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摘要：本文结合工程实例，介绍了钢筋桩在某厂房地基与基础加固中的应用，并对钢筋桩的设计与施工进行了阐述
关键词：旧基础；钢筋桩；加固
一、前言
旧基础及房屋的加固技术，是住建部《建筑业10项新技术》2010版推广新技术之一。
随着大量的民用建筑及工业建筑使用年限的增加或使用功能的改变或受外部环境条件的影响，既有建筑的加固改造也越来越多，新的材料，新的技术也不断涌现。
广东省湛江市属软土地基，旧基础的变形与沉降问题也相对突出，本文仅论述旧基础加固技术。
二、钢筋桩加固概论
1、概念
钢筋桩是将粗钢筋（钢筋直径≥25mm）作为竖向结构构件直接打入地下，粗钢筋作为受力构件直接承担上部结构传来的竖向荷载。钢筋桩属于柔性桩，一般仅适合用于基岩埋深较浅，上部土层为黏土或亚黏土的土层，桩尖打入基岩一定深度，作为支点，桩身置于土层中，土对钢筋桩的侧向压力起到侧向支承作用，钢筋桩的稳定性主要取决于桩侧土层的抗剪中，土对钢筋桩的支承力则取决于桩尖处于基岩的强度和桩尖进入基岩的深度。
钢筋桩一般是按端承桩考虑，钢筋桩并不能考虑由它承擔基础上的全部荷载，仅起到减少基底应力的作用。在工程加固中采用钢筋对基础加固补强的应用实例并不多见。
2、应用范围
采用钢筋桩对地基进行加固补强有一定的局限性，这种方法对工程的土质、基岩的深度以及基础的形式均有要求，当这类基础发生了如下问题，就可以考虑采用钢筋桩进行加固补强：
（1）地基和基础承载力不足时。
（2）由于地质勘察、设计和施工原因，建筑物建成后，发生不均匀沉降。
（3）建筑的地基基础加固。
（4）土体边坡稳定加固等。
3、设计与施工特点
（1）钢筋桩的打桩施工对施工场地要求不高。
（2）钢筋桩打桩施工时噪音小，振动小，对周边建筑物影响小。
（3）钢筋桩施工过程所有操作都可在地面上进行，比较方便。
（4）钢筋桩与原有基础承台联结成一整体，基础与钢筋桩共同工作，承担上部荷载。
（5）钢筋桩的桩径很小，因而施工对原有的建筑物的基础和承台几乎不产生扰动。
三、工程实例
1、工程概况
某厂试验车间接跨工程，长30m，跨度为（15+21）m，厂房高度13m，基础做法是：素混凝土垫层上做混凝土杯口基础，杯口基础下设计未考虑做桩基础；厂房上部结构为钢筋混凝土排架结构。距离本车间东山墙5m处一幢6层楼的综合办公楼，具体平面情况见图一。
图一 厂房平面示意图
图二基岩风化带面起伏曲线形状
该厂房基础处于坳钩地段，场地各层土层的厚度和性质在垂直和水平方向上有一定差异，且底部是基岩风化带面起伏较大，坡度最大可达到20°～30°，见图二，厂房荷载分布不均匀，山墙处集中荷载较大，内设30t桥式吊车1台。
接跨工程刚竣工后不满1年，厂房就出现了较严重的使用功能方面的问题，主要问题如下：东山墙与屋面板的交接处被拉裂开，防水卷材被拉裂，出现漏水现象；东山墙与边柱已经分离，且整个山墙朝东外倾斜；厂房沿墙面出现不同程度的裂缝，裂缝在○16-○17轴处尤为严重，窗间墙处已出现45°斜裂缝，并已贯通。从整个厂房来看，裂缝的主要特点是
1）伸缩缝处的裂缝是上宽下窄。
2）山墙与抗风柱、边柱间的裂缝是上大下小。
3）厂房北面的裂缝比南面多。
4）厂房地坪上的裂缝在接跨轴线○16-○17处突然增加，并且裂缝的走向是平行于横轴线，被裂缝分割出的两块地坪之间出现了西高乐低的现状。
经对裂缝产生的原因分析，主要是接跨厂房车间是建造在地质的坳沟地段，场地各土层的厚度和性质在垂直和水平方向存在着一定的差异，且土层底部基岩风化带面起伏较大，起伏坡度最大可达20°～30°，厂房的上部荷载分布不均匀，山墙处的集中荷载较大，因此，实际裂缝所产生的现状基本与地质报告所描述的基岩起伏情况相吻合。
