專利名稱：導(dǎo)坑式人工挖孔樁對建筑物基礎(chǔ)的加固與托換方法及復(fù)合支撐樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固定建筑物基礎(chǔ)建造技術(shù)領(lǐng)域，特別是對既有建筑物的基礎(chǔ)加固、托換與糾傾技術(shù)。
背景技術(shù)：
有些既有建筑物在使用過程中，由于地基土不均勻、地基處理不到位、地基中管道或建筑物外圍漏水及地下水位上升導(dǎo)致地基土承載力降低或浸水濕陷、地下洞室坍塌、建筑物內(nèi)外不均勻堆載或地基受偏心荷載作用、建筑物附近開挖基坑、地基基礎(chǔ)設(shè)計有缺陷或施工質(zhì)量欠佳等原因，導(dǎo)致既有建筑物地基土發(fā)生不均勻變化或整體穩(wěn)定性降低，從而使建筑物基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降或局部開裂變形，影響其安全使用。常用的加固方法有旋噴樁法和壓力注漿法、靜力壓樁法、石灰樁法等。旋噴樁法和壓力注漿法用水量較大，易產(chǎn)生附加變形，且對環(huán)境污染較大，質(zhì)量也難以受控；靜力壓樁法若遇到地基土中夾碎塊石或黃土古土壤中的鈣質(zhì)結(jié)核層則難以施工；石灰樁法一般在基礎(chǔ)外側(cè)，受力不直接，若地基土中含水量大或不能阻斷水的來源時，易吸水軟化成灰膏，強度降低，起不到加固效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用導(dǎo)坑式人工挖孔樁對既有建筑物基礎(chǔ)進行加固與托換的有效方法，同時提出一種適宜本發(fā)明方法的復(fù)合支撐樁，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
本發(fā)明對于只需加固無需頂升糾偏的基礎(chǔ)是通過下列步驟來實現(xiàn)上述加固目的(1).在原有建筑物基礎(chǔ)旁間隔開挖豎向?qū)Э?，在豎向?qū)Э舆_到預(yù)定深度后向建筑物基礎(chǔ)內(nèi)開挖水平導(dǎo)坑，使豎向及水平導(dǎo)坑的底面形成人工挖孔樁的施工工作面；(2).根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的位置及尺寸，在導(dǎo)坑底面確定人工挖孔樁的樁位；(3).在導(dǎo)坑底面進行人工挖孔樁的成孔作業(yè)，對成孔中的渣土分級提升到地面；(4).當樁孔挖到預(yù)定持力層后，在水平導(dǎo)坑內(nèi)的樁孔外側(cè)砌筑磚模，并達到合適的高度；(5).采用溜槽向樁孔內(nèi)灌注混凝土，當混凝土面達到磚模高度后停止灌注；(6)、在已灌注的混凝土達到初凝后，對樁頂與基礎(chǔ)底面間的空間采用干硬性細石混凝土塞填密實，并保證其強度不小于設(shè)計強度；(7)、對磚模外的導(dǎo)坑，用灰土分層夯實回填，并恢復(fù)原地面。
本發(fā)明對于需頂升糾偏的基礎(chǔ)是通過下列步驟來實現(xiàn)上述托換目的(1).在原有建筑物基礎(chǔ)旁間隔開挖豎向?qū)Э?，在豎向?qū)Э舆_到預(yù)定深度后向建筑物基礎(chǔ)內(nèi)開挖水平導(dǎo)坑，使豎向及水平導(dǎo)坑的底面形成人工挖孔樁的施工工作面；
(2).根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的位置及尺寸，在導(dǎo)坑底面確定人工挖孔樁的樁位；(3).在導(dǎo)坑底面進行人工挖孔樁的成孔作業(yè)，對成孔中的渣土分級提升到地面；(4).當樁孔挖到預(yù)定持力層后，在水平導(dǎo)坑內(nèi)的樁孔外側(cè)砌筑磚模，并達到合適的高度；(5).采用溜槽向樁孔內(nèi)灌注混凝土，當混凝土面達到磚模高度后停止灌注；(6)、在已灌注的混凝土達到設(shè)計齡期后，采用千斤頂及托換鋼板、托換鋼管進行頂升托換；(7)、糾偏托換完成后，對磚模外的導(dǎo)坑用灰土分層夯實回填至磚模高度，再采用加有膨脹劑的混凝土進行二次灌注，并使導(dǎo)坑內(nèi)的混凝土面高于原基礎(chǔ)底面一定高度；(8)、對已灌注混凝土面以上的導(dǎo)坑再用灰土分層夯實回填，并恢復(fù)原地面。
