桩基置换下筏板基础施工技术

【关键字】筏板基础；桩基置换；施工技术；裂隙 

　　1 前言 

　　对于高层建筑，如果其基础的地基承载能力不足，很容易引起上部结构因地基不均匀变形产生裂隙甚至结构破坏[1-3]。然而，高层建筑采用的条形基础、独立基础一般不能满足地基承载力的正常使用和极限使用的容许值[4-5]。因此，工程中采用整体性和刚性较大的筏板基础来替代。 

　　本文结合筏板基础对某高层建筑物的桩基础结构特殊加固项目，从混凝土约束条件的角度，研究了桩基置换工况下的筏板基础施工过程中施工工艺的关键技术，希望研究成果对于此类工程的施工能够起到一定的指导作用和推广。 

　　2 工况概述 

　　本项目为22层高混凝土剪力墙结构，房屋基础采用旋挖钻混凝土灌注桩基础，桩基持力层为微风化基岩。工程项目在桩基施工后5-6个月时间后，发现15#楼的部分楼板、主梁、剪力墙面出现明显的不同程度大小的裂隙。经过一系列的研究和调查初步确定裂隙产生是由于地基承载力不足，引起桩基的不均匀沉降。通过对样芯的鉴定和试验检测，判定该质量事故主要是由于部分桩基的质量问题和地基持力层承载力未达到规范要求而引起上部结构变形开裂。 

　　针对与本次质量事故鉴定分析报告，通过研究和分析了各加固设计方法，最终确定加固方法：即停止上部结构的施工，在原有的地基基础上布设直径为1m的人工挖孔桩，并通过2m厚的筏板基础将原有钻孔桩和人工挖孔桩联结为整体，共同承受上部结构的荷载。筏板基础使用纤维膨胀抗裂剂掺量为4%的C35混凝土浇筑。 

　　3.1垫层施工控制 

　　筏板基础垫层C15混凝土，厚度为100mm，每边的宽度比筏板基础宽100mm。垫层四边用钢筋将槽型钢模板进行固定，以保障垫层基础的大小和位置。垫层混凝土施工采用平板式振动器进行振捣，确保垫层混凝土结构的密实度和均匀性。 

　　3.2基础钢筋绑扎技术 

　　筏板基础钢筋的布置形式采用双排双向。根据钢筋的分布线，首先铺设东南和西北向的底板下层钢筋，然后铺设西南和东北方向底板上层钢筋。绑扎好底板下层钢筋后，对筏板基础的底板拉结筋进行绑扎，拉筋采用直径为12mm的光圆钢筋进行左右间距为600×600mm的布置形式。同时，布置间距为1200mm，直径为30mm钢筋加工而成的钢筋马凳，马凳的高度约为1820mm，长度约为1200mm，马凳底脚的宽度约为300mm， 

　　马凳上部安置纵横方向上排钢筋，其顺序与筏板基础的下层钢筋相反，绑扎形式形同。最终将筏板基础的拉筋上部在主筋节点位置制作成135度，筏板基础钢筋的绑扎形式为“八字扣”。 

　　3.3筏板与原桩连接处理 

　　筏板基础与原桩连接处理步骤如下： 

　　第一步：原桩钻孔 

　　在原桩钻孔需要提前确定好控制轴线，然后再将筏板基础的钢筋通过放线来确定在原桩上的钻孔位置，对原桩进行钻孔时，需要通过控制轴线来及时调整钻头的角度，确保水钻在钻孔的过程中，钻头的中心线与控制轴线始终平行，有效的保证了同排桩的钻孔在一条轴线上。 

　　第二步：穿筋 

　　将筏板主筋从一排原桩的一头穿入，并用铁三角将钢筋固定在孔内的中心线位置，来确保灌浆质量的控制。由于钢筋长度的限制，需要采取螺纹套筒来链接主筋，连接过程应该在灌浆和孔口封闭前完成，保证钢筋的连接质量。 

