摘要：某工程修建的新地下室在施工完成以后就遭遇了暴雨的袭击，并且出现了地下室整体上浮的情况，梁板柱件在遭到暴雨的袭击后也受到了相应的损害，施工上的技术人员通过对原因上的分析，采用了钢管桩进行永久性加固处理上的施工，并通过科学的技术对钢管桩进行了相应的处理，得到的效果良好，仅供相关技术人员的参考与借鉴。
关键词：钢管桩；抗浮水位；抗拔力
此次参与施工实验的地下室因受到暴雨的袭击，底板由于受到雨水的冲泡，建筑的外墙与底板出现了明显的裂缝，并且在裂缝中产生了渗水的情况，由此可以判断地下两层约一千米左右的区域可能出现整体上浮的事故。
1地下室上浮处理方案
1．1原因分析
本新建工程为人防地下室，地下1层为超市和商业用房，层高4．2m，地下2层为停车场，层高3．6m，整个地下室底板有2个标高，高差2．5m，柱网以9．0m×9．0m为主，设计采用0600PHC预应力管桩，以强风化粉砂岩作为持力层，基础采用桩筏，筏板厚650mm。2012年受超强台风影响，连降7日暴雨，场地内水位迅速上涨。台风过后，发现底板标高较低处的地下2层底板和外墙有明显的裂缝并渗水。
经设计、施工和监理会同相关专家共同分析认为，地下室上浮以及由此而产生的结构裂缝是由于地下水对底板的浮力引起的。原设计采用柱下预应力管桩抗压抗拔，为降低投资，设计中采用了释放水浮力法，即根据地下室底板起伏情况，在地下室外墙底部4m范围内采用满铺砂石回填，形成连续的水平透水层，流入排水系统，这样处理使得设计抗浮水位降低。但当实际洪水到来时，透水层发挥的作用有限，使得局部水头迅速上升，超过了设计抗浮水位，峰值水位标高按算至场外车库人口处标高，则浮力比结构自重大，净水头接近3m，所以造成局部地下室整体上浮。
1．2加固处理方案应急抗浮处理方案
在地下室四周布置降水井，连续不断抽水，降低地下水水位高度；地下室底板堆砂包，堆高2ITI增加底板的恒载，除可抵御地下室整体上浮外，还有助于起拱底板的复位；地下室底板基本复位后进行永久加固处理。原桩基采用彩600PHc预应力管桩，以强风化粉砂岩为持力层，桩长47m左右，单桩承载力特征值为1200kN，大部分柱下采用两桩承台，考虑原管桩已被拉断，永久加固需考虑原柱下桩基抗压加固和地下室整体抗浮加固。根据地下室的层高情况和施工条件，综合分析，确定采用静压钢管桩加固，该施工工艺设备简单移动灵活、适应狭小空间要求，并且可根据承载力要求，调整桩径来满足受力要求。
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2钢管桩加固方案
2．1施工要点
人工凿底板时应注意对底板上层钢筋的保护，并将上层钢筋切断；在基础底板E埋入6根诬5的锚杆提供压桩反力，锚杆植A底板长度600mm，压桩时保持锚杆稳定，不得松动，压桩反力架的安装要保持垂直，应均衡拧紧锚杆螺帽，并在压桩过程中应随时拧紧松动的蝌冒；钢管桩焊接时确保上下节桩在同—轴线上，焊接时须在桩两侧同时施焊，以保证对称受力，减小变形，焊接后应检查焊接质量，若有漏焊或焊缝高度不够，应及时补焊；采用闭口钢管桩，每节钢管长度为2．5m，实际施工时根据顶板梁的位置，适当调整桩位，保证加载装置高度；钢管表面锈蚀处理：采用喷砂处理，清除钢管表面的油污、氧化皮等污染物；钢管内浇筑C15细石混凝土，在桩顶焊接直径500mm，厚20mm的钢环板，兼做止水钢板，同时同底板上部钢筋焊接，封桩混凝土采用C40微膨胀混凝土；钢管桩沉桩以压桩力控制为主，桩长控制为辅，压桩力不小于1200kN，当压桩力小于l200kN时，要增加钢管桩长度。