由于厂房的裂缝还在随时间继续发展（现场测试裂缝按速度按8mm/月的速度发展），裂缝的发展已严重影响到厂房的正常使用，并对在车间工作的人员构成了人身安全的威胁，因此必须采取措施控制裂缝的开展，并对厂房的基础进行有效的加固。
2、对裂缝的现场处理及加固方法选择
因为裂缝还在发展，对本次工程质量问题的处理需要分为二个方面进行，即一是降低和延缓裂缝的发展速度；二是对厂的基础进行承载能力的加固补强。
（1）降低和延缓裂缝的发展措施。
1）限制车间内30t行车的运行范围，不允许行车在○16-○17轴的范围内运行，减小厂房的附加竖向荷载。
2）将车间山墙○17轴线的实心砖墙全部拆除，然后将实心砖墙改为砌空心砖墙，这样可以有效地减低○17轴线处山墙荷载。
3）对厂房伸缩缝和山墙女儿墙的防水节点进行重新处理，防止雨水对地基基础的侵蚀。
（2）对厂房基础加固补强的方案。本次对厂房基础加固补强的核心工作是考虑如何对山墙处已经严重沉降的杯口基础进行竖向承载能力的加固和补强。本施工现场对加固方案的选择和实施还有一些具体的限制条件。
1）山墙基础紧邻原有的综合办公楼，厂房与办公楼之间的空间狭小，施工工作面不能允许体积较大的桩基施工机械进出本现场。
2）对本厂房的基础加固施工时，不能影响临近的原有建筑物的安全，不能扰动和改变原实验车间的静力平衡状态。
3）在基础加固期间原有的实验车间不能停产，原有的综合办公楼需要正常的工作与办公。 4）工厂的总体生产计划要求，本生产车间的正常产品生产必须很快恢复正常的状态，因此，对基础实施的加固补强施工时间不能长，一次加固完成后不能留有后患。
因此，本厂房的基础加固工作是一个比较棘手的问题，排除了混凝土预制桩、钻孔灌注桩以及钢板桩等方案后，选择了对环境影响最小、施工最为简便、加固施工工期最短并且加固费用最为经济的钢筋方案。
3、加固方案的实施
（1）钢筋桩。设计的钢筋桩的直径为32，每根钢筋桩的桩长需要根据所处的地质位置不同、基岩的深度变化情况来确定，即每根钢筋桩的桩尖必须进入基岩内≥50cm进行有效地嵌固才能达到设计要求，一般为约10m左右。钢筋桩全长是通过一段一段的标准节焊接完成的，每一工标准钢筋桩长4 m，首节钢筋桩（桩头）要求做磨处理，钢筋桩表面在施打前要求做防锈处理。
钢筋桩在施工下打过程中桩身的垂直度是通过二台正交的经纬仪来控制的。
（2）钢筋桩与基础承台连接。
1）将原有厂房的杯口基础暴露出土层，将杯口基础二边凿开，并分別扩宽300mm，以便打入钢筋桩，见图三。
图三 杯口基础加固平面图
2）将钢筋桩按设计位置打入后，在扩宽部位做素混凝土垫层，厚度与原厂房杯口基础相同。
3）钢筋桩是通过400mm长的φ14短钢筋与原杯口基础的主钢筋焊接相连接，烛接的搭接长度要求≥80mm，见图四。
图四 杯口基础加固剖面图
4）杯口基础二次浇筑混凝土前需要对接头表面进行糕凿毛处理，凿毛面在浇筑混凝土前需要进行24h湿润处理，然后用C20混凝土浇筑完成。
（3）基础加固的施工程序。见图五。
图五 钢筋桩加固基础施工流程图
（4）试验表明钢筋桩具有相当的承载能力，该承载能力甚至可以达到钢筋的受压极限。
四、结束语
通过采用钢筋桩加固后，本厂房不均匀沉降得到控制，加固后通过一年的沉降观测，厂房的最大沉降直仅为4mm，原有的裂缝基本稳定，没有继续发展的，厂房屋面经过翻修后未发生渗漏现象，由此，可以说，在已建建筑物基础范围内采用钢筋桩对基础进行加固，可以提高原基础的承载能力，达到了对地基加固补强的预期效果。
参考文献：
[1]《建筑业10项新技术应用指南》（本书编委），中国建筑工业出版社，2010；
[2]《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
