既有建筑物基础托换技术中钢管纤维桩工法.docx

既有建筑物基础托换技术中钢管纤维桩工法【摘要】钢管纤维桩工法是建筑物基础托换技术中较为先 进和实用的工法目前在国内托换工程实践领域应用还比较 少，现行的相关规范尚未专门涉及钢管纤维桩工法具有施 工快捷，质量可靠，对基础土层及周围建筑物扰动小的特点, 特别适合既有建筑物的基础托换工程（特别是旧城改造和古 建筑物地基加固工程），是一种值得推荐的建筑物基础托换 技术文中全面介绍了这种工法的特点、设计以及施工环节, 并结合成功的实例，展示了该工法的实际工程应用效果关键词】既有建筑物；基础托换；钢管纤维桩1钢管纤维桩的特点钢管纤维桩工法具有以下明显优点：1.1受力明确，托换质量有保证基础托换加固工程中 新旧结构的连接方式也是多种多样，不一而足某些加固施 工工艺的效果有时存在较大的不确定性采用钢管纤维桩进 行托换加固，结构受力更为明确，新旧结构的连接也比较方 便，施工质量容易控制，加固的可靠性有一定提高1.2桩的直径小，相对强度高，便于布桩目前国内的 基础托换工程采用树根桩工法的较多，但树根桩在设计及施 工中也存在一些问题，如承载力低，所需桩数多，布桩困难 等若使用强度较高，直径更小的钢管纤维桩，则可以在一 定程度上缓解或解决这些问题。

1.3适用范围广，在很多地质情况下都能取得较好效果 桩管中的填料与钢管在受力过程中的相互作用：钢管对填料 的约束作用使填料的强度有所提高，而管内填料的存在也使 桩的刚度提高，有利于避免或延缓钢管发生局部屈曲，保证 其材料性能的充分发挥这种合理的结构使钢管纤维桩具有 较高的刚度和抗剪强度，能够承受较大的竖向压力及冲击荷 载，有相对较好的抗弯性能和很强的穿透能力，若加硬钢桩 靴或先用钻机成孔，还可有效进入坚硬岩（土）层故钢管 纤维桩可以广泛应用于人工填土、碎石土、砂土、粉土、黏 性土、淤泥质黏性土、淤泥、湿陷性黄土、岩石等各类地基 土1.4对施工场地要求不高，施工快捷由于钢管纤维桩 直径很小，所需施工机械设备较简单，便于对既有建筑物地 基进行加固处理，在场地狭小的工程中，尤其能体现这个特 点另外，在钢管纤维桩的施工过程中，钢管还可以作为浇 筑其核心填料的模板，与钢筋混凝土桩相比，可节省模板费 用，加快施工速度1.5施工灵活，桩体连接方便为适应场地的限制，桩 长可以方便地根据需要进行调节另外，若有某节钢管遗漏, 也很容易补上而不改变其受力中心的位置钢管纤维桩可用 专门的外套管连接，也可以焊接；桩头也容易与上部承台连 接。

1.6便于防锈防腐防锈防腐措施对于钢管纤维桩是极 其重要的，特别是在人工填土或在干湿度经常变化的情况 下，钢管纤维桩必需采取有效的防锈防腐措施，一般钢管桩 外壁进行电镀或者以塑料涂层防锈防腐，而内侧则主要依靠 填料防锈防腐1. 7施工扰动小钢管纤维桩截面积小，打桩时挤土量 少，对桩周土的扰动小，对邻近建筑物的影响也非常小，因 此特别适合于居民楼等人口密集处建筑物的基础托换工程鉴于以上的优点，钢管纤维桩特别适合于既有建筑物的 基础托换工程当然，钢管纤维桩工法有时也存在弊端，如 利用汽锤打桩时有噪音，可以选用水力锤或静压等技术加以 改进2钢管纤维桩托换加固施工钢管纤维桩的施工方法可以采用掌上型气锤打入，或采 用压入的方法，钢管之间往往通过配套的套管联接对于地 基中存在难以穿越的土层，如人工填土，或以前建筑物的废 墟等，则需要借助于钻孔设备进行预钻孔，并借助于套管或 直接穿过土层安放钢管纤维桩钢管纤维桩的施工工艺一般为：①按设计数据及施工场 地制备合适长度的防锈防腐钢管，如果需要进行壁后灌浆， 还需预先钻孔并做好防漏工作②按设计的桩位放样，凿开 桩孔位置底板，打（压）入第1桩段，压桩力应该在2〜3 倍的单桩承载力左右。

桩底钢管底部用钢板焊死，以防止下 放钢管时土或泥浆进入，并便于管内灌浆若桩位在既有的 基础下方或土层难以穿透，则需要借助于小型钻机预钻孔并 对原基础上的预钻孔作一定扩大处理，然后下放钢管或通过 预钻时设置的套管放入钢管③校正上节管桩，钢管节间用 配套的钢套管连接或焊接，然后打（压）入下一节钢管，直 至达到设计的深度（3min内桩打入量小于5mm/min）o由于 进行基础托换的钢管纤维桩按被动承载桩来设计，它的承载 能力的发挥主要依靠结构所受活荷载出现的几率及其大小 来决定，所以不必对桩施加预应力④在钢管中插入灌浆管 直至底部，然后边灌浆边上拔，并注意使浆液浇捣密实，直 至浆液溢出钢管在填土质地松、承载力低的地基土层，可 以利用花管在壁后填土层注浆，通过部分浆液注入填土中， 加固变形大的填土地基，提高承载力⑤用适当的方法完成 钢管纤维桩与被加固基础的连接3实例国内方面，武汉大学使用钢管纤维桩工法较早（1990 年），托换也都取得了较好的效果随后的一些托换工程中 也开始使用钢管纤维桩这种工法以下是几个国内近年来利 用该工法成功托换的例子3. 1河南郑州市东郊的河南省移动通讯公司新机房大楼 深基坑支护工程中，因邻房为旧机房大楼，紧贴坑壁，用4)80 mm钢管桩成排予以支撑和托换，坑深6.5m, 土层为极松软 淤泥质粉质黏土和粉土。

桩长度12m,辅之以花管注浆固结 土体，托换支护成功3.2湖北省汉川市高级职业技术学校主教学楼因地基松 软，且一侧有堤防重压，致使楼房倾斜设计采用陡倾型(80 )灌浆钢管桩对其一侧的条基予以托换在条基两侧 每隔0.5m打入一根托换用的灌浆钢管桩，横断面上呈交叉 形布置，长10m托换成功3.3武汉市六渡桥阳光大厦，深基坑支护工程，9ni深基 坑为防止基坑边2层旧办公楼，3层施工项目经理部办公 楼，以及汉口新华影院副楼这3栋楼房的继续下沉、倾斜， 在3栋楼房的边条基上压入8〜10m的花管注浆桩，48 mm 的脚手架管托换成功4结语随着年代的变迁以及人们对文物保护意识的逐渐增强， 名人故居、名楼古塔等建筑物也逐渐被纳入需要整固的范 围；加之城市建设加快，建设项目剧增，建筑物越来越高， 基础越来越深，场地条件千差万别，有时也会给建筑基础及 上部结构留下隐患或损坏，对于特别适合既有建筑物基础托 换工程钢管纤维桩工法，无疑将有更加广阔的发展和应用空 间。