锚杆静压桩在我国经常用于倾斜建筑物地基加固,配合千斤顶将倾斜建筑物顶升至原标高位置。该项技术熟练,应用广泛,但是该项技术的一些缺点在有特定要求的客户心目中瑜不掩瑕。现列举如下:
一、锚杆静压桩最显著的缺点就是对建筑底板的破坏
由于施工静压桩需要在原建筑底板开凿压桩孔,这就不可避免的造成对建筑底板的永久性破坏。如果针对倾斜严重的建筑物,锚杆静压桩布桩数量较多,压桩孔过多对建筑底板的整体受力性破坏不容小觑,极可能造成建筑底板应力集中,带来对底板的二次伤害。图1图2为现场施工图,可清楚看见为了抬升建筑物中柱子,在单柱周围开凿一圈压桩孔对周围地面的破坏。
图1 锚杆静压桩抬升单柱
图2 锚杆静压桩抬升边柱
二、桩孔形状不能开凿成原定形状,承载力较原基础版承载力低
在已有建筑物采用锚杆静压桩对基础加固补强施工中,一般情况下采用的施工方法是直接在原有基础板上开凿桩孔,其锚杆钻孔后采用环氧等锚结,其桩孔形状大多无法按设计要求形成锥形。同时,桩孔洞竖向没有加强筋,板底钢筋即为原基础板配筋,有时在开凿桩孔时需切断某些配筋,其承载力低于原基础板承载力。
图3 锚杆静压桩在底板上开凿孔洞
三、施工所需空间大,对施工现场条件要求较高
图4 正在施工压桩机
四、容易产生侧向位移和上浮,影响临近建筑物,引起倾斜
锚杆静压桩为挤土桩,在压桩过程中会产生挤土效应,与桩体积等量的土体在压桩过程中向桩周发生较大的侧向位移和隆起。在地基基础附近的土体表现为向上隆起,而在地基地表面以下较深层土体,由于覆盖土层压力作用不能向上隆起,就向水平方向挤压。群桩施工中的叠加作用,会使已压入桩产生较大的侧向位移和上浮。桩群越密,土的水平位移也将越大。特别是在饱和粘性土地基中压入大批的桩时,桩周土体会产生比较大的应力及位移,对临近建筑物会造成一定程度的影响。此外,桩周土的侧向位移,可能会使先施工的桩位发生变化,造成桩体倾斜,严重影响桩基承载力,会造成桩位向临空面移动,引起桩基偏移,从而造成建筑物的倾斜。图5为施工完毕的桩体因为后续施工桩基产生倾斜。
图5 桩体倾斜
五、可能产生附加沉降,土体再次发生固结沉降
锚杆静压桩在施工过程中对桩周土体产生剧烈扰动,使得桩周土体中孔隙水压力急剧升高,土体抗剪强度减小,土体原始结构遭到破坏,从而在荷载作用下产生较大的附加沉降;桩周未发生结构破坏的土体也因超孔隙水压力的传播和消散而产生蠕变,从而加剧土体沉降;压桩过后,随着桩周孔隙水压力的消散,土体有效应力的增加,土体再次发生固结沉降。
六、桩身可能瞬间回弹,影响工程效果
若采用其他方法配合锚杆静压桩对倾斜建筑物进行扶正纠倾,那么就会存在压桩完毕后无法迅速封桩的情况,在桩顶荷载撤除时刻,桩身将会有不同程度的瞬间回弹。由于这一回弹情况的存在,在桩顶再次施加向下的原级荷载时,桩端土必然要发生再压缩,桩体则必然要发生向下的位移,这显然会影响桩体承担荷载和减小沉降目的的实现。
七、施工流程复杂,对每一环节把控要求高
锚杆静压桩施工流程较为复杂,施工流程包括测量放线、桩机就位、起吊预制桩、稳桩、压桩、接桩、送桩。复杂的施工流程就要求每一个环节做好质量把控,环环相扣,一环出现问题,必然会影响后续环节的质量控制。
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