工业改造工程施工中对原有基础的保护方法

工业改造工程施工中对原有基础的保护方法
王宏斌李云华张娟
（中国二冶第二建筑工程公司，内蒙古包头 014010）

摘要：本文介绍太钢六轧硅钢连续退火机组改造工程，在原厂房内进行大面积超深开挖施工，采用顶端
锚固承压型钢桩、管混凝土桩等综合施工技术保护原厂房柱基的施工经验。
关键词：原有基础；底标高；降低地下水位；老厂房；钢筋混凝土；厂房柱基础；开挖施工；钢管砼桩

1 工程概况
太钢六轧厂硅钢改造工程是将原有年产5万t产能通过技术改造增加到20万t产能，此举大大地提高该厂生产效率，提高硅钢成材率，进一步增加了硅钢市场竞争力。
本次改造需要新增的连续退火机组基础，位于老厂房A---B跨，1A----32A线之间，基底标高-6.25m、 -6.42m不等，而老厂房的厂房柱基埋深-4.0m、-6.0m。新旧基础高差为2.25m、0.42m，且新基础紧邻厂房柱基础。老厂房为单层排架结构，高32m，为六十年代所建。考虑到挖土高差及六轧现有厂房高度及年限，以及车间还要继续生产等实际情况，尽量减少噪音及振动，保证施工现场整洁，加之综合考虑基坑开挖后，柱基所承受的竖向荷载及水平荷载，不可遇见因素的影响，故必须采取保护措施后才能进行新基础施工。
2 保护的思路及措施
这次柱基保护的思路是：在钢管桩满足强度要求的前提下，通过钢管混凝土桩（或钢板桩）和柱子基础的可靠连接，使柱子基础满足抗弯、抗冲切、抗剪的要求，将原天然地基承载转换为钢管砼桩（或钢板桩）基承载。故进行如下措施保护：
2.1 B列1A----11A轴线间柱基需采用钢管混凝土桩进行保护，其中6A---11A线间保护柱基的钢管桩，顶标高为-4.00m，此区域其他钢管桩，顶标高为-4.50m。钢管直径 Ø406×12@1000mm，有效长度初定为6000mm，钢管内混凝土C30。上部做压梁与柱基连接。
2.2 18A----25A间、31A---32A间基础采用钢板桩进行保护。2A—3A间、13A---14A间、15A---16A间、24A---25A间、基础突出部分因受生产单位限制，挖土时不考虑工作面及放坡，挖土前，打钢板桩I25b@200，L=10m，焊δ=8mm钢板挡土，外放油毡，作外模使用。桩顶标高-6.00m，上部做压梁与柱基连接。
2.3 6A---11A线间，新建基础埋深-4.0m，老厂房甲列设备基础埋深-1.15m，高差为2.85m，采用6m长钢板桩进行保护桩顶标高±0.00。钢板桩采用Ⅰ25b间距200mm.。
2.4 两柱子间的悬空土层，采用钢板桩焊钢板（δ=8mm钢板）保护柱子基础。
2.5 降水井采用无砂管降水，井距15m左右，井深18m。
2.6 挖土采用机械挖土，1A----11A线间拉土车走9号门，由北向南退行挖。其他由南向北退行挖，拉土车走8号门。
3 施工工艺
打井降水——原始沉降观测——障碍物拆除——挖出柱基础大脚——桩位定位——压钢管桩——第一次挖至-4.00m——浇筑C30砼——钢管桩与柱基础连接处理——桩基础一步大脚补强处理——第二次挖土至基底标高——基础施工。
4 钢管桩施工
4.1 施工准备
4.1.1 施工前施工技术人员必须熟悉图纸、明确设计要求，做好技术交底工作，针对本工程进行针对性的具体方案策划，落实质量保证体系，责任明确到人。
4.1.2 场地平整：为保证桩机施工作业时，能保证桩机本身垂直度要求，以及地面对桩机承载力要求，施工部位地面应进行必要的回填和整平施工。整平后的场地应提出书面标高记录，为计算桩入土深度提供依据。
4.1.3 每根桩的位置必须提前测量准确并做好标记，保证钢管桩紧邻柱基一步大脚边。压桩时垂直度要求不大于10mm以保证钢管桩不对柱基础一步大脚造成破坏。
4.2 施工工艺方法要点
4.2.1 静压桩的施工工艺为：测量定位——压桩机就位——吊桩、插桩——桩身对中调直———静压沉桩——接桩——再静压沉桩——送桩至设计标高——终止压桩。
4.2.2 插桩时先将桩运至桩机附近，再利用桩机上自身设置的工作吊将钢管桩吊入夹持器中，夹持油缸将桩从侧面夹紧，即可开动压桩油缸，先将桩压入土中1m左右后停止，调正桩在两个方向的垂直度后，压桩油缸继续伸程把桩压入土中，伸长完后，夹持油缸回程松夹，压桩油缸回程，重复上述动作可实现连续压桩操作，直至把桩压入预定深度土层中。在压桩过程中要认真记录桩入土深度和压力表读数的关系，以判断桩的承载力和质量。达到压桩力（估算值为1.4倍单桩承载力设计值）要求后，必须持荷5min，若5min内不能稳定，必须再持荷5min，一直到稳定为止（稳定标准：5min内沉降不超过0.1mm）。当压力表读数突然上升或下降时，要停机对照地质资料进行分析，判断是否遇到障碍物或产生断桩现象。

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