摘要:錨桿靜壓樁法是近年來開發的一項地基加固新技術，主要是在建筑物的糾偏、基礎沉降不均等建筑工程中得到廣泛的應用，經濟效益及處理效果都非常顯著。本文介紹了錨桿靜壓樁法的基本原理，通過實踐證明，該法在小型水利工程中的應用效果良好，值得推廣。
　　關鍵詞:錨桿靜壓樁；小型水利工程；應用
　　
　　錨桿靜壓樁法是近年來開發的一項地基加固新技術，主要是在建筑物的糾偏、基礎沉降不均等建筑工程中得到廣泛的應用，經濟效益及處理效果都非常顯著。
　　由于行業特點和工程投資渠道的不同，在水工建筑物基礎處理設計時，通常采用的都是傳統的幾種方法，對于錨桿靜壓樁這種新的地基處理技術，目前在水利行業還沒有推廣，應用較少。
　　作者結合2007年梅州市某河堤除險加固工程———排澇泵站，采用了錨桿靜壓樁進行工程處理作一介紹，供同行參考。
　　1錨桿靜壓樁的基本原理
　　錨桿靜壓樁就是利用建筑物本身底板做為壓樁承臺，通過預留壓樁孔和預埋錨桿，以承臺的自重做為壓載，借錨桿反力，采用液壓壓樁機通過反力架將鋼筋混凝土預制短樁逐段壓入樁孔內，當壓樁力達到1.5倍樁的設計承載力和滿足設計樁長時，該孔樁便達到設計要求。當所有樁孔壓樁完畢，再進行現澆混凝土封孔，整個樁群便能承受上部荷載，從而減少地基土的壓力，防止建筑物產生不均勻沉降，從而達到地基加固的目的。
　　錨桿的規格和形式根據壓樁機的要求而定，一般采用螺栓式，錨桿直徑Ф22左右，錨桿埋深30cm左右并與底板鋼筋焊接。預制樁采用鋼筋混凝土結構，斷面形狀為矩形，邊長一般為20～30cm，樁段長一般為2.0～3.0m不等，錨桿采用Ⅰ級或Ⅱ級鋼筋，混凝土強度不低于C30。為保證混凝土預制樁的質量和規格，樁的制作應在專業生產廠進行，壓樁強度要求達到100%。
　　將樁壓入土中時由于土體對樁的阻力，首根樁底部應設計成尖頭，這樣既減少壓樁阻力，同時也便于樁底部較易壓入持力層。壓樁阻力Pp由樁側阻力和樁尖阻力兩部分組成，其表達式為：
　　              
　　式中：U—樁周長（m）；
　　hi—各層土的厚度（m）；
　　fi—各土層的樁側阻力系數（kPa）；
　　A—樁尖面積（m2）；
　　gi—樁尖阻力系數（kPa）。
　　在壓樁過程中，由于擠土的作用，在樁周一定范圍內會出現重塑區，土的粘聚力被破壞，土中超孔隙水壓力增大，土的抗剪強度大大降低。因此，樁的側摩阻力明顯減小，壓樁即利用此特性，能用較小的壓樁力將樁壓入較深的土層中去。隨著時間的推移，超孔隙水壓力逐漸消散，土體逐漸壓密固結，抗剪強度也隨之提高，土的結構強度得到恢復，樁的側向摩阻力也明顯增大。
　　根據工程應用實踐，經3周左右的時間單樁承載力將得到明顯恢復，其安全系數可以達到2.0左右，能滿足設計要求。
　　按照錨桿靜壓樁技術規程規定，靜壓樁最終設計壓樁力按下式計算：
　　                      
　　式中：Kp—壓樁力系數，取值1.5～2.0；
　　Pa—設計單樁垂直允許承載力（kN）；
　　P（pl）—設計最終單樁壓樁力（kN）；
　　L—設計樁最終入土深度（m）。
　　2工程應用
　　某排澇泵站位于梅州市，原排澇原站址作為站址，地面高程19.40m，設計底板高程13.40m，泵室平面尺寸為長16.60m、寬7.80m，底板厚度0.8m。根據站址地質鉆孔資料，其地層結構自上而下分別為：回填壤土、淤泥質粉質粘土、砂卵石夾壤土、基巖。由于建筑物底板座落在淤泥質粉質粘土層上，該淤泥層厚6.5m左右，標貫N僅為3～4擊，承載力f僅為80～90kPa，根本不能滿足建筑物承載力要求，因此，設計時采用了鋼筋混凝土預制樁加固，樁基深入砂卵石層1.0m，通過計算其承載力能夠滿足設計要求。