上述兩個方法中夯實回填所用灰(石灰)土比例為3∶7或2∶8。
上述加固方法中的復(fù)合支撐樁包括混凝土構(gòu)成的挖孔樁樁體(6)、挖孔樁樁體(6)上部側(cè)面的磚模(5)和挖孔樁樁體(6)上端的干硬性混凝土層(14)構(gòu)成。
上述托換方法中的復(fù)合支撐樁包括混凝土構(gòu)成的挖孔樁樁體(6)、挖孔樁樁體(6)上部側(cè)面的磚模(5)和挖孔樁樁體(6)上端的加膨脹劑的混凝土層(12)構(gòu)成；且在加膨脹劑的混凝土層(12)中固定有托換鋼管(10)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所涉及的加固和托換方法能克服上述加固方法的弊病。它利用豎向及水平導(dǎo)坑，輔以照明、通風(fēng)、支撐及降水措施，在建筑物基礎(chǔ)下施工人工挖孔樁，通過對原基礎(chǔ)和人工挖孔樁的有效連接，將建筑物荷載通過人工挖孔樁傳至地基深部可靠持力層上，以達到對建筑物基礎(chǔ)加固與托換的目的，并可根據(jù)需要對既有建筑物進行糾偏。該方法能通過挖孔徹底查清地基病害根源，施工過程易于監(jiān)控，使基礎(chǔ)受力直接，傳力途徑明確，不破壞既有建筑物基礎(chǔ)，不會產(chǎn)生附加沉降，施工過程基本不影響正常使用，對環(huán)境無污染，施工工藝簡單可靠等優(yōu)點。同時所特別設(shè)計的帶有磚模的復(fù)合支撐樁結(jié)構(gòu)牢固，容易施工。


圖1為本發(fā)明樁坑平面圖。
圖2、4、5是沿基礎(chǔ)橫向剖面圖。
圖3是沿基礎(chǔ)縱向剖面圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明(圖1是平面圖，圖2、4、5是沿基礎(chǔ)橫向剖面圖，圖3是沿基礎(chǔ)縱向剖面圖)。圖中各標號分別為1.原基礎(chǔ)(柱、條、筏基等)、2.豎向?qū)Э印?.水平導(dǎo)坑、4.樁孔、5.磚模、6.挖孔樁樁體混凝土、7.托換鋼板(下)、8.托換千斤頂、9.托換鋼板(上)10.托換鋼管、11.第一次回填的灰土、12.加膨脹劑的混凝土、13.第二次回填的灰土、14.干硬性細石混凝土、15.恢復(fù)的原地面。
在原建筑物基礎(chǔ)1(柱基、條基、筏基等)旁間隔開挖豎向?qū)Э?至基礎(chǔ)底面下約1.8～2.0m處，接著向建筑物基礎(chǔ)方向開挖水平導(dǎo)坑3至預(yù)定位置，使豎向?qū)Э?和水平導(dǎo)坑3的底面形成人工挖孔樁樁孔4的施工工作面，利用原基礎(chǔ)1的尺寸在水平導(dǎo)坑3底面確定挖孔樁樁孔4位置，進行人工挖孔樁樁孔4的成孔作業(yè)，對成孔中的渣土分級提升到地面，根據(jù)地層情況輔以照明、通風(fēng)、支撐及降水等措施，將樁端置于預(yù)定持力層，形成樁孔4，再在樁孔4外側(cè)的水平導(dǎo)坑3內(nèi)砌筑磚模5，并達到合適的高度，采用溜槽向樁孔4內(nèi)灌注混凝土6至磚模5頂面，充分振搗混凝土6后并使之初凝，等待下一步頂升糾偏或加固。
對于需頂升糾偏的基礎(chǔ)1，在已灌注的混凝土6達到設(shè)計齡期后，在基礎(chǔ)1與樁體6之間的空間內(nèi)先放置托換鋼板(下)7，然后在樁體6中心兩側(cè)放置托換千斤頂8，再在其上放托換鋼板(上)9，頂升托換千斤頂8通過托換鋼板(上)9將頂升力傳至基礎(chǔ)1，頂升至預(yù)定位置，在托換鋼板(下)7和托換鋼板(上)9之間的樁體6中心位置放托換鋼管10，回落托換千斤頂8并取出，完成頂升糾偏托換。糾偏托換完成后，對磚模5外的豎向?qū)Э?分層夯實回填灰土11至磚模5頂面高度，再采用加有膨脹劑的混凝土12進行二次灌注，并使豎向?qū)Э?內(nèi)的混凝土12面高于原基礎(chǔ)1底面以上20cm。對已灌注的混凝土12頂面以上的導(dǎo)坑再用灰土13分層夯實回填，并恢復(fù)原地面15。
對于只需加固無需頂升糾偏的基礎(chǔ)1，在已灌注的混凝土6達到初凝后，對基礎(chǔ)1與樁體6之間的空間采用干硬性細石混凝土14塞填密實，并保證其強度不小于設(shè)計強度。對磚模5外的豎向?qū)Э?用灰土11進行分層夯實回填，并恢復(fù)原地面15。
權(quán)利要求
