某扩建主厂房区域老桩处理方法

某扩建主厂房区域老桩处理方法0引言随着电力事业的不断发展，不少电厂进行了改造，通过关停小机组，新建大机组，实施“以大代小”，有效减少污染，改善环境，降低煤耗，提高经济效益。这种改造通常新建厂房是在老厂场地上扩建的，场地内存在一部分老桩，在此区域如何进行地基处理常常困扰着设计人员。1工程概况苏北某电厂扩建主厂房座落在已拆除的原2、4、5期主厂房区域内，整个场地已将表层填土及原有基础挖除，形成露出原桩头的大基坑。老厂地基处理大部分采用预制桩，桩身砼的强度等级均为300号，相当于现行标准的C28，小部分为钻孔钢筋混凝土灌注桩及素混凝土灌注桩。业主希望新建厂房进行地基处理时，在不影响工期的情况下，能够利用老桩(预制桩)，减少投资。为此业主委托建筑工程质量检测中心对桩的质量进行了检测，检测报告表明预制桩可以使用。业主同时委托有关单位对预制桩进行了静载试验，桩基试验成果如下:S1号试桩加载到1600kN时，压重平台出现明显偏斜，稳定后终止试验，最大加载量为1600kN，对应的沉降量为5.10mm。S2号试桩加载至2000kN时，桩头碎裂，故终止试验，1800kN级荷载对应的沉降量为5.07mm。S3号试桩加载至1800kN时，桩头碎裂，故终止试验，1600kN级荷载对应的沉降量为5.20mm。试桩桩截面为400×400mm，设计桩长14.6m。桩由二节组成，下节为8m实心预制方桩，上节为6.7m空心预制方桩。其空心直径φ250mm，桩端进入持力层⑥粉砂约0.6m。2工程场地地质条件本次建筑场地地基土主要由第四系全新统冲、湖积物构成，并在上部普遍分布有厚薄不等的人工填土。根据地基土构成等特点，将建筑场地内约35.70m深度范围内的地层分成10个岩土体单元（包括1个亚层）。现自上而下分述如下：①杂填土（Q4s）：结构松散，未固结。层厚一般为0.60～4.10m，层底高程一般为-1.12～2.20m。层②粘土（Q4al）：灰褐色、灰黄色，湿～很湿，可塑～软塑。干强度和韧性中等。层厚一般为0.50～1.40m，局部缺失。层底高程一般为0.49～1.17m。层3-1粉土（Q4al）：褐黄色，灰黄色，灰色，等级为重～中，很湿，稍密。颗粒组成均匀，摇振反应迅速，干强度和韧性低。层厚一般为1.40～4.80m，大部分缺失。层底高程一般为-4.25～-1.40m。层③淤泥质粉质粘土（Q4al+l）：灰色，等级以中为主，很湿，流塑，干强度和韧性低。层厚一般为3.40～8.90m，层底高程一般为-8.56～-7.20m。层④粘土（Q4al）：上部为灰黑色、深灰色，中部为浅褐色，黄褐色，下部为黄色，褐黄色，稍湿～湿，硬塑为主。干强度和韧性中等～高。层厚一般为3.40～5.20m，层底高程一般为-13.67～-11.23m。辉层捞⑤忘粉质粘土吩（剥Q4al山）：褐黄绑色、黄褐过色，等级灾为中～轻独，很湿，行可塑为主剩。干强度遗和韧性中予等。层厚遵一般为御1.法9缝0衡～拾5.40董m离，层底高孝程一般为棵-1承8.6饺6沾～纳-1剖3.40测m榨。闻层绞⑥隙粉砂（递Q4al皇）：上部名为褐黄色谢、黄色，放中下部为惕黄灰色、贸青灰色，连饱和，中泄密为主，求颗粒组成酒均匀～中撕等均匀，郑夹薄层粉轧质粘土和腾粉土。层森厚一般刑为芳3.9城0芒～抓7.50肾m涂，层底高喜程一般为嗽-膛23.0贯6岸～霜-蔑19.8腔4裳m抄。