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CN118128107A - 一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法 - Google Patents

一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法 Download PDF

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CN118128107A
CN118128107A CN202410509477.6A CN202410509477A CN118128107A CN 118128107 A CN118128107 A CN 118128107A CN 202410509477 A CN202410509477 A CN 202410509477A CN 118128107 A CN118128107 A CN 118128107A
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China
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reinforcing
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pile
construction
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CN202410509477.6A
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梁永辉
赵羚子
苏志鹏
黄玮
康竹良
刘青
蒋松
徐君
曹冬
徐学连
程成
杨玺
沈鸿辉
高星
刘龙
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Shanghai Shen Yuan Geotechnical Co ltd
Original Assignee
Shanghai Shen Yuan Geotechnical Co ltd
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    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D35/00Straightening, lifting, or lowering of foundation structures or of constructions erected on foundations
    • E02D35/005Lowering or lifting of foundation structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种既有建筑基础加固结构并同步纠偏的方法,在既有基础上布设夹墙梁与穿墙梁增强既有建筑物的整体刚度,利用夹墙梁作为反力支撑体系在预留桩孔内施工基础加固桩,提高基础的承载能力,预留桩基反力架作为限位装置,斜向钻孔掏挖地基土进行纠偏,纠偏完成后完成全部封桩,浇筑基础连接加固板,在实现连接条形基础的情况下增加基础底面积,最终以微扰动注浆的方式填补基础下脱空并预防复倾。本发明的优点是:同步实现既有建筑基础加固与纠偏,增加原基础的基底面积并提高基础承载力,满足修复建筑的长期使用要求,并在限位安全的前提下实现建筑纠偏,具有更好的纠偏安全性、施工便利性以及社会经济性。