作者简介：
邓良杰，男，1980年生，广东省廉江市建筑工程总公司建筑施工工程师，研究方向为建筑工程施工与管理
关键词：旧基础；钢筋桩；加固
一、前言
旧基础及房屋的加固技术，是住建部《建筑业10项新技术》2010版推广新技术之一。
随着大量的民用建筑及工业建筑使用年限的增加或使用功能的改变或受外部环境条件的影响，既有建筑的加固改造也越来越多，新的材料，新的技术也不断涌现。
广东省湛江市属软土地基，旧基础的变形与沉降问题也相对突出，本文仅论述旧基础加固技术。
二、钢筋桩加固概论
1、概念
钢筋桩是将粗钢筋（钢筋直径≥25mm）作为竖向结构构件直接打入地下，粗钢筋作为受力构件直接承担上部结构传来的竖向荷载。钢筋桩属于柔性桩，一般仅适合用于基岩埋深较浅，上部土层为黏土或亚黏土的土层，桩尖打入基岩一定深度，作为支点，桩身置于土层中，土对钢筋桩的侧向压力起到侧向支承作用，钢筋桩的稳定性主要取决于桩侧土层的抗剪中，土对钢筋桩的支承力则取决于桩尖处于基岩的强度和桩尖进入基岩的深度。
钢筋桩一般是按端承桩考虑，钢筋桩并不能考虑由它承擔基础上的全部荷载，仅起到减少基底应力的作用。在工程加固中采用钢筋对基础加固补强的应用实例并不多见。
2、应用范围
采用钢筋桩对地基进行加固补强有一定的局限性，这种方法对工程的土质、基岩的深度以及基础的形式均有要求，当这类基础发生了如下问题，就可以考虑采用钢筋桩进行加固补强：
（1）地基和基础承载力不足时。
（2）由于地质勘察、设计和施工原因，建筑物建成后，发生不均匀沉降。
（3）建筑的地基基础加固。
（4）土体边坡稳定加固等。
3、设计与施工特点
（1）钢筋桩的打桩施工对施工场地要求不高。
（2）钢筋桩打桩施工时噪音小，振动小，对周边建筑物影响小。
（3）钢筋桩施工过程所有操作都可在地面上进行，比较方便。
（4）钢筋桩与原有基础承台联结成一整体，基础与钢筋桩共同工作，承担上部荷载。
（5）钢筋桩的桩径很小，因而施工对原有的建筑物的基础和承台几乎不产生扰动。
三、工程实例
1、工程概况
某厂试验车间接跨工程，长30m，跨度为（15+21）m，厂房高度13m，基础做法是：素混凝土垫层上做混凝土杯口基础，杯口基础下设计未考虑做桩基础；厂房上部结构为钢筋混凝土排架结构。距离本车间东山墙5m处一幢6层楼的综合办公楼，具体平面情况见图一。
图一 厂房平面示意图
图二基岩风化带面起伏曲线形状
该厂房基础处于坳钩地段，场地各层土层的厚度和性质在垂直和水平方向上有一定差异，且底部是基岩风化带面起伏较大，坡度最大可达到20°～30°，见图二，厂房荷载分布不均匀，山墙处集中荷载较大，内设30t桥式吊车1台。
接跨工程刚竣工后不满1年，厂房就出现了较严重的使用功能方面的问题，主要问题如下：东山墙与屋面板的交接处被拉裂开，防水卷材被拉裂，出现漏水现象；东山墙与边柱已经分离，且整个山墙朝东外倾斜；厂房沿墙面出现不同程度的裂缝，裂缝在○16-○17轴处尤为严重，窗间墙处已出现45°斜裂缝，并已贯通。从整个厂房来看，裂缝的主要特点是
1）伸缩缝处的裂缝是上宽下窄。
2）山墙与抗风柱、边柱间的裂缝是上大下小。
3）厂房北面的裂缝比南面多。
4）厂房地坪上的裂缝在接跨轴线○16-○17处突然增加，并且裂缝的走向是平行于横轴线，被裂缝分割出的两块地坪之间出现了西高乐低的现状。
经对裂缝产生的原因分析，主要是接跨厂房车间是建造在地质的坳沟地段，场地各土层的厚度和性质在垂直和水平方向存在着一定的差异，且土层底部基岩风化带面起伏较大，起伏坡度最大可达20°～30°，厂房的上部荷载分布不均匀，山墙处的集中荷载较大，因此，实际裂缝所产生的现状基本与地质报告所描述的基岩起伏情况相吻合。