　　第三步：孔口封闭 

　　主筋的连接和穿过原桩固定之后，运用环氧树脂胶结剂对原桩一段完全封闭，另一端上下部位保留两个直径为10mm小孔来作为注浆孔和排气孔。 

　　第四步：灌浆 

　　在预先保留的下部小孔作为注浆孔，将高强无收缩的注浆液通过控制压力为0.25Mpa的压浆机压入注浆孔内。直至排气孔均匀流出压浆材料时，便可以停止压浆作业，并采用柔性材料将注浆孔和排气孔密封起来。 

　　第五步：养护 

　　注浆完成后，保护好钢筋，防止扰动和拉拔。同时对注浆孔及采用防水薄膜覆盖和草袋打湿覆盖的方式养护7天左右。 

　　3.4 基础混凝土后浇带施工 

　　第一步：设置后浇带 

　　此筏板基础混凝土属于大体积混凝土，因此，对于高层建筑基础的大体积混凝土后浇带的设置应该满足一定的要求：（1）高层建筑结构的裙房之间没有设置沉降缝，应该适当的在裙房的一端布置后浇带。（2）刚性防水措施在高层建筑的基础中时，不需要设置变形缝时，应在基础每隔30-40m范围内设置施工后浇带，同时尽可能的设置在柱距三等分中央位置。（3）高层建筑的基础面积能够符合地基变形时，后浇带适合布置于建筑相近的裙房第一跨中。 

　　第二步：后浇带施工 

　　筏板基础大体积混凝土施工时，须要布置后浇带。布置后浇带的过程中，应该对后浇带进行严格封闭措施，避免污染物和雨水的流入，其外墙部分为排除底板的余水，应该设置附加的防水层，并在其上部用板材进行封闭覆盖，与砖块在底板后浇带的两侧砌筑一定尺寸的墙带。 

　　后浇带混凝土采用早强抗收缩混凝土，其强度等级比后浇带两侧混凝土强度等级要高一个级别以上，并且在两侧浇筑施工完成后的近2个月之后开始施工。 

　　3.5筏板结构混凝土浇筑技术 

　　筏板结构基础混凝土浇筑特点：其底面积大，厚度深，所以浇筑混凝土的浇筑量大；筏板基础浇筑要求较高的整体性和连续性，因而需要严格控制混凝土的浇筑温度和初凝时间；筏板基础为地下结构，工况复杂，需科学合理的设计和布置。 

　　本工程筏板基础采用C35混凝土，内加水泥重量10%的ZY膨胀剂。筏板基础厚度2m，总浇筑量约900m?，属大体积混凝土施工的范畴。施工要点如下： 

　　1、大体积混凝土施工控制要点是控制混凝土内外温差不超过25℃，混凝土内外温差很大，混凝土就会开裂，影响结构安全性能和正常使用能力。 

　　2、混凝土原材料的选择：选用中砂作为细骨料，粗骨料要求连续级配；筏板结构混凝土基础的浇筑一般有三种方案可供选择：1）全面分层。该方法通常用于浇筑的基础平面尺寸不太大的工况，这样把整个底面作为一层，在第一层浇筑的混凝土初凝之前浇筑第二层，一般沿高度方向可分成 2～4 层。2）分段分层。该方法通常适用于筏板基础面积不太大但是长度较长的工况。3）斜面分层该方法通常适用于筏板基础长度很大，一般超过厚度的三倍的工况。 

　　4 结语 

　　本文依据桩基置换条件下新增筏板基础的加固项目工程，考虑到筏板基础混凝土属于大体积混凝土结构，从约束条件的角度，针对该特殊工况的筏板基础施工过程，优化了筏板基础施工过程中的关键施工工艺技术，实践结果表明此工艺能够有效的提高混凝土抗变形能力。研究成果能够为此类工程的大体积混凝土的施工工艺提供技术借鉴。 

　　参考文献 

　　[1]许文忠.大体积混凝土基础温度裂缝控制施工技术研究[D].同济大学，2007. 

　　[2]李跃.大体积混凝土的温控和防裂技术研究[D].武汉理工大学，2004. 

　　[3]黄红万.筏形基础大体积混凝土温控防裂措施研究[D].武汉：武汉大学，2004. 

　　[4]杨鸿滨.基础筏板大体积混凝土施工技术[J].山西建筑，2010：164-165. 

　　[5]黄子贶.沉降后浇带在高层建筑大底盘基础中的作用研究[D].杭州：浙江大学，2007.