1、前言

 

　　随着我国城市建设的不断发展，建设用地受到越来越大的制约。在软弱地基上修建建筑物或对原有建筑物进行加高、加固都需要对地基进行处理。锚杆静压桩技术是一种加固地基的新技术，自80年代在我国首次应用，经过二十多年的发展已经取得了很大的改进。1984年，周志道结合安徽芜湖少年宫事故工程提出锚杆静压桩法，标志此项技术的产生。[1]锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等地基土。

 

　　树根桩是一种用压浆方法成桩的微型桩，起源于50年代的意大利，通常被应用于基础的托换和加固，桩径一般在Φ100—300mm之间。[2]通常采用抗浮的方式有配重混凝土、土层锚杆、灌注桩和树根桩等。其中配重混凝土体积大、面积大，如果施工和养护不当会造成开裂现象；土层锚杆容易造成由于锚杆钢筋偏斜而发生漏筋或砂浆保护层不够现象；灌注桩施工周期长、桩径和桩间距过大而且造价较高。

 

　　2、锚杆静压桩

 

　　锚杆静压桩是后装种植锚杆和静力压桩结合而形成的一种施工方法，即先在建筑物基础开凿或预留压桩孔和锚杆孔，用粘接剂（一般为硫磺胶泥）锚固种植锚杆，然后安装压桩架，利用建筑物自重作反力，用千斤顶将预制桩逐段压入土中。当压桩力或压入深度达到设计要求后，将桩与基础连接在一起。锚杆静压桩作为一种沉桩方法，是利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力，通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，将桩段从压桩孔处压入地基土中，然后将桩与基础底板或桩基承台连接形成整体，使新桩基与原建筑物基础共同承担荷载，提高加桩区域的承载力，达到阻止或减少沉降的目的。[2]

 

　　锚杆静压桩与其它基础加固或托换技术相比又具有施工时无振动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小的特点。我们利用锚杆静压桩新技术特殊工艺，充分利用其特点，改进桩型、桩材、压桩设备，将其应用到高层建筑中桩基加固和托换中，取得了成功。[3]为高层建筑病害工程桩加固提出一种更方便、更合理、更有效、更经济的加固方法。

 

　　3、锚杆静压桩在实际工程中的应用

 

　　某工程位于武汉香港路边，框剪结构，地下一层，地上23层，是一智能性高档写字楼。本工程原采用大型钻孔灌注桩，由于在基坑开挖中受到周边边坡失稳的影响造成了部分桩存在偏位的情况，根据规范要求，必须对该工程病害工程桩进行加固补强方可使用。由于本工程原钻孔灌注桩截面大，长度长，承载力高，持力层埋置深，在采用锚杆静压桩进行补强时要求桩也应具有较高的承载力。故本工程采用Φ377×9的钢管桩进行加固。该补桩桩位在底板施工前均已确定方案，在施工时锚杆和桩位均先预先留置。由于该桩承载力高，所需反力较大，对此我们对反力架和锚杆均加强了，千斤顶也采用大吨位千斤顶，压桩完毕后钢管内应填充C35微膨胀混凝土，加固完成后，经检测达到设计标准，效果良好。

 

　　4、树根桩

 

　　树根桩的适用范围非常广泛。它适用于既有建筑物的修复和加层、古建筑的整修、地下铁道穿越、桥梁工程等各类地基的处理与基础加固，以及增强土坡或岩坡的稳定性等工程。[4]因而树根桩的问世，使托换技术有了很大的进步。树根桩是采用钻机在地基中成孔，放入钢筋或钢筋笼，采用压力通过注浆管向孔中注入水泥浆或水泥砂浆，形成小直径的钻孔灌注桩。由于采用小型钻机施工，可在土中以不同的倾斜角度成孔，从而形成竖直的和倾斜的桩，用于加层改造工程的地基加固、在既有建筑物下施工地下隧道时对既有建筑物基础的托换，或用于作为边坡上建筑物以及码头下提高地基承载力和边坡稳定性。树根桩的直径宜为150、300mm，桩长不宜超过30m。桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。[5]

 

　　5、树根桩在实际工程中的应用

 

　　5.1珠海市政管理处拱北污水处理厂初沉池地基基础加固工程

 

　　该沉淀池于1985年进行沉管灌注桩（Φ480）桩基施工，单桩承载力45T，验桩4条，其中一条不合格，不能满足设计要求。根据场地地质情况，结合施工现场情况，经验证采用树根桩技术进行基础加固。根据设计院提供加固荷载，每个桩基础增加承载力1/4，树根桩承载力按摩擦桩来考虑。通过计算，在原基础上补加140条树根桩，单桩承载力12T，桩径Φ150，桩身砼标号C23级，主筋选用4Φ12，箍筋为Φ6@250，桩身入残积土1.5米，桩长平均13米.该工程于1992年7月至9月上旬进行施工。施工完成后，由中国建研院珠海科研设计部进行单桩垂直静荷载试验，检测结果，极限承载力均大于240KN，容许承载力取为120KN，安全系数大于另回弹系数为50%左右，表明桩身质量较好。工程竣工后，获得了建设单位及设计单位的好评。

 

　　5.2广州一六层框架结构宿舍楼树根桩基础托换工程该宿舍楼原设计为五层框架结构，基础采用打桩及独立柱基础。在施工过程中进行加层，结果发现建筑物出现不均匀沉降，沉降量达十几厘米。根据此情况，采用树根桩进行基础托换，每个桩基设四条树根桩，桩径Φ150，桩长8米。该工程于1992年11～12月施工，施工后，建筑物沉降稳定。

 

　　6、结论

 

　　锚杆静压桩加固地基技术是我国在土木工程领域自主研究开发成功的新技术，现在已成为技术可靠、经济合理的新型加固方法。锚杆静压桩技术也还有很多需要改进的方面，还有很多新技术要去创新，例如研制新的压桩设备，运用单板机对压桩力、桩长等参数实时显示，配置自控电脑，进行智能化施工。

 

　　树根桩适用于古建筑托换加固、建筑物增层、稳定岩石和土质边坡、厂房基础和设备基础加荷、危房加固、地下铁道穿越和深基坑开挖对既有建筑物的保护等托换工程。

 

　　相比之下，树根桩具有工期较短、造价低廉的特点。我国上海首先将树根桩技术扩大应用到污水处理厂工程的池体抗浮领域，天津市纪庄子污水处理厂扩建工程随即也采用了树根桩进行池体抗浮，取得了较好的技术和经济效果。

 

　　参考文献

 

　　[1]周志道.锚杆静压桩法[J].工业建筑，1984，（1）.

 

　　[2]刘毓氚，陈福全.锚杆静压桩在危险建筑物加固中的应用研究[J].岩石力学与工程学报，2002，21（1）：130-132.DOI：10.3321/j.issn：1000-6915.2002.01.027.

 

　　[3]张友权.金伟江.锚杆静压桩挤土效应的计算[J]-西部探矿工程2007，19（2）

 

　　[4]叶书麟，杨伟方，周申一，等.树根桩探索试验[J].建筑结构，1983，（5）.

 

　　[5]陈国政.太钢一轧厂软土树根桩试验研究[J].岩土工程师，1994，（1）：50-55.

 

　　[6]郑俊杰.张建平.刘志刚软土地基上建筑物加固及综合纠偏[期刊论文]-岩石力学与工程学报2001，20（1）