Description

一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法
技术领域
本发明涉及既有建筑修缮加固技术领域,尤其是一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法。
背景技术
伴随着我国经济持续增长以及城镇化的推进,大量既有建筑物在环境变化、功能改变、自然灾害、施工质量等因素的影响下发生结构损坏、倾斜与开裂,严重影响建筑物长期使用要求与安全保障。根据调查统计与规范要求,当建筑物倾斜率达到4‰时,居民正常生活将受到影响,倾斜率达到7‰房屋会严重损坏,倾斜率超过10‰时房屋已达到危房标准。因此,既有建筑基础结构加固与纠偏技术的研发,具有广泛的市场需求。
常用的建筑物纠偏方法可归纳为迫降法、抬升法、预留法和横向加载法四大类,其中迫降法是适用范围较广、工艺较成熟且施工成本相对较低的一种工艺。但是考虑到既有建筑倾斜的原因多样、周边环境复杂、安全储备低的情况,仅采用迫降法难以保障基础结构的稳定性与纠偏效果,无法有效抑制回倾并具有较高风险。而且一般的纠偏施工与基础加固施工作为两个施工阶段进行,施工周期长效率低。
为了消除传统迫降法的安全隐患,提高纠偏与加固施工的可靠性,亟需一种基础加固与纠偏同步进行的新型结构形式与施工工艺。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足,提供了一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,利用夹墙梁、穿墙梁、基础连接加固板等结构构件将原基础与新增桩基托换结构连接成为整体;加固的基础上同步进行纠偏,并采取反力架预留沉降量及稳压封锚装置等措施,避免纠偏过度;最终微扰动注浆填补脱空防止复倾。
本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述施工方法包括如下步骤:
S1、在既有建筑的基础位置进行土方开挖,施工由夹墙梁及穿墙梁构成的托盘体系,其中所述夹墙梁与所述穿墙梁沿所述既有建筑的承重墙布设,并与所述既有建筑的基础连接成一体;
S2、施工基础加固桩,所述基础加固桩以夹墙梁作为基座进行桩基施工;
S3、压桩施工完成后进行纠偏施工;
S4、将所述基础加固桩与所述托盘体系固定连接,通过该基础加固桩对所述既有建筑的基础与所述托盘体系所形成的整体结构进行结构加固,施工既有建筑的基础之间的连接加固板;
S5、微扰动注浆加固地基填补脱空并防止复倾。注浆材料为改性聚氨酯注浆材料或高聚物或其他膨胀性小且早强的材料。
将所述夹墙梁布置在所述承重墙的两侧,通过植筋将其与所述承重墙及基础连接为整体;所述穿墙梁在既有建筑的承重墙静力开洞后绑扎钢筋与夹墙梁同步浇筑为一体。
所述基础加固桩的布设原则为承担所述既有建筑的新增荷载同时满足在纠偏工况下的承载力需求。
纠偏施工与所述基础加固桩的封桩同步进行,纠偏达到要求的区域及时封桩,采用预留沉降装置及稳压封锚装置预防既有建筑的突沉以及基础不均匀受力。
在所述托盘体系浇筑前,预留与所述基础加固桩相适配的压桩孔并预埋用于微扰动注浆的注浆pvc管。
所述基础加固桩的压桩应从所述既有建筑现状较高侧向较低侧逐步进行,在压桩施工中采用反力架预留沉降量及稳压封锚装置。
所述基础加固桩为锚杆静压桩、灌注桩、钢格构柱或钢管桩中的一种。
所述纠偏施工采用取土法、迫降法或辐射井射水法中的一种。
采用取土法进行纠偏施工时,采用斜向钻孔取土,跳孔逐遍掏土,掏土过程中实时监测既有建筑的沉降。
本发明的优点是:适用于筏板、条基等各种既有建筑的基础形式,能够保证既有建筑在新增加固荷载下的安全性与稳定性,同时对原建筑结构进行纠偏,在纠偏过程中充分利用基础加固桩设置装置预防突沉,降低纠偏过程的安全风险,利用纠偏后微扰动注浆预防复倾,避免未来可能产生的二次倾斜。较常规纠偏及基础加固具有整体性更高、造价更节约、施工更便捷的优势,可实现各类型基础的既有建筑的纠偏加固。
附图说明
图1为本发明的剖面示意图;
图2为本发明中夹墙梁的剖面示意图;
图3为本发明中穿墙梁的剖面示意图;
图4为本发明中基础连接板的剖面示意图;
图5为本发明中同步纠偏的斜向钻孔取土孔平面布置示意图;
图6为本发明中同步纠偏突沉预防装置的平面布置示意图;
图7为本发明中反力架预留沉降装置剖面示意图;
图8为本发明中稳压封锚装置剖面示意图;
图9为本发明中微扰动注浆剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:
如图1-9所示,图中各标记分别表示为:夹墙梁1、穿墙梁2、原基础3、基础加固桩4、斜向钻孔5、基础连接加固板6、微扰动注浆体7、穿墙连接筋1-1、预留沉降装置4-1、稳压封锚装置4-2、加固板连接筋6-1、预留PVC注浆管7-1。
实施例:本实施例结合以下应用实例情况进行说明:
