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【摘 要】 主要叙述了设备基础不均匀沉降后，采取静压钢管桩进行加固处理采用植筋工艺对基础加宽。对室内地面地基土不均匀沉降发生空鼓和沉陷处，采用压力注浆方案进行加固。
【关键词】 静压钢管桩；植筋工艺；压力注浆
1 工程概况
本工程中有三个热网疏水泵基础（长×宽=2600mm×1200mm，基础埋深至-2.500m）、两个汽动给水泵前置泵基础（长×宽=3853mm×1500mm，基础埋深至-3.000m）、真空泵基础（长×宽=5000mm×1500mm，基础埋深至-2.500m）油箱基础（长×宽=6400mm×3800mm，基础埋深至-1.500m）和吹风机基础（长×宽=2400mm×1200mm，基础埋深至-1.500m）均由地基不均匀沉降而倾斜。根据现场施工条件、土层情况、现场材料情况及技术经济情况通过方案比选、工期论证和经济分析，采取了静压钢管桩方案对设备基础进行加固处理及采用植筋工艺对基础加宽。对室内地面地基土不均匀沉降发生空鼓和沉陷处，采用压力注浆方案进行加固。
2 基础加固设计
由于设备基础下地基土为回填土，且回填土密实度不满足设计要求，因此，基础采用钢管桩托换加固后，基础荷载全部由钢管桩承担，不考虑基底回填土对基础的反力。钢管桩承担的荷载由基础自重和基础下回填土对桩产生的下拉荷载组成。
钢管桩采用直径108mm的钢管，钢管桩的数量按基础自重与基础上作用的竖向荷载总和计算。由于基底荷载大小不一，为避免压桩过程中钢管桩将基础顶起，造成基础新的偏移，因此，单根钢管桩承载力特征值按60kN设计，该承载力特征值能够满足钢管桩的桩端座落在老地基土上。
压桩力的确定：最大压桩力为钢管桩承载力特征值的1.5倍，本次基础托换加固最大压桩力为90kN。
钢管桩长度的确定：由于未得到本工程详细地质勘察资料，仅了解到场地内回填土以下地层为粉质粘土和砂层，实际压桩过程中钢管桩的长度要以满足最大压桩力为准。
桩体强度的确定：钢管桩本身的强度已能满足设计要求，考虑到桩体在使用过程中的耐久性因素，钢管桩在加固完毕后，需向钢管中浇注C15细石混凝土。
钢管桩施工在基础两侧时，需在原基础侧面植筋，并加大基础。
3 压力注浆加固设计
本次地基压力注浆采用高压快注与低压慢注相结合的方法，高压快注是指在压力注浆开始时，用较高的压力将地基土缝隙快速冲开，在注浆孔周围形成水泥浆脉体；低压慢注是指注浆孔周围水泥浆脉体形成后，水泥浆液会沿脉体注入地基土内；为最大限度地向地基内注入水泥浆液，避免浆液沿地板或槽壁冒出，高压注浆后需采用低压慢注的方式，使水泥浆沿地基土空隙充分渗入，保证注浆效果。
注浆孔的布置采用矩形布置，孔距为1.5m。水泥浆采用标号为32.5级的水泥，水泥浆的水灰比为0.6-0.7，注浆量较大时取低值，注浆量较小时取高值。高压快注时注浆压力最大值不超过1.0Mpa，压力稳定时间为5分钟；低压慢注时，注浆压力不超过0.5Mpa，注浆压力稳定时间为5分钟。
4 施工工艺和技术措施
1.静压桩施工方案
（1）施工总流程：开挖→定位放线→加工钢管→钢管静压→灌注桩内混凝土→植筋→灌注混凝土→回填
（2）钢管桩桩长5.0m，分五段施工，即每段钢管长1.0m。施工时将业主提供的108钢管截至设计要求，并将底节桩的桩端加工成60°的锥角。静压桩压力不小于90kN。局部座落在桩基础承台上的钢管桩视现场情况决定钢管桩的具体长度。
准备边长为300mm的方形钢垫板，钢垫板厚度均为20mm，如图1所示。
图1 静压桩安装示意图
（3）将基础两侧填土挖除，开挖深度达到基础底标高，开挖土体不得堆放在基础旁边，防止造成塌方，出现安全事故。
（4）在基础侧面安装反力支架，支架与原由基础间采用膨胀螺栓连接，连接螺栓不得少于2个，支架中间肋板必须与桩位中心对齐，支架底板要水平，防止压桩过程中桩体倾斜。
（5）支架安装完毕，将钢管桩最下节和千斤顶安装好，支架、钢管、千斤顶三者必须中心对齐，否则在压桩过程中将造成倾斜。钢管桩下压入时，压桩终止压力为90kN。钢管每节间要求焊接，焊接时要严格控制焊接质量，并保证焊接后钢管的垂直度。桩节垂直度允许偏差：1%桩节长。