　　在實際施工過程中，由于地下水位較高，土層含水量較大，開挖深度為6m，基坑開挖相當困難，周邊塌方非常嚴重，站址兩側均為民用建筑，開挖時影響了民房安全。基坑開挖完成后，出現了3方面的問題：①無論哪種打樁機具都體積大、重量重，在吊裝機械無法到場的情況下，進入施工平臺非常困難；②打樁機作業時，巨大的震動必然會影響基坑邊坡和周邊民房空地的穩定，一旦出現塌方，后果將是民房倒塌、機具掩埋，甚至還會危及施工人員的生命；③基坑周邊超挖寬度有限，無法擺放施工機具，如若滿足施工平臺要求，必須增加開挖平面，這就意味著周邊若干民房都得拆除。
　　根據這一情況，通過多方考證和綜合比較，我們采用了建筑行業房屋糾偏技術中的錨桿靜壓樁法。
　　具體做法：建基面開挖完成后即澆筑混凝土底板，底板上按設計樁位要求預留壓樁孔，孔徑為上口45cm×45cm，下口35cm×35cm，孔周邊預埋4根Ф22鋼筋錨桿。預制混凝土樁斷面25cm×25cm，強度為C30，樁段長度2.0m，樁段間采用硫磺膠泥連接。壓樁采用YJ-I50型液壓壓樁機，將已澆筑好的混凝土底板做為壓樁承臺對稱平衡進行，樁底部深入卵石層1.0m左右，樁頂部平齊混凝土底板底部，當壓樁深度和壓樁力達到設計要求值時即可。所有樁基沉壓完畢即進行封孔，封孔時首先清除孔內泥水雜物、鑿毛清洗孔壁、焊接壓樁時割斷的鋼筋并增加適量鋼筋，然后進行混凝土澆筑，封孔采用C30混凝土現澆，混凝土攪拌時添加適量微膨脹早強劑，澆筑完畢濕養護7d后即工程全部結束（見附圖）。
　　                                    
　                                                       附圖：樁孔斷面布置圖
　　3應用總結
　　通過對排澇泵站和某排澇閘地基加固處理，進行錨桿靜壓樁與傳統打樁的方法相比較，確實有很多無法比擬的特點，具體有以下幾方面：
　　（1）施工機具結構簡單、輕便，移動靈活，操作技術易于掌握。一般情況下2個人就可以搬運和安裝就位，壓樁時一臺機具僅需一個人操作。
　　（2）施工速度快，正常情況下每臺班可壓樁50～70延米，可多臺（應對稱）同時進行，也可以與上部結構同步施工，不占絕對工期，大大加快了施工進度，節省了加固費用。
　　（3）由于施工機具結構簡單，操作平臺較小，因此基坑開挖無需擴大，減少了大量的土方開挖，降低了工程因征地、拆遷而帶來的費用。
　　（4）預先澆筑底板做為承壓平臺，整個壓樁過程都是在混凝土底板上進行，施工人員免受了坑洼泥濘地
　　施工的辛苦。同時壓樁時沒有了機械打樁的巨大振動和噪音，對工程區周邊環境沒有任何影響，做到了文明施工。
　　（5）采用分段壓樁，樁的長度可以根據實際需要控制，避免了傳統打樁時總有部分樁頭高出設計高度而
　　不得不進行砍樁頭。
　　（6）當壓樁力（可通過表盤直接讀數）達到設計最終單樁壓樁力和設計樁長時，便可認為該樁已滿足設計要求。因此，施工時極其簡便，施工質量較易得到保證。同時，由于人工控制壓樁力和樁長，也確保了地基不透水層不會遭到破壞。
　　（7）錨桿靜壓樁法適用于粘性土、淤泥質土、人工填土、黃土、腐質土等地基加固，特別適用于人口稠密區、交通條件不好、工程量較小的水利工程的基礎加固。
　　總之，通過應用分析，錨桿靜壓樁法除了在小型排澇泵站和小型排澇閘地基處理工程中的應用外，在小型灌溉泵站、各類小型涵閘、小型電站、擋土墻等水利工程中，都可以得到廣泛應用。