H增大面增大，但不成比例，也可见到压桩入土深度大而压桩力反而减小。亦即压桩力几乎相近，而桩入土深度却不一，主要是因土层厚薄、上下土层软硬程度和受水浸程度不同而异，，另外也与先下第一节桩埋的深浅及桩周土捣实程度有关;

（二）压桩终止压力达221kN～265kN，平均 242.2kN;

（三）压桩终止压力总计达 3148kN，经计算压桩部位建筑物结构荷载为1801kN，两者相比，压桩力为结构荷载的1.75倍，这满足安全要求。

六、技术经济效果

工程于1992年2月竣工，三年后回访观察，墙体完好，未产生新的沉降，使用正常，充分证明采用预压桩托换加固是成功的。地基受力性能好，效果可靠，传力直观，见效好，具有可知性;设备八巧，操作方便，不受周围环境狭窄限制，有利于在房屋密集场地施工，社会效益和经济效益显著。其缺点是不能提供千斤顶反力的基础不可使用。