已建建筑物地下抗浮处理的探讨

梅建芬

（无锡市城市设计院有限责任公司，江苏，无锡，214031）

已建建筑物地下抗浮处理的探讨

梅建芬

（无锡市城市设计院有限责任公司，江苏，无锡，214031）

某安置小区的公建配套用房，原设计采用预应力管桩作为抗拔桩，在主体封顶后，施工单位停止排水，发现地下室顶板有上拱现象。经对建筑物观测，并组织专家实地察看，对沉降观测资料分析研究后，认为抗拔桩失效，需采用树根桩进行抗浮加固。

抗浮；沉降观察；抗拔桩失效；树根桩加固。

一、工程概况

无锡某安置小区的公建配套用房，由于使用功能需要，地下室层高为5.45m，室内外高差0.15m，上部为两层农贸市场，局部有三层办公用房。由于地下室较深，上部隔墙较少，经计算，局部水浮力大于结构的恒载，需打抗拔桩解决抗浮问题。原设计采用PC-500（100）AB-C60-12的预应力管桩作为抗拔桩，单桩抗拔力极限值为800kN。桩的布置见图1。

二、事故原因

本工程于2009年8月18日开始打抗拔桩，2010年1月21日封顶。主体封顶后，填充墙尚未开始砌筑，施工单位即停止排水。由于当时雨水较多，地下水位急剧升高，施工单位发现地下室顶板有上拱现象，施工单位对该建筑物作沉降观测，发现主体四周上拱幅度小，中间部位上拱幅度大，最大处上拱80mm左右。形成一个弧形。恢复排水后，委托专业检测单位对其进行沉降观测，在23天内，对建筑物进行的6次沉降观测，发现抽水后的沉降也出现四周小、中间大的现象。H轴线观测结果详见下表。

日期轴线6 8 10 12 14 17 19 22 备注2010年3月15日 +50 +75 +84 +85 +73 +54 +38 -25 +抽水前累计上浮2010年4月22日 -16 -40 -57 -52 -46 -32 -24 -13 -抽水后累计下沉

甲方组织专家现场查看了实际情况，听取施工、监理等现场相关人员的介绍，仔细研究了观测单位提供的沉降观测记录，并根据其他地块出现的类似情况，认为上述现象产生的主要原因是跟地下室外围地下水位变化相关联。有部分抗拔桩底板连接点脱开，致使抗拔桩失效，对地下室必须再作抗浮处理。

三、处理方法

由于建筑物主体已完工，结合现场的施工条件，可采用200×200mm的锚杆静压桩、Φ200的树根桩进行抗浮加固处理。若采用锚杆静压桩，有施工速度快、施工现场比较干净等优点；但在将桩压入土中时，首先要克服对桩的侧阻力和端阻力，这两部分力产生一定的挤土作用，另外还存在多次接桩的问题。若接桩过程中现场焊接质量不好，仍达不到抗浮加固的目的。

经反复比较，发现树根桩可以使用小型钻机，所需施工场地较小，只要有1m×1.5m的平面尺寸和2.5m的净空高度即可施工，而且施工时噪声小，机具操作时振动也较小，不会给原有结构物的稳定带来任何危险。施工时因桩孔较小，故而对地基土不产生次应力，仅仅是在灌注水泥浆时使用了压力不大的压缩空气，所以不扰动地基土。建筑的正常工作情况也无影响。决定采用垂直的、只放单根钢筋的摩擦型树根桩来解决抗浮加固问题。

经计算，树根桩采用Φ200，桩长24m，内配置1Φ32 HRB400钢筋，由于受地下室高度的限制，钢筋节长4m，用机械接头连接；注浆材料采用纯水泥浆液，设计强度不小于 40MPa，采用一次注浆的施工方法，单桩抗拔力极限值560kN。待桩体强度大于设计强度的85%时开始张拉，张拉力为240kN，待张拉检验后应力放松至180kN时锁定。经计算，布置了57根树根桩进行抗浮加固。详见树根桩平面布置图（图2）和树根桩与底板节点大样图（图3）。最后在桩顶处底板面用C35微膨胀混凝土浇筑，周围用堵漏王作防水封堵。

四、结语

通过本工程采用树根桩对已建建筑物地下室抗浮问题的加固处理，收到了预期的效果，对同类问题的处理有一定的借鉴意义。同时，对一般带地下室的中、小型工程，在主楼无需采取桩基，局部地下室部分抗浮不够只需少量抗拔桩的情况下，采用树根桩抗浮，可避免预制桩的挤土效应，还可省去大型打桩机械的进退场费，是比较经济可靠的。对中、小型工程在施工场地受到限制，打桩机械无法操作的区域，及对有些已建建筑基础的加固，采用树根桩也是一种不错的选择。

参考资料：

[1] 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002，中国建筑工业出版社，2002.

[2] 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002，中国建筑工业出版社，2002.

[3] 既有建筑地基基础加固技术规范 JGJ123-2000，中国建筑工业出版社，2000.

[4] 张永钧 叶书麟主编，既有建筑地基基础加固工程实例应用手册，中国建筑工业出版社，2001.

[5] 江见鲸 王元清 龚晓南 崔京浩编著，建筑工程事故分析及处理（第二版），中国建筑工业出版社，2003.

[6] 李相然 赵春富 张绍河编著，地下与基础工程防渗加固技术，中国建筑工业出版社，2005.

[7] 龚晓南主编，地基处理手册，中国建筑工业出版社，2008.

图3 树根桩构造详图

图1 抗拔桩平面布置图

图2 树根桩平面布置图

TU325

A

1674-3954（2011）02-0020-03