扔层妖⑦宪粉土（终Q4al帖）：褐灰共色、灰褐平色，等级歌为重～中耕，很湿，和中密。此堂层与上覆网层顿⑥帅粉砂呈渐蚕变过渡关授系。颗粒缎组成中等淘均匀，摇脉振反应中配等，干强岔度和韧性肝低。层厚忽一般秒为兔3鸦.9眉0敬～丝6.土90东m休，层底高贸程一般为什-跟27.1甩2测～柱-2询5.59蹦m先。扁层仇⑧像粘土（惠Q4al趣）：灰色勾、深灰色枕，湿～稍恶湿，硬塑伶，混多量碗姜结石，悟局部混少戏量贝壳碎另片。光滑横，干强度蝶和韧性中汉等～高。承层厚一般睁为好2.5持0野～药3.70呼m挑，层底高跑程一般为炼-缎30.3氧2陪～咬-2耗9.11财m灾。层位较枯稳定，层乓厚不大，尼属中等偏晚低压缩性究、高承载候力土层，狼为主厂房勉建（构）伪筑物良好困的桩基持假力层及下敌卧层。白层季⑨弄粉土（年Q4al哨）：褐灰碰色、灰褐模色，等级细为重～中术，很湿，柏中密。颗敞粒组成中岸等均匀，舟摇振反应邻中等，干散强度和韧菠性低。此禽层本次未职揭穿。层旁厚一般大狮于诸4.00肠m摔。抖3梯较桩型选择宗方案一：棒采用预制寻桩，桩体洋质量有保杀证紫,璃预制桩桩拣身截面与贺老桩相同亡，布桩容桂易。但在遇施工中存肠在下列问他题：粱老桩布置袜较密，老锯厂房区域仅的地基土牺曾受到老利桩沉桩时寻的挤土作煎用，经过除几十年的致固结及上肃部荷载的策预压，土世的性质应交比厂区其窃它地方要杰好，新桩微沉桩时可沙能会比较酷困匹难候,谷不易到设圾计标高。背如施工不剑顺利，会怎延长施工膏工期，影纱响工程的每整体经济页效益。查由于拆除格老厂房基砖础的需要错，老厂房预区域开挖孕成一个大咏基坑，老框桩桩头冒街出坑底，呼如要利用径老桩，为殃避免老桩辫受损，已串开挖的基捎坑需用砂驾石回填，肚且回填厚用度不能薄险，回填后冲老桩桩位土不易确认潮，给新桩窑的顺利沉讲桩增加了头难度，回伏填的砂石予在基础施鞋工时仍要飞开挖掉，污回填和开另挖增加了得施工费用意。屋方案二：爹灌注桩，课单位承载躬力造价高膝，施工工丰期容易保咱证，在现服有的已开龄挖的基坑包中施工能港避免预制劲桩施工中悉存在的问贩题。钓经上述方欲面分析比雨较，认为姓主厂房区聚域在目前房这种现场纸状况下采称用钻孔灌或注桩比较伤合适资；偷哗4趣逗持力层的春选择哑层资⑥切粉砂层层讽位稳定，菊层厚较大屠，属中等泉偏低压缩潜性、较高塔承载力土闯层，为良柔好的桩基伞持力层，你老厂就选围择此层为草持力层。脊极限端阻独力合为脱800志KPa对层侮⑧韵粘土层层剪位较稳定恢，层厚不济大，属中蛛等偏低压奏缩性、高痒承载力土写层，为良膝好的桩基识持力层及草下卧层。片极限端阻条力嫂为觉1400将KPa苏对于主厂爸房地段可执选珍择迁⑥冷粉砂层竹或汗⑧竖粘土层作新为桩基持罪力层。根排据勘察报熟告估算桩盼的承载力撞见炊表负1瓦，假定桩格型为灌注管桩，桩端撕进入持力递层朽2.0计0m众，桩满径夜600妥mm誓。扛表北1设献两种持力婶层承载力参比较表脉方案着有效桩长疤(竖m)滋极限侧阻布力轨(流k同N孤)笔极限端阻性力似(闭kN)名竖向极限技承载力谨(伤kN)崖持力武层贪⑥冰土层埋14.2旦1091受226虑1317椒持力斑层烟⑧滩土层疑26.7虾2417口396肌2813麻桩基提供淋的承载力孕每召k领N拳所需材料唉选择方案弓二优于方队案一，且捉方案二承刊载力高，摸基础承台比面积相对绕减少，方布便了零米彼设备基础刮的布置。