2.2沉桩情况分析
通过对施工过程中使用的钢管进行压力与沉桩实践上的情况，通过分析可以得到一些钢管排列上的规律。刚管压入到工程施工过程中时，中间附近的沉桩会出现挤压的情况，此时庄头会随着力度的加大，而逐渐下沉。沉桩周围的土壤也会随着重力的施加而产生变形的情况。所以，此时陈庄周围的土质是砂质粉土构造时，中间上的阻力是基本没有发生变化的，但此时庄周围的阻力会得到不断的加大。
此时沉桩会被定入到三号淤泥土质构造的土壤中，由于此时土质上的构造原理会将阻力进行减小上的处理，出现这种情况的原因是桩尖上阻力在较硬的土质中时，摩擦力会比较大，但突然被钉入进土质较软的土层中时，会因为摩擦阻力的突然降低而出现速度上的提升，此时沉桩再进入到淤泥质粘土层时，沉桩上的力度会随着土层深度变化而逐渐增大，但此过程中起伏上的变动会很小，如果继续施工沉桩就会进入到五号粘土层，沉桩承受的压桩力会出现变化，变化也会随着深度的加大随之加大，沉桩进入六号粘土层以后，压桩上的力度就基本不会出现任何变化了，原因是黏土层上的摩擦阻力基本上是一致的。但是，沉桩一但进入到第七层较硬的土层中时，沉桩的尖头触碰到比较硬的土层时，压力会突然出现一个较大的变化。此时想让沉桩深入到更深的深度，在施工上会产生很大的难度，面对这样的情况，施工人员可以停止加载，二次施工时间间隔可以调整为24小时以后，待土层进行状态上的调整之后可以进行下一步骤上的施工，也就是负压施工，在负压施工过程中需要将沉桩压桩力度进行加大的处理。
如果每个工程施工过程中沉桩上的压载都按照这样的标准进行压桩力处理，可以从压桩的过程中得出单桩竖向的承载力特征值为500kN，此时得出的结论是较为科学准确的。如果在进行压桩处理的过程中施工人员遇到突发情况，将施工上的处理进行时间段上的停止或是停顿，那么压桩受到的压力会出现大幅度的增长，主要的原因是土体固结超静水压力消散导致的摩擦力突然增大。
施工过程中由于施工场地出现的挤土效应，提前进行施工的沉桩会比后施工的沉桩受到的压力要小。原因是提前进行施工的沉桩周围的土层会出现了压力回升的情况，所以受到的阻力会逐渐减小。此时应将沉桩上的长度比控制在1m左右，为了测试沉桩上的压力数值，可以对装订好的沉桩进行随机抽取，抽取数量控制在五根左右，测试的方法是使用钢筋焊接在钢管侧壁提供反力，并作用于此时抽取的沉桩上，最好选择那些压桩力较小的的沉桩进行实验，如果达到测验上的标准要求，就说明沉桩上的施工达到了工程上的要求。
3.结语
地下室在修建的过程中可能会遭受到较大的暴雨或是洪水的袭击，但是经过静桩钢管桩的施工。基本上不会出现新的上浮或者沉降的情况，裂缝与渗漏水的情况也基本不会产生，这些现象的出现足以说明地下室的抗浮措施基本达到了施工上的要求，所以此次施工上的实验说明工程采用静压钢管桩技术可以保障施工上的质量，并适用于技术上的广泛推广。
参考文献
[1]黄丽娟.微型钢管混凝土桩在管桩缺陷处理中的应用[J].宜春学院学报.2009(04)
[2]张玉鹏.采用格构式微型钢管桩处理基坑边浅层填土滑坡设计案例[J].河南建材.2016(06)
论文作者:武文君1,朱慧南2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签：地下室论文; 底板论文; 钢管论文; 情况论文; 土层论文; 过程中论文; 阻力论文; 《防护工程》2017年第16期论文;