双排桩综合托换技术在老厂改造中的应用

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1、双排桩综合托换技术在老厂改造中的应用双排桩综合托换技术在老厂改造中的应用　　某钢厂新建300m3高炉上料系统的现浇砼双排高位料仓，全长60m，顶高13m，基础为钢筋砼筏式基础，埋深-。位于原150m3高炉高位料仓的北侧。旧料仓为单排料仓，现浇钢筋砼结构，始建于60年代，现正在使用。旧料仓柱基为现浇砼独立基础，埋深-。新旧料仓基础高差，新旧基础边缘仅距300mm,局部新基础已伸至旧基础下部。由于旧料仓已没有原始档案资料，且旧料仓的两侧上支托有D800高炉煤气管道，全长55m,根据实测结果，反推原设计取用的地耐力为210kn/m2,而新地质报告给出的

2、该土层地耐力为150kn/m2。　　从挖出的旧基础来看，当年的基础施工质量很差，基础的厚度相差很大，最薄处在200至300mm之间，底面尺寸2100X3200mm2.而且，基础配筋很小，因此旧料仓是不安全的。特别是料仓正在使用，槽下把振动筛的一侧基础打掉，将荷载传至柱基础上，根据地质报告以及南侧20m处高炉基础的基坑开挖情况可知，施工区域各土层的含水量较大，接近于饱和状态，且处在雨季施工。鉴于以上种种不利情况，新料仓基础施工必须对旧料仓采取行之有效的加固措施，以保证旧料仓的使用和上部煤气管道的安全运行。　　地质勘探报告表明，厂区场地为人工填土及第

3、四系冲洪积地层。旧料仓基础支承在粉质粘土层。其地质构造情况为：　　杂填土：灰褐色，由炉渣、建筑垃圾构成，松散。　　粉质粘土：黄褐色，可塑，含氧化铁、锰、具孔隙。含水量%。饱合度%至%。　　粉土：褐黄色，饱合，含小姜石，氧化铁、夹粉质粘土薄层。含水量%，饱和度%至100%。　　粉细砂：褐色-灰白色，稍密、中密、含石英、长石、云母。　　粉土：褐黄--黄褐色，很湿，含姜石、氧化铁，致密，含水量%，饱和度%至100%。　　中细砂：灰白色，稍湿，稍密，中密，含石英、长石。　　此项加固工程工期紧，危险性大，施工难度高。同时，旧料仓已没有原始档案资料，且地下情

4、况复杂，特别是旧料仓上部仓壁上有两道正在运行的煤气管道。如何确保旧料仓柱基础的承载力和基础边坡稳定，以及柱基不发生大的沉降，是保证旧料仓正常生产和新料仓按期开工的关键。对旧料仓基础加固曾有两家施工单位提出了两种不同的方案，这两种方案为：　　方案1：密排工36钢桩，土层拉锚，护坡桩，桩长12m。需钢材260t左右，费用近140万元。　　方案2：钢筋砼单锚护坡桩。桩径D800.桩长12m，桩距1m,费用50万元。　　通过对安全、技术、经济等各方面的综合分析，我公司提出了综合支托技术方案：即采用双排钢筋砼灌注桩综合支托、护坡新概念，在基础外缘布置一排D

5、600桩，每个基础外侧3根，桩长10m。基础两侧各布置一根D900的大直径人工挖孔灌注桩，从基础的旁边掏下去，支托基础，再在基础上部沿柱列做通长扁梁，将外排桩与内排桩连成一体共同受力。此方案费用为30万元。　　经过甲方、设计、施工单位共同对以上方案的分析比较，认为我公司制定的方案最为合理。其主要优点为：　　费用低。与方案1，节省费用100万元左右，与方案2比较节省费用20万元。　　工期短，与打土层锚杆的方案比较，缩短工期近半月。　　采用了双排桩综合支托、护坡新概念，避免了护坡可能带来的基础沉降以及土体连带基础的水平位移。以往许多失败的教训证明，当

6、新旧基础高差较大、荷载较大时，在基础外采用土层锚杆护坡桩，或仅在基础外缘进行单排桩托换，都是不安全的。本方案内排桩起到了支托桩基的作用，每根桩的承载力为75t，外排桩通过增加的基础上部的扁梁与内排桩形成土中刚架整体受力，以承受桩基荷载和滑动土体形成的主动力和桩间土作用，增强护坡结构的侧向刚度及整体稳定性，实现对基础的可靠加固。　　加固工程的设计与施工　　我们在进行方案设计时，十分慎重地进行了反复研究，多方案对比，特别研究了有关资料介绍国内外加固工程失败的教训，制定了科学可靠的双排桩综合托换护坡方案。　　双排桩托换引用了中国建筑科学研究院地基基础研

7、究所的双排护坡桩的试验与计算结果。　　将前后两排桩与桩顶承台看作一个底端嵌固的刚架结构，桩顶端点视为刚结点，由于桩承台与桩长之比很小，承台截面刚度很大，所以将承台看作没有变形的刚体。基坑开挖后，在土压力作用下，假定承台只能平移而不产生转角。　　本工程采用的是600,900两种直径桩，配筋均为16￠20.每根柱基础下两根桩，外排三根桩与承台形成整体，支托旧基础。内排桩底标高-，外排桩底标高-12m。　　内排桩，因施工场地限制，采用人工挖孔，外排桩采用机械成孔，每排成孔间隔进行。施工时，先挖出基础加固范围内土方，凿出基础钢筋并进行基础上表面凿毛、钻孔

8、，采用斜筋硫磺砂浆锚固方法，把新老基础连成整体，使桩承台形成一个包裹在老基础外围的壳形基础。然后挖孔，挖孔时，先挖去承台部分土，然后再挖