叙采鱼用吓⑧紫土层作持委力层要优借于归⑥使土层将5询淘老桩的处遮理册对于老桩寒的处理有船下面三种会方案：纹方案一：软利用老桩变，灌注桩逝桩端压力闲注浆。电方案二：滥计算中不惠利用老桩堵，老桩伸目入承台作惜安全储备生。烂方案三：们老桩完全跪不考虑。疏下面对此盛三种方案摊进行具体全分析。渗利用老桩裹，桩位布轰置比较困概难，新、麻老桩的单酿桩承载力醋、桩中心饿距都不同贷，老桩中岗心距较小枣，怕约嫂1.5里m株，黄而记600m软m芳的灌注桩陷中心距不星易小线于表1.8愈m袍，吧路为满足桩轻的竖向承悄载力合力岗点尽量与坝柱中心重遍合，同一塘承台下新宴布的灌注抄桩中心距坡通常是不今等距的，班且承台相携对于轴线僚不对称，梁图扭1谈为状C情排某柱桩厘的布置图极，此承浸台戏A糠1劈与刻A墓2症、暖B僵1何与饲B线2逗不相等。康图苹1做C关排某柱桩卫的布置葵图扰位从桩头破排损、碎裂念这一现象宪看，地基喉土的承载度力大于桩蝶本身的材饺料强度，艺由谜Q-篇s俗曲线上可挺见，在各筑级荷载作燕用下，桩淋的沉降量国较小，最柄大沉降量剑为爽5.20布m渗左歼右稿,墓桩身破坏晶时，桩的激沉降较小敬。撑桩～土间剑产生相对痰位移是桩嚼侧阻力发击挥的前提卧，桩侧阻钟力达到极产限值时所峡需要的桩盈～土相对挽位移称为规临界位移警，通常粘砍性土中打艇入桩桩侧投阻力发挥努所需的位箭移较小，坊约哀在构1盲～惹10m兴m翼之间变化油，砂土中芹打入桩的投临界位移蜂也较小，签但比粘性估土中的临宏界位移要哈大，钻孔值灌注桩的碍临界位移面值要比打缓入桩的临典界位移大忽，且变化向范围大技[1]解。桥根据以往全相似土质耐的试桩报昼告侮,贸分析加载茶过程桩侧肠阻力和桩启端阻力的警变卖化舅,毫可以发现票桩侧阻力闸与桩端阻辆力呈异步移发后挥息,卷桩侧阻力旁增长较脂快凤,始先到达极凳限侧阻梢力姻,楼此时桩的群沉降较孙小陡,京桩端阻力完和沉降在族侧阻力达高到极限后邪增长较贷快展,也后达到极猴限。桨钻孔灌注滨桩桩侧极勇限阻力发凤挥所需要炎的桩顶沉与降较大，漆通常远大率于喷5m踢m魂。灌注桩戏桩端压力扁注想浆皂,撕可以减少席桩端到达剂极限端阻紫力时的沉航降俯量浙,彼然而此沉堪降量仍然眠大于桩侧负阻力的沉史降量。卸如果采用盐新老桩的瓦方案，结勤合本次老论桩的静载胃试验可以柱预测，当哗同一承台废下同时存枯在新桩与评老桩时，遗随着上部说荷载的逐馆渐增大，须基础沉降劫加大，桩睬～土间位胖移增大，态地基土对蔽桩的作用未力增大，酬然而新桩墨与老桩的淘增长幅度俯是不一样草的，老桩庄增长的幅规度大，新际桩小，新抛桩、老桩允的合力对屑基础产生下偏心作用柴，使上部档结构承受戒一个附加卫弯距，上贵部结构设进计时，很诱难考虑此揭附加弯距归的大小，料上部荷载姓的不断增冤大，老桩顾达到极限烤承载力纵时障(泊沉降匹约月5mm啦)缸，新桩的寨承载力仍左然很小，葱上部荷载风进一步增杯加，个别闸老桩桩身云会压碎，芳从而进一绕步加大其介它桩的作愁用力，引躺起其它桩饲的连锁破导坏，引发币工程事故泽。毫根据以上判分析，采辫用方案一采即新老桩浪共同作用辛的方案存补在着某些座承台下的碗桩基可能时被逐个破财坏的风险秒。如采用迎方案二即唤老桩桩头皆深入承台债，作为安霞全储备，佳存在着以然下问题，齿在老桩桩紧身压碎之慕前，老桩吉的单桩承书载较大，音后浇的灌纸注桩承载姓较小，基售础承台受依偏心作用股，对上部铲结构产生绵