由于厂房的裂缝还在随时间继续发展（现场测试裂缝按速度按8mm/月的速度发展），裂缝的发展已严重影响到厂房的正常使用，并对在车间工作的人员构成了人身安全的威胁，因此必须采取措施控制裂缝的开展，并对厂房的基础进行有效的加固。
2、对裂缝的现场处理及加固方法选择
因为裂缝还在发展，对本次工程质量问题的处理需要分为二个方面进行，即一是降低和延缓裂缝的发展速度；二是对厂的基础进行承载能力的加固补强。
（1）降低和延缓裂缝的发展措施。
1）限制车间内30t行车的运行范围，不允许行车在○16-○17轴的范围内运行，减小厂房的附加竖向荷载。
2）将车间山墙○17轴线的实心砖墙全部拆除，然后将实心砖墙改为砌空心砖墙，这样可以有效地减低○17轴线处山墙荷载。
3）对厂房伸缩缝和山墙女儿墙的防水节点进行重新处理，防止雨水对地基基础的侵蚀。
（2）对厂房基础加固补强的方案。本次对厂房基础加固补强的核心工作是考虑如何对山墙处已经严重沉降的杯口基础进行竖向承载能力的加固和补强。本施工现场对加固方案的选择和实施还有一些具体的限制条件。
1）山墙基础紧邻原有的综合办公楼，厂房与办公楼之间的空间狭小，施工工作面不能允许体积较大的桩基施工机械进出本现场。
2）对本厂房的基础加固施工时，不能影响临近的原有建筑物的安全，不能扰动和改变原实验车间的静力平衡状态。
3）在基础加固期间原有的实验车间不能停产，原有的综合办公楼需要正常的工作与办公。 4）工厂的总体生产计划要求，本生产车间的正常产品生产必须很快恢复正常的状态，因此，对基础实施的加固补强施工时间不能长，一次加固完成后不能留有后患。
因此，本厂房的基础加固工作是一个比较棘手的问题，排除了混凝土预制桩、钻孔灌注桩以及钢板桩等方案后，选择了对环境影响最小、施工最为简便、加固施工工期最短并且加固费用最为经济的钢筋方案。
3、加固方案的实施
（1）钢筋桩。设计的钢筋桩的直径为32，每根钢筋桩的桩长需要根据所处的地质位置不同、基岩的深度变化情况来确定，即每根钢筋桩的桩尖必须进入基岩内≥50cm进行有效地嵌固才能达到设计要求，一般为约10m左右。钢筋桩全长是通过一段一段的标准节焊接完成的，每一工标准钢筋桩长4 m，首节钢筋桩（桩头）要求做磨处理，钢筋桩表面在施打前要求做防锈处理。
钢筋桩在施工下打过程中桩身的垂直度是通过二台正交的经纬仪来控制的。
（2）钢筋桩与基础承台连接。
1）将原有厂房的杯口基础暴露出土层，将杯口基础二边凿开，并分別扩宽300mm，以便打入钢筋桩，见图三。
图三 杯口基础加固平面图
2）将钢筋桩按设计位置打入后，在扩宽部位做素混凝土垫层，厚度与原厂房杯口基础相同。
3）钢筋桩是通过400mm长的φ14短钢筋与原杯口基础的主钢筋焊接相连接，烛接的搭接长度要求≥80mm，见图四。
图四 杯口基础加固剖面图
4）杯口基础二次浇筑混凝土前需要对接头表面进行糕凿毛处理，凿毛面在浇筑混凝土前需要进行24h湿润处理，然后用C20混凝土浇筑完成。
（3）基础加固的施工程序。见图五。
图五 钢筋桩加固基础施工流程图
（4）试验表明钢筋桩具有相当的承载能力，该承载能力甚至可以达到钢筋的受压极限。
四、结束语
通过采用钢筋桩加固后，本厂房不均匀沉降得到控制，加固后通过一年的沉降观测，厂房的最大沉降直仅为4mm，原有的裂缝基本稳定，没有继续发展的，厂房屋面经过翻修后未发生渗漏现象，由此，可以说，在已建建筑物基础范围内采用钢筋桩对基础进行加固，可以提高原基础的承载能力，达到了对地基加固补强的预期效果。
参考文献：
[1]《建筑业10项新技术应用指南》（本书编委），中国建筑工业出版社，2010；
[2]《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
作者简介：
邓良杰，男，1980年生，广东省廉江市建筑工程总公司建筑施工工程师，研究方向为建筑工程施工与管理