摘 要：文章以工程实例为依托，对补桩加固在高层建筑桩筏基础中的应用进行论述。结果表明，补桩加固后，能够使原有基础的承载力获得进一步提升，有助于高层建筑结构整体稳定性的提高。
关键词：高层建筑；桩筏基础；补桩加固
桩筏基础是高层建筑中应用较为广泛的一种基础形式。通过对一些采用桩筏基础的高层建筑进行分析后发现，部分建筑的单桩承载力达不到设计要求，针对这一问题，可采取补桩加固的方法进行解决处理。借此，本文依托工程实例对高层建筑桩筏基础补桩加固的应用进行浅谈。
1 工程概况
某高层建筑为住宅楼，共有52层，采用的是剪力墙结构，地下室2层，基础埋深为-12.0m，中柱荷重约为3.6万kN，边柱荷重约为2.4万kN。本工程的上部结构现已修建至地上20层，桩基础采用的是后压浆钻孔灌注桩，长度约为18-20m左右，持力层为中风化泥岩，设计要求规定桩端的入岩深度不得小于1.5m。由于各种因素的影响，经过单桩静载试验后发现，单桩的承载力未达到设计要求，故此，决定对桩基础进行补强加固。本工程所在地的地基土层分布及性质如表1所示。
2 补桩加固在高层建筑桩筏基础中的应用
由于本工程为超高层建筑，且又为新建建筑，故此在处理方案的选择上必须符合现行规范标准的规定要求。
2.1 单桩承载力特征值的取值
制定处理方案的先决条件是科学确定已经施工的单桩承载力的特征值。由单桩静载试验结果可知，本工程中的单桩离散性较大，极限承载力与实际要求的承载力相差将近60%左右，虽然桩的侧阻力能够发挥作用，但端阻力的发挥效率相对较低。为了确保桩基础的结构稳定性和安全性，必须对承载力不足的部分进行补强。单桩静载试验结果显示，当加载至2000kN时，试桩的沉降量约为3.0-6.0mm，该值与单桩承载力特征值的平均值较为接近，以桩长为18m、入岩2m进行估算，桩的侧阻力特征值约为1500kN。目前本工程已经施工至第20层，最大累计沉降量约为-9.30mm，主体结构的倾斜率为1/938.5，尚未达到预警值的1/2000，由此可见，本工程的倾斜度及沉降量均在规范允许的范围之内，经过相关计算后得出平均单桩的承载力为2160kN。通过上述分析可得出如下结论：即可供利用的单桩侧阻力不应超过单桩承载力的特征值
2.2 补桩加固方案的制定
对原工程桩可供利用的承载力进行合理确定，在确定过程中充分考虑不合格桩的严重不均匀性，尤其在长期荷载的作用下，重点考虑原工程桩与其补桩加固的共同作用问题。在采用大直径桩进行补桩加固的情况下，能够以不影响建筑功能为前提恢复截断的钢筋。在确定单桩承载力时，要综合考虑边桩、角桩对筏板的冲切要求，以及新老桩受力不均匀等因素，尽量减少补桩桩数，增强单桩承载力。本工程已施工20层，中间柱的最大轴力设计值为4万kN，对该建筑桩筏基础补桩加固的关键点在于保证筏板和主体结构的安全性。但是，该建筑底板易受补桩的影响导致刚度降低，若底板未能恢复正常，就会导致底板受柱及剪力墙冲切承载力的影响难以满足建筑安全使用要求。为此，本工程的桩筏基础补桩加固方案的制定，既要保证不对底板做加厚处理，又要保证原地下室2层底板结构的完整性，使加固方案满足地下2层净空约3.5m的施工条件。
2.3 补桩桩型的选择
钢套管人工挖孔桩方案具备一定的技术可行性，即成桩质量较好、扩底适当、入岩深度减少、桩中心距剪力墙的距离限制小等。但是，该方案也存在一些问题，具体体现在以下几个方面：根据相关规定，不得采用人工挖孔桩的施工条件包括挖孔桩长小于15m，桩径大于1m，淤泥质土厚度小于2m，以及存在饱和砂类土。而在本工程中，桩长超过15m，穿透的淤泥质土厚度在2m-7m之间，同时土层中还存在饱和薄层粉砂，这使得该方案根本不能满足人工挖孔桩的施工条件要求；因土层中存在粉砂薄层，所以必须将钢套管压至风化岩，才能有效防止开挖出流砂，但是这一施工工序十分复杂；在该方案中，如果采取扩底的施工工艺，势必会对邻近的原工程桩受力状态造成不利影响；该方案的施工成本较高，需要投入大量人力，并且施工进度缓慢。
冲孔灌注桩。冲孔桩的直径为800mm，混凝土强度按照C60进行配置，单桩承载力特征值为8500kN，将风化或微风化泥岩作为持力层，单桩承载力提升30%；为保证桩筏基础的刚度，冲孔桩可进行桩筏基础开孔时被截断钢筋的焊接恢复。
为了有效解决上述问题，可制定以下方案：将原有桩作为长短桩组合桩中的短桩，并设计若干长桩，确保桩端刺入到中风化泥岩中，刺入深度为8m-12m，以此保证长短桩组合共同作用。选用冲孔灌注桩为长桩，确定单桩承载力特征值为8500kN，若单桩承载力不足，则必须对其进行补强加固。
2.4 补强桩的布置
由于原单桩的承载力特征值为1600kN，而补强桩的单桩承载力特征值取值为8500kN，故此需要对不足的部分进行补强加固。根据新补桩的单桩承载力特征值为8500kN进行计算，需要增加203根新桩。为防止引起过大的荷载偏心，在对补强桩进行布置时，应当尽可能使补桩之后的桩群承载力的合力点与建筑结构竖向荷载的合力作用点保持一致。
3 结语
综上所述，在高层建筑中，常常会用到桩筏基础，一旦基础的承载力不足，会对建筑结构的整体稳定性造成影响。为此，当基础承载力不足时，可采取补桩加固的方法提高单桩的承载力。文章以工程实例为依托，对补桩加固在高层建筑桩筏基础中的应用进行了分析，加固后的单桩承载力达到了设计要求。
参考文献
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