钢管纤维桩在珠海保税区某厂房加固工程中的应用

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1、钢管纤维桩在珠海保税区某厂房加固工程中的应用钢管纤维桩在珠海保税区某厂房加固工程中的应用刘小平1丘建金1刘祖德2(1．深圳市勘察测绘院，深圳518028；2．武汉大学，武汉430072)■摘要本文针对珠海保税区某厂房加固工程中采用钢管纤维桩的成功实例，对钢管纤维桩的设计、施工及检测进行分析，为钢管纤维桩的推广应用提供经验。关键词加固钢管纤维桩注浆负摩阻被动承载桩粘结摩阻力1工程概况珠海保税区某厂房，为单层钢筋混凝土结构厂房，建筑面积为9120m2。本工程采用≠300预制桩，桩截面壁厚70mm，桩身混凝土设计

2、强度等级为C'／0，平均桩长约35m，单桩承载力为850kN。纵向柱轴线间距离为12m，横向柱轴线间距离为19m，层高3．8m。在厂房施工过程中发现外墙、梁(包括基础梁和天沟梁)、地面板和柱存在多处裂缝；后对桩基作局部加固处理，在加固桩基的施工中，发现预制桩桩头普遍存在压疏、压裂、偏移等现象，业主向珠海市建设局报质量事故，在事故处理过程中，业主委托国家质检单位对该工程进行了检测鉴定。检测鉴定结果表明：最大顶点侧向位移为50ram，其倾斜率为0．68％o；厂房四角基础的相对沉降量较小，基础最大相对沉降位于13

3、一A轴，其最大相对沉降差为390ram；A轴桩基桩头压碎后引起的变形直接导致基础梁、桩、天沟梁、地面板产生沉降裂缝，设计时桩的承载力严重不足，是导致该厂房出现质量问题的根本原因；原设计极大部分桩基和19m跨的基础主梁(JL一3)的承载力严重不足。2工程地质概况该场地位于珠海市保税区内，场地地形平坦，其地面标高为4．13～5．15m。在地貌上属于海陆交互相漫滩堆积地貔。场区内岩土层依次为人工填土(Q“)、第四系海陆交互相沉积层(P⋯)(淤泥质粘土、淤泥、粘土层)、第四系残积层(砾质粘性土)(Q“)和燕山期侵入

4、花岗岩(y，)。场地地下水属潜水类型，主要埋藏在场地人工填土层及淤泥层中，其主要补给来源为大气降水。勘察期间测得场地地下水位标高为3．60。3．68m。当采用预应力混凝土管桩时，其桩的极限端阻力标准值q畦(kPa)及桩的极限侧阻力标准值qsk(kPa)建议值如表1所示。作者简介：刘小平：1965年5月出生，男，硕士，工程师。E一瑚m螂h咄u@ho口豫丑，蛐“249■建(构)筑物地基基础特殊技术预应力混凝土极跟端阻力和极限侧阻力标准值建议值表表1q“(kPa)q^成因地层土的名称状态描述人土深度(m)(kPa

5、)1630松散，厚20—50m，由新近堆填的粉细砂和粘性土组成，回填有l人工填土碎、块石2淤泥质粘土流塑，厚04～38m，饱和，含植物根系及腐植物，局部混粗砾砂流塑，饱和，厚51～17Ira，含少量中粗砂颗粒及贝壳碎片，含有机O删3淤泥质，局部地段夹有由中粗砂、皿壳碎片及牯性土组成的混合物薄层4粘土可塑．饱和，厚o5—74m，含少量粗砾砂，局部混石英质卵石、砾石60硬塑，饱和，厚9oi～1963m，含砾质石英颗粒约20％一30％．局部Qd5砾质粘性士5000650090为砂质粘性土，为花岗岩风

6、化残积而成仉6花岗岩强风化层顶埋深27O～340n·80(702卯3地基基础加固设计经过分析计算，厂房每承台下增加2根250mm×250mm的锚杆静压桩，以补充原桩基不足的承载力，可以限制柱基下沉，单桩竖向承载力特征值为400kN；主基础梁和地面板采用低承载能力的钢管纤维桩进行托换加固，布置在主梁一次梁、次梁一次梁节点上，重点布置力不足，设计主要于19m跨主梁上增加钢管纤维桩，其他次梁节点适当均匀布置一些钢管纤维桩，以限制梁板结构的变形。根据结构恒载和厂房活荷载情况，共布置336根钢管纤维桩。典型跨加固平面

7、图见图1。4钢管纤维桩的施工为了提高桩基承载力，淤泥层下的第④层土以下采用压力注浆。用电焊焊成锥形桩尖，采用闭口形式，桩尖以上约1m左右做成花管，做几个花眼，花眼以角钢做成倒刺护眼，钢管纤维桩大样见图2。将高压注浆管连接到钢管管口，通过钢管往管内压力灌注纯水泥浆，浆液从桩底的花眼出来，包裹桩管、充满桩端孔壁四周，以注到淤泥层底部为准。由于受层高的限制，必须分段下管、进行接桩。可加工内径约≠89的套管套住上下节桩段，上下节桩分别与套管焊牢。为了防锈和减少桩身在填土层的负摩阻，填土层范围桩管外面刷一层沥青(或黄

8、油)，尔后外套上一节PvC管或以塑料薄膜紧紧包扎，使与填土层隔开。与填土层隔开的措施，也确保了压桩力的真实性，不会存在填土层在压桩施工时提供正摩阻、而在桩使用时却提供负摩阻的问题了。钢管纤维桩开始施工时，采用千斤顶进行静压桩。后来发现实际填土层较厚，厚达8m，而且填土层分布有较多填石，压桩旌工较困难，进度又慢。后改用钻机成孔，孔径≠130，穿过人工填土层和淤泥层、进入下部粘土层或砾质粘土层约3～5m左右。遇极为松