南京某商城正常使用下主楼病害工程桩的加固

    4．加固过程中承台上荷载的转移 
    第二加固的另一个重要环节是对原有承台进行加固，通过新承台将建筑的的基础结构进行有效连接，荷载的转移是通过新旧承台的连接和结构框架柱的加固来实现的。 
    由于建筑和设备专业的要求，新建的承台的顶标高不能高于地下室地板顶标高，这也就意味着要想形成有效的连接，必须将现有的直下室梁板和承台的一部分混凝土凿除，由于承台已经承受着上部七层（包括二层地下室）传下来的荷载，所以混凝土凿除的具体数量由设计人员经过精确计算确定。为了保证新旧承台的连接，在旧承台混凝土上进行植筋，植筋数量由设计人员经过计算确定。 
    经计算，将原承台上的结构柱地下第二层高度范围内周边从上到承台加包钢筋混凝土，扩大了断面，保证了新承台钢筋混凝土抵抗冲剪的能力。新外包的钢筋混凝土的主筋的布置按照框架柱的配筋形式设置，并同新旧承台的主筋相连接。结构框架柱的加固也采用了植筋技术。 
    为了保证植筋的施工质量，植筋过程中加强了对干孔和湿孔不同条件下植入深度的控制，施工完成后对每一根植筋都进行了拉拔试验，直致全部满足设计要求。 
    这样，上部主体的荷载通过扩大了的结构桩传到新承台上，再由新随台传递至新成的钢筋混凝土钻孔灌注桩上，从而实现了荷载的转移，原来已有的经过修复的受损桩的残余承载力也同时在参加工作，达到安全储备的目的。 
    5．加固工程桩的验收 
    加固工程桩的验收主要是采用自平衡技术检测单桩承载力，小应变检测技术检测桩身的完整性、混凝土试块的试压检测桩身混凝土的强度完成的。 
    单桩承载力的检测依据是江苏省地上标准《桩承载力自平衡测试技术规程》和JGJ94-94附C《单桩竖向抗压静载试验》，自平衡测桩技术是东南大学的一项在该领域具有革命性的全新的检测技术，对场地空间无特殊要求，特别适合本工程地下室层高低的不利因素，不需要任何堆载及大型设备。原理如下： 
    在桩施工过程中，将一种特制的加载设备荷载箱一桩钢筋笼的主筋相焊接，经计算，将它埋入距桩底2m处，将荷载箱的高压油管和位移棒一起引到地面，混凝土浇筑15天后，用高压油泵按照加载规范的要求向荷载箱充油而加载，荷载箱通过上下厚钢板将压力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力和下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡。根据上下Q-S、S-LgT、S-LgQ曲线确定桩的承载力。按照规范，共检测了2根桩，检测结果均满足设计要求。 
    桩身混凝土完整性的检测是采用低应变检测技术实现的，每根桩均采用多点激荡，采集一条一致性较好的原始波形作为分析依据。检测结果为A类桩28根、B类桩10根，均满足要求，可以作为工程桩使用。 
    通过对混凝土试块的试压，单轴抗压强度全部满足设计要求。 
    6．七层以上部分塔楼设计和施工中需要注意的几个问题 
    由于在地下室地板处进行后期局部桩基加固，基础的刚度存在差异，所以在进行上部建筑的设计上应加以注意，注意上部结构刚度的比例和协同作用。 
    尽可能通过上部结构形式的变换来调整荷载的传递路径，以保证新承台等钢筋混凝土的安全。 
    在新承台上柱脚处设置压力应变片，随着上部施工的进展，及时、同步跟踪检测柱底轴力的变化，以便进一步验证加固工作的成果，给上部工程的设计、施工提供参考。 
    设计上尽可能选用轻型建筑材料，减轻桩基础的工作荷载。 
    加强沉降的观测和数据的处理。 
    7．加固处理施工的几点体会 
    由于加固处理工作是在地下室负二层内完成的，埋深为-7m，地下水位很高，采用人工方法直接在工作面处集中降水不仅量大，而且因降水速度过快曾经导致建筑物沉降的异常。合理的方案应在施工面以外一定距离内采用多点同时降水，密切观测已建成建筑物的沉降情况。 
    由于工作面处单点集中降水及前期土体坍塌滑动后处理不当，地下室地板下的土体被严重深度扰动，形成了大量的流砂、流土，局部地板下形成大面积空洞。钢筋混凝土钻研孔桩成孔后相互连通，混浆护壁很难成形，部分桩出现塌孔等现象。混凝土在浇筑过程中，往往会通过部分空洞进入周围的桩孔，既影响混凝土的浇筑质量，也影响周围桩孔的质量，许多孔因此成为废孔，需要进行二次成孔。所以对于桩成孔来说，合理的方案应该是上半部2m左右范围内采用混凝土护壁、下|考试|大|半部采用混浆护壁，应重点加强对成孔质量的控制。 
    由于改进后的钻机高度很低、自重较小，稳定性降低，成孔后的实际孔径往往大大超过设计值，加上地板下空洞的存在，混凝土的实际充盈系数普遍超过规范，一般在1.5~1.7，部分达到2.5~2.8。另外，设备改造增加费用以及混凝土的凿除和浇筑效率均同现有维修定测算的条件不相同。所以，不论是建设单位还是施工单位，在估算此类加固工程的投入时，应予以注意。 
    本工程的病害工程桩如果在发现问题的早期就进行准确的加固处理，相信不是什么困难的事情，按照目前定额水平，总投资不会超过30万元。然而，到目前为止，仅用于加固处理的费用已经累计投入资金近700万元，。如果计算间接损失，数值已经达到数千万元。因而从中可以得到一个教训：对病害工程的处理应坚决做到“五个一定”，即发现一定要及时、态度一定要负责、病根一定要查明，方案一定要科学、处理一定要彻底。