（6）压桩满足设计要求后，从桩顶灌入C15细石混凝土，在桩顶处放置钢垫片（垫片尺寸：边长为300mm的方形钢垫板，厚度至少20mm）。
（7）在基础侧面植筋，钢筋为Ф20@200。在固化期间内严禁扰动钢筋。在植筋完毕后，按照图2加大基础，混凝土强度等级为C30。
图2 基础植筋示意图
2.注浆施工工艺
（1）定位放线
了解地下管线、电缆情况，注浆孔应避开管线和电缆。注浆孔间距为1.5m×1.5m。用钢卷尺在地面上放出注浆孔，并作好标记，避免遭到破坏，并将放线结果记录。
（2）成孔
本工程地面为混凝土地面，厚度在200-400mm。定位放线完成后，用手提钻机在注浆孔位置将混凝土地面钻透，然后用轻便触探钻杆在地基土内锤击成孔，孔深为4.0m。
水箱基础有沥青隔绝层，厚度在100mm.定位放线完成后，用手提钻机在注浆孔位置将沥青隔绝层钻透，然后用轻便触探钻杆在地基土内锤击成孔。
（3）拌和水泥浆
用水泥浆搅拌机进行水泥拌和，水泥采用32.5级水泥，浆液水灰比取0.6-0.7（水灰比=水重量/水泥重量）。水泥浆拌合时首先根据搅拌筒容积计算用水重量，并根据水灰比计算出每次拌和所用水泥量。浆液拌和要求均匀，浆液使用前应过滤，并在注浆过程中不停缓慢搅拌，避免浆液堵塞注浆管和沉淀。
（4）注浆
在已完成的注浆孔中放置注浆钢管，钢管应露出地面0.5m左右。注浆管与注浆泵相连，注浆孔孔口周围要封堵，以上工作完毕后即可开始注浆。
地面注浆可分批进行，由外向内，由两边到中间逐步进行注浆施工。注浆压力高压为1.0MPa，低压为0.5MPa，注浆压力稳定时间为5分钟。注浆完毕后要立即记录注浆水泥用量、注浆压力和注浆过程中遇到的异常情况。
水箱基础注浆停止标准：水泥浆流速小于5L/min；水箱周边出现跑浆现象。
3.质量保证措施
（1）在静压桩施工过程要严格控制支架、千斤顶和钢管三者的中心，三者之一一旦发生偏斜，立即进行纠正。
（2）在焊接钢管时满焊，使钢管侧壁受力均匀。
（3）在施工过程中保证静压力不小于90kN。
5 結论及要求
设备基础和地基土加固完毕后，达到基础在正常过程中不再产生新的不均匀沉降，室内地面在正常使用过程中不再产生空鼓和沉陷。
【关键词】 静压钢管桩；植筋工艺；压力注浆
1 工程概况
本工程中有三个热网疏水泵基础（长×宽=2600mm×1200mm，基础埋深至-2.500m）、两个汽动给水泵前置泵基础（长×宽=3853mm×1500mm，基础埋深至-3.000m）、真空泵基础（长×宽=5000mm×1500mm，基础埋深至-2.500m）油箱基础（长×宽=6400mm×3800mm，基础埋深至-1.500m）和吹风机基础（长×宽=2400mm×1200mm，基础埋深至-1.500m）均由地基不均匀沉降而倾斜。根据现场施工条件、土层情况、现场材料情况及技术经济情况通过方案比选、工期论证和经济分析，采取了静压钢管桩方案对设备基础进行加固处理及采用植筋工艺对基础加宽。对室内地面地基土不均匀沉降发生空鼓和沉陷处，采用压力注浆方案进行加固。
2 基础加固设计
由于设备基础下地基土为回填土，且回填土密实度不满足设计要求，因此，基础采用钢管桩托换加固后，基础荷载全部由钢管桩承担，不考虑基底回填土对基础的反力。钢管桩承担的荷载由基础自重和基础下回填土对桩产生的下拉荷载组成。
钢管桩采用直径108mm的钢管，钢管桩的数量按基础自重与基础上作用的竖向荷载总和计算。由于基底荷载大小不一，为避免压桩过程中钢管桩将基础顶起，造成基础新的偏移，因此，单根钢管桩承载力特征值按60kN设计，该承载力特征值能够满足钢管桩的桩端座落在老地基土上。
压桩力的确定：最大压桩力为钢管桩承载力特征值的1.5倍，本次基础托换加固最大压桩力为90kN。
钢管桩长度的确定：由于未得到本工程详细地质勘察资料，仅了解到场地内回填土以下地层为粉质粘土和砂层，实际压桩过程中钢管桩的长度要以满足最大压桩力为准。
桩体强度的确定：钢管桩本身的强度已能满足设计要求，考虑到桩体在使用过程中的耐久性因素，钢管桩在加固完毕后，需向钢管中浇注C15细石混凝土。
钢管桩施工在基础两侧时，需在原基础侧面植筋，并加大基础。