1.導(dǎo)坑式人工挖孔樁對建筑物基礎(chǔ)的加固方法，其特征是通過下列步驟來實現(xiàn)加固目的(1).在原有建筑物基礎(chǔ)旁間隔開挖豎向?qū)Э?，在豎向?qū)Э舆_到預(yù)定深度后向建筑物基礎(chǔ)內(nèi)開挖水平導(dǎo)坑，使豎向及水平導(dǎo)坑的底面形成人工挖孔樁的施工工作面；(2).根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的位置及尺寸，在導(dǎo)坑底面確定人工挖孔樁的樁位；(3).在導(dǎo)坑底面進行人工挖孔樁的成孔作業(yè)，對成孔中的渣土分級提升到地面；(4).當樁孔挖到預(yù)定持力層后，在水平導(dǎo)坑內(nèi)的樁孔外側(cè)砌筑磚模，并達到合適的高度；(5).采用溜槽向樁孔內(nèi)灌注混凝土，當混凝土面達到磚模高度后停止灌注；(6)、在已灌注的混凝土達到初凝后，對樁頂與基礎(chǔ)底面間的空間采用干硬性細石混凝土塞填密實，并保證其強度不小于設(shè)計強度；(7)、對磚模外的導(dǎo)坑，用灰土分層夯實回填，并恢復(fù)原地面。
2.導(dǎo)坑式人工挖孔樁對建筑物基礎(chǔ)的托換方法，其特征是通過下列步驟來實現(xiàn)托換糾偏目的(1).在原有建筑物基礎(chǔ)旁間隔開挖豎向?qū)Э?，在豎向?qū)Э舆_到預(yù)定深度后向建筑物基礎(chǔ)內(nèi)開挖水平導(dǎo)坑，使豎向及水平導(dǎo)坑的底面形成人工挖孔樁的施工工作面；(2).根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的位置及尺寸，在導(dǎo)坑底面確定人工挖孔樁的樁位；(3).在導(dǎo)坑底面進行人工挖孔樁的成孔作業(yè)，對成孔中的渣土分級提升到地面；(4).當樁孔挖到預(yù)定持力層后，在水平導(dǎo)坑內(nèi)的樁孔外側(cè)砌筑磚模，并達到合適的高度；(5).采用溜槽向樁孔內(nèi)灌注混凝土，當混凝土面達到磚模高度后停止灌注；(6)、在已灌注的混凝土達到設(shè)計齡期后，采用千斤頂及托換鋼板、托換鋼管進行頂升托換；(7)、糾偏托換完成后，對磚模外的導(dǎo)坑用灰土分層夯實回填至磚模高度，再采用加有膨脹劑的混凝土進行二次灌注，并使導(dǎo)坑內(nèi)的混凝土面高于原基礎(chǔ)底面一定高度；(8)、對已灌注混凝土面以上的導(dǎo)坑再用灰土分層夯實回填，并恢復(fù)原地面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是上述兩個方法中夯實回填所用灰土比例為3∶7或2∶8。
4.導(dǎo)坑式人工挖孔樁對建筑物基礎(chǔ)的加固方法所采用的復(fù)合支撐樁，其特征是它由混凝土構(gòu)成的挖孔樁樁體(6)、挖孔樁樁體(6)上部側(cè)面的磚模(5)和挖孔樁樁體(6)上端的干硬性混凝土層(14)構(gòu)成。
5.導(dǎo)坑式人工挖孔樁對建筑物基礎(chǔ)的托換方法所采用的復(fù)合支撐樁，其特征是包括混凝土構(gòu)成的挖孔樁樁體(6)、挖孔樁樁體(6)上部側(cè)面的磚模(5)和挖孔樁樁體(6)上端的加膨脹劑的混凝土層(12)構(gòu)成；且在加膨脹劑的混凝土層(12)中固定有托換鋼管(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用導(dǎo)坑式人工挖孔樁對既有建筑物基礎(chǔ)進行加固與托換的方法。該方法的主要原理是利用豎向及水平導(dǎo)坑，輔以照明、通風(fēng)、支撐及降水措施，在建筑物基礎(chǔ)下施工人工挖孔樁，并將人工挖孔樁與原基礎(chǔ)進行有效連接，從而將建筑物的荷載通過原基礎(chǔ)、人工挖孔樁傳至地基深部的可靠持力層，以達到對既有建筑物基礎(chǔ)加固與托換的目的，并可根據(jù)需要對既有建筑物進行糾傾。本方法的主要優(yōu)點是①傳力直接及傳力途徑明確；②施工全過程可處于監(jiān)控狀態(tài)，工程質(zhì)量有保證；③通過挖孔可徹底查清產(chǎn)生地基病害的根源，并能使樁端置于可靠持力層；④施工過程基本不影響正常使用，對環(huán)境無污染。
文檔編號E02D37/00GK1888331SQ20061010441
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者譚新平, 徐張建 申請人:譚新平, 徐張建