錨桿靜壓樁應(yīng)用案例——污水池基礎(chǔ)加固施工

950m，池壁與頂板為現(xiàn)澆混凝土板，原設(shè)計基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)設(shè)計厚度為600mm，雙層雙向鋼筋20@200，底板混凝土為C30。污水站建成投入使用后，部分池壁出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，主要集中在場地的南側(cè)區(qū)域。報告稱，該污水站池壁出現(xiàn)梨縫的主要原因是施工期間未按設(shè)計要求對需要處理的填方區(qū)進行處理，水池在滿水工作狀態(tài)下，水池下方持力層發(fā)生差異性壓縮和不均勻沉峰，使得池體產(chǎn)生蹺蹺板效應(yīng)，導致池壁和池底內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。

2024-06-19 14:20:14廣州萬舟機械設(shè)備有限公司14

一、工程概述

湖南某污水站主體結(jié)構(gòu)建于2022年，為半地下室混凝土墻體水池結(jié)構(gòu)，水池近似呈矩形分布。污水池內(nèi)凈高7.950m，池壁與頂板為現(xiàn)澆混凝土板，原設(shè)計基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)設(shè)計厚度為600mm，雙層雙向鋼筋20@200，底板混凝土為C30。

污水站建成投入使用后，部分池壁出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，主要集中在場地的南側(cè)區(qū)域。報告稱，該污水站池壁出現(xiàn)梨縫的主要原因是施工期間未按設(shè)計要求對需要處理的填方區(qū)進行處理，水池在滿水工作狀態(tài)下，水池下方持力層發(fā)生差異性壓縮和不均勻沉峰，使得池體產(chǎn)生蹺蹺板效應(yīng)，導致池壁和池底內(nèi)部出現(xiàn)裂縫。

鑒于裂縫影響了污水池的使用功能，為避免裂縫進一步擴大，需對水池的基礎(chǔ)進行加固，經(jīng)建設(shè)單位研究，擬對南側(cè)的20個污水池進行加固處理。加固后應(yīng)滿足地基承載力要求，沉降變形協(xié)調(diào)，使用年限為50年。

二、地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報告，擬加固項目場地巖土層按其成因及力學強度不同可主要分為5層，各巖土層的特征自上而下分述如下：

素填土①:褐黃色，稍濕，松散。以黏性土為主，夾少量碎石，系機械堆填，堆填時間小于1年，未完成自重固結(jié)。

粉質(zhì)黏土②:褐黃色，可塑，刀切面較光滑，干強度中等，韌性中等，搖振反應(yīng)無。

粉質(zhì)黏土③:褐紅色，褐黃色，硬塑，具網(wǎng)紋狀結(jié)構(gòu)，刀切面較光滑，干強度中等，韌性中等，搖振反應(yīng)無。

全風化礫巖④:褐紅色、褐黃色，全風化狀態(tài)，巖體極破碎，為極軟巖!巖石風化強烈，大部分礦物已風化變質(zhì)，可見原巖結(jié)構(gòu)，巖芯呈砂礫狀、土狀，巖體質(zhì)量等級為V類，用鎬可挖，遇水易軟化。

強風化礫巖⑤:紫紅色，強風化狀態(tài)，巖體破碎，為較軟巖，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)，粗粒砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。巖芯多呈短柱狀、柱狀，少量碎石狀、碎塊狀，節(jié)理裂隙極發(fā)育，風化強烈，巖石基本質(zhì)量等級為V級，用鎬可挖，遇水易軟化。

三、加固設(shè)計方案

設(shè)計單位根據(jù)污水池的結(jié)構(gòu)特點，裂縫分布特征和地質(zhì)條件，采用錨桿靜壓鋼管樁對既有基礎(chǔ)進行補強，增強該填土區(qū)域基礎(chǔ)的承載能力，減少基礎(chǔ)的不均勻沉降，防止污水池壁裂縫進一步開展。

設(shè)計鋼管樁采用直徑219mm壁厚10mm，Q355b無縫鋼管，樁端持力層為全風化礫巖，根據(jù)勘察報告，樁長約8~15m，實際實施時，以壓樁力>1200KN作為終止壓樁力，設(shè)計承載力特征值為600kN。本次針對南側(cè)的20個水池共布置鋼管樁137條，鋼管樁的平面布置詳見下圖。

四、施工組織

本工程是在污水站停止運行的情況下進行加固施工，因此工期非常緊張，加固工期為25天。

施工前，我們做了充足的計劃，安排3臺150T的抱壓式錨桿靜壓樁機進場施工，配帶2名安全管理人員，7名開孔工作人員，9名設(shè)備操作人員。

由于現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境異常復雜，現(xiàn)場施工難度很大，主要體現(xiàn)在以下幾點：

① 混凝土厚度大，開孔難度大。原設(shè)計的筏板基礎(chǔ)厚度為600mm，現(xiàn)場實際開孔時發(fā)現(xiàn)，混凝土的厚度一般大于800mm，大大增加了開孔難度。同時，底板采用的混凝土，混凝土中夾帶大量硬度很大的鵝卵石，開孔難度大，進展慢，為了滿足工期要求，我方通過增加開孔人員，選調(diào)具有豐富經(jīng)驗的技術(shù)工人到場開孔，順利完成開孔任務(wù)。

② 材料及設(shè)備搬運困難。污水池均有頂蓋，所有的設(shè)備和材料只能從頂蓋的孔口通過吊裝運入污水池。有的污水池很小，內(nèi)部還有設(shè)備、管道等設(shè)施，現(xiàn)場材料和機械無法采用大型機械搬運，只能依靠人工及小推車配合吊車轉(zhuǎn)運。因為場地過于狹小，不能做到鋼管全部下井，必須全程使用吊車吊裝材料，工期緊，下方工人作業(yè)，極大增加了安全隱患。我方通過安排專職安全員，順利完成了現(xiàn)場的壓樁任務(wù)。

③ 作業(yè)環(huán)境差?，F(xiàn)場在污水池內(nèi)施工，通風條件差，空氣質(zhì)量差，場地內(nèi)焊接形成大量的煙霧，通視條件差。為了確保施工安全，我方通過增設(shè)排煙設(shè)施、增加檢測手段、配備對講機、增加作業(yè)管理人員、合理安排施工工序等措施，確?，F(xiàn)場施工順利進行。