3 压力注浆加固设计
本次地基压力注浆采用高压快注与低压慢注相结合的方法，高压快注是指在压力注浆开始时，用较高的压力将地基土缝隙快速冲开，在注浆孔周围形成水泥浆脉体；低压慢注是指注浆孔周围水泥浆脉体形成后，水泥浆液会沿脉体注入地基土内；为最大限度地向地基内注入水泥浆液，避免浆液沿地板或槽壁冒出，高压注浆后需采用低压慢注的方式，使水泥浆沿地基土空隙充分渗入，保证注浆效果。
注浆孔的布置采用矩形布置，孔距为1.5m。水泥浆采用标号为32.5级的水泥，水泥浆的水灰比为0.6-0.7，注浆量较大时取低值，注浆量较小时取高值。高压快注时注浆压力最大值不超过1.0Mpa，压力稳定时间为5分钟；低压慢注时，注浆压力不超过0.5Mpa，注浆压力稳定时间为5分钟。
4 施工工艺和技术措施
1.静压桩施工方案
（1）施工总流程：开挖→定位放线→加工钢管→钢管静压→灌注桩内混凝土→植筋→灌注混凝土→回填
（2）钢管桩桩长5.0m，分五段施工，即每段钢管长1.0m。施工时将业主提供的108钢管截至设计要求，并将底节桩的桩端加工成60°的锥角。静压桩压力不小于90kN。局部座落在桩基础承台上的钢管桩视现场情况决定钢管桩的具体长度。
准备边长为300mm的方形钢垫板，钢垫板厚度均为20mm，如图1所示。
图1 静压桩安装示意图
（3）将基础两侧填土挖除，开挖深度达到基础底标高，开挖土体不得堆放在基础旁边，防止造成塌方，出现安全事故。
（4）在基础侧面安装反力支架，支架与原由基础间采用膨胀螺栓连接，连接螺栓不得少于2个，支架中间肋板必须与桩位中心对齐，支架底板要水平，防止压桩过程中桩体倾斜。
（5）支架安装完毕，将钢管桩最下节和千斤顶安装好，支架、钢管、千斤顶三者必须中心对齐，否则在压桩过程中将造成倾斜。钢管桩下压入时，压桩终止压力为90kN。钢管每节间要求焊接，焊接时要严格控制焊接质量，并保证焊接后钢管的垂直度。桩节垂直度允许偏差：1%桩节长。
（6）压桩满足设计要求后，从桩顶灌入C15细石混凝土，在桩顶处放置钢垫片（垫片尺寸：边长为300mm的方形钢垫板，厚度至少20mm）。
（7）在基础侧面植筋，钢筋为Ф20@200。在固化期间内严禁扰动钢筋。在植筋完毕后，按照图2加大基础，混凝土强度等级为C30。
图2 基础植筋示意图
2.注浆施工工艺
（1）定位放线
了解地下管线、电缆情况，注浆孔应避开管线和电缆。注浆孔间距为1.5m×1.5m。用钢卷尺在地面上放出注浆孔，并作好标记，避免遭到破坏，并将放线结果记录。
（2）成孔
本工程地面为混凝土地面，厚度在200-400mm。定位放线完成后，用手提钻机在注浆孔位置将混凝土地面钻透，然后用轻便触探钻杆在地基土内锤击成孔，孔深为4.0m。
水箱基础有沥青隔绝层，厚度在100mm.定位放线完成后，用手提钻机在注浆孔位置将沥青隔绝层钻透，然后用轻便触探钻杆在地基土内锤击成孔。
（3）拌和水泥浆
用水泥浆搅拌机进行水泥拌和，水泥采用32.5级水泥，浆液水灰比取0.6-0.7（水灰比=水重量/水泥重量）。水泥浆拌合时首先根据搅拌筒容积计算用水重量，并根据水灰比计算出每次拌和所用水泥量。浆液拌和要求均匀，浆液使用前应过滤，并在注浆过程中不停缓慢搅拌，避免浆液堵塞注浆管和沉淀。
（4）注浆
在已完成的注浆孔中放置注浆钢管，钢管应露出地面0.5m左右。注浆管与注浆泵相连，注浆孔孔口周围要封堵，以上工作完毕后即可开始注浆。
地面注浆可分批进行，由外向内，由两边到中间逐步进行注浆施工。注浆压力高压为1.0MPa，低压为0.5MPa，注浆压力稳定时间为5分钟。注浆完毕后要立即记录注浆水泥用量、注浆压力和注浆过程中遇到的异常情况。
水箱基础注浆停止标准：水泥浆流速小于5L/min；水箱周边出现跑浆现象。
3.质量保证措施
（1）在静压桩施工过程要严格控制支架、千斤顶和钢管三者的中心，三者之一一旦发生偏斜，立即进行纠正。
（2）在焊接钢管时满焊，使钢管侧壁受力均匀。
（3）在施工过程中保证静压力不小于90kN。
5 結论及要求
设备基础和地基土加固完毕后，达到基础在正常过程中不再产生新的不均匀沉降，室内地面在正常使用过程中不再产生空鼓和沉陷。