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咬合桩桩基加固方案

一、项目概况与工程背景

1.1项目地理位置与环境条件

拟加固工程位于XX市XX区核心商务区，占地面积约1.2万平方米，周边分布有既有高层建筑、城市主干道及地下管线群。场地北侧为运营中的地铁线路，距离基坑边缘约15米；东侧为3层商业建筑，基础形式为筏板基础，距施工区域仅8米；西侧为市政燃气管道，埋深约2.5米。场地周边交通流量大，且涉及敏感的地下设施环境，对桩基加固施工的振动控制、沉降要求及精度控制提出了极高标准。

1.2工程地质与水文地质条件

根据岩土工程勘察报告，场地地层自上而下依次为：①层杂填土（厚度2.0-3.5m，松散，承载力特征值80kPa）；②层淤泥质粉质黏土（厚度8.0-12.0m，流塑，高压缩性，承载力特征值60kPa）；③层粉砂（厚度5.0-7.0m，中密，饱和，承载力特征值150kPa）；④层圆砾（厚度6.0-9.0m，中密，密实，承载力特征值300kPa）。场地地下水位埋深1.2-1.8m，属潜水型，与周边地表水系联系密切，受大气降水及地下水补给影响显著，渗透系数为1.2×10?2cm/s。

1.3原有桩基现状及问题分析

该工程原桩基采用钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长22-28m，设计混凝土强度等级C35，单桩抗压承载力特征值3000kN。经低应变动力检测及钻芯法验证，发现以下主要问题：

（1）桩身缺陷：约15%的桩存在不同程度的离析、夹泥现象，其中3根桩在-8.0m至-12.0m深度范围出现断桩，完整性判定为Ⅳ类；

（2）桩端持力层不足：12根桩桩端进入④层圆砾的深度不足0.5m，未达到设计要求的2.0m，导致端承力发挥不充分；

（3）承载力不满足要求：在既有建筑增加2层荷载后，原桩基承载力需提高20%，但检测显示部分桩基在静载试验中沉降量超限（累计沉降达32mm，规范限值25mm）。

1.4加固的必要性与目标

该工程为商业综合体改造项目，新增荷载较大，且周边存在重要建（构）筑物及地下管线。若桩基问题未及时处理，可能导致不均匀沉降、结构开裂甚至安全事故，同时影响地铁运营安全及市政管线正常使用。因此，需采取经济、高效、对环境影响小的加固技术，确保桩基体系满足以下目标：

（1）承载力提升：单桩抗压承载力特征值由3000kN提升至3600kN，沉降量控制在15mm以内；

（2）缺陷修复：对存在Ⅲ、Ⅳ类缺陷的桩身进行有效补强，恢复桩身完整性；

（3）环境控制：施工期间周边地面沉降量≤3mm，建筑物倾斜率≤0.2%；

（4）工期保障：加固总工期控制在60天内，减少对既有建筑运营的影响。

二、咬合桩加固方案设计

2.1加固方案概述

2.1.1方案选择依据

针对项目中原有桩基存在的桩身缺陷、桩端持力层不足及承载力不满足问题，经过多方案比选，最终确定采用咬合桩加固技术。该技术具有施工精度高、对周边环境影响小、能有效提升承载力的优势。具体选择依据包括：一是咬合桩通过钻孔灌注形成连续桩体，可修复离析、夹泥等缺陷，确保桩身完整性；二是其施工工艺允许桩端深入持力层，弥补原有桩基进入④层圆砾深度不足的问题；三是咬合桩的咬合结构能增强整体稳定性，满足新增荷载下的承载力提升需求。此外，考虑到场地周边存在地铁、商业建筑及地下管线，咬合桩的振动控制效果优于其他技术，可确保施工期间沉降量在允许范围内。

2.1.2技术路线

加固方案采用“缺陷修复+桩端补强+承载力提升”三位一体的技术路线。首先，对存在Ⅲ、Ⅳ类缺陷的桩身进行高压旋喷注浆补强，填充离析和夹泥部位；其次，在桩端位置植入微型钢管桩，增加桩端进入持力层的深度；最后，通过咬合桩的咬合连接，形成复合桩基体系，整体提升承载力。技术路线分三阶段实施：第一阶段为前期检测与定位，利用低应变动力检测和钻芯法确定缺陷位置；第二阶段为施工阶段，包括钻孔、注浆、植入钢管桩及咬合灌注；第三阶段为验收阶段，通过静载试验验证加固效果。整个路线强调动态调整，根据实时监测数据优化参数，确保方案高效可行。

2.2咬合桩施工工艺

2.2.1施工准备

施工前需完成充分的准备工作，包括设备调试、材料采购及人员培训。设备方面，选用三台液压旋钻机，配备高精度导向系统，确保钻孔垂直度偏差小于0.5%；同时准备高压注浆泵，用于桩身缺陷修复。材料上，水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.45-0.50；钢管桩选用Q235级无缝钢管，直径150mm，壁厚8mm；混凝土为C40自密实混凝土，坍落度控制在200±20mm。人员配置上，组建专业施工队，包括钻机操作工2名、注浆技术员3名、质量检测员2名，并进行为期一周的安全培训，重点讲解周边管线保护措施。场地清理方面，移除施工区域障碍物，设置围挡和警示标志，并建立临时排水系统，防止地下水渗入影响施工。

2.2.2施工步骤

施工步