工程实例-工厂宿舍楼湿陷性黄土地基静压桩托换

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

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。