某住宅单体建筑面积约3500m2,建筑高度约17.5m,为6层砌体结构建筑,房屋基础形式为墙下钢筋混凝土条形基础,竖向主要采用横墙承重,墙体厚度均为240mm,各层砌筑砂浆均采用混合砂浆。建筑建成于1992年,在使用过程中发生损坏及倾斜,局部墙体受压承载力与抗震承载力不满足规范要求,最大倾斜率达到9‰,需要结合修缮对房屋进行纠偏,因此该项目采用本发明的既有建筑基础加固结构以及加固同步纠偏的方法。
如图1-图9所示,本实施例中的施工具体步骤如下:
S1、调查基础纠偏加固场地周边的环境,拆除施工影响范围内的障碍物,切断、架空保护或迁移施工范围内的既有管线。
S2、布设建筑物沉降、倾斜、水平位移、裂缝等监测点,对建筑基础托换纠偏加固全过程应进行结构状态监测与控制,包括施工过程及房屋加固后持续观测至少1年时间。
S3、工程土方开挖在托盘体系施工前,沿既有建筑墙体开槽施工,槽宽800mm,开槽深度达到条基顶标高,放坡坡率不大于1:0.5。土方开挖时分块抽条施工,托盘结构施工影响范围以外区域的土方不进行开挖。
S4、施工托盘体系(夹墙梁1及穿墙梁2),浇筑托盘结构前预留压桩孔、预埋注浆pvc管、锚杆、结构加固钢筋。如图2和图3所示,夹墙梁1沿现有墙体两侧布设,单侧截面尺寸为700×500mm(宽×高),夹墙梁1纵向上下部各配6C25通长钢筋,沿梁全长设置C10@150箍筋。在平面上垂直每段承重墙设置1-2道贯穿墙体的混凝土穿墙梁2,尺寸为1240×300×350mm(长×宽×高),纵向采用6C18钢筋,设置C10@200箍筋。
S5、施工基础加固桩4,压桩应从房屋现状较高侧向较低侧逐步进行,避免集中施工对原基础3的扰动。基础加固桩4采用φ273mm钢管桩,壁厚10mm,桩端进入持力层1.5-2.0m,桩位布设见图5,钢管桩壁厚为钢管桩拼接接头采用焊接外套管规格为φ299×10mm,确保钢管桩等强连接,沉桩结束后钢管桩内填充C20细石混凝土。
S6、压桩完成后进行掏土纠偏施工,本实施例中采用斜向钻孔5进行掏土纠偏施工,跳孔逐遍掏土,掏土过程中实时监测建筑物沉降。掏挖时,从长边开始进行掏土,每一遍掏一跳一,每遍取土量不超过3m3。采用钻杆直径100-200mm,孔间距为1-2m,掏土孔水平投影长度不大于12m,如图5所示。纠偏的沉降量以房屋整体倾斜率纠至4‰以内为目标,纠偏沉降速率控制在5mm/d以内。
S7、纠偏施工时,建筑物较高的一侧预留部分反力装置保持沉降限位状态直至达到目标沉降值后封桩,预防突沉及纠偏过度,浇筑无较低侧锚杆桩采用稳压封锚,预留沉降装置4-1与稳压封锚装置4-2的平面布置如图6所示,其结构图如图7-8所示。建筑物纠偏量达到设计要求,由建筑较低侧向较高侧逐步封桩。
S8、达到纠偏要求后将锚杆静压桩4与托盘体系固定连接,施工条形基础连接加固板6。如图4所示,基础加固板6上下纵横双向配筋C16@150mm作为加固板连接筋6-1,上部钢筋与夹墙梁1预留的穿墙连接筋1-1焊接,下部钢筋与开凿露出的原基础3的钢筋焊接。每侧加固板与下部原基础3采用2C16竖向植筋相连,沿原基础3走向布设,间距300mm。
S9、通过微扰动注浆形成微扰动注浆7以加固地基填补脱空并预防复倾。钻孔直径为φ12-16mm,采用手持钻机成孔,地基加固注浆孔钻孔深度为1m,孔间距2m,夹墙梁上的注浆孔在夹墙梁施工时预留直径20mm的预留pvc注浆管7-1。注浆加固剖面如图9所示,采用高压发泡注浆设备进行施工,注浆过程中压力需保持恒定连续。注浆压力应能保证微扰动改性聚酯注浆材料充分反应,出浆点压力控制在1-3MPa,加固深度为基础底面以下1m,浆液3-5kg/m3
S10、场地恢复并持续监测建筑物变形,至少监测1年时间。
本实施例通过在既有基础上布设夹墙梁1与穿墙梁2增强既有建筑物的整体刚度,利用夹墙梁1作为反力支撑体系在预留桩孔内施工基础加固桩4,提高基础的承载能力,预留桩基反力架作为限位装置,斜向钻孔掏挖地基土进行纠偏,纠偏完成后完成全部封桩,浇筑基础连接加固板6,在实现连接条形基础的情况下增加基础底面积,最终以微扰动注浆的方式填补基础下脱空并预防复倾。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明,但本领域普通技术人员可以认识到,在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下,仍然可以对本发明作出各种改进和变换,故在此不一一赘述。

Claims (9)

1.一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述施工方法包括如下步骤:
S1、在既有建筑的基础位置进行土方开挖,施工由夹墙梁及穿墙梁构成的托盘体系,其中所述夹墙梁与所述穿墙梁沿所述既有建筑的承重墙布设,并与所述既有建筑的基础连接成一体;
S2、施工基础加固桩,所述基础加固桩以夹墙梁作为基座进行桩基施工;
S3、压桩施工完成后进行纠偏施工;
S4、将所述基础加固桩与所述托盘体系固定连接,通过该基础加固桩对所述既有建筑的基础与所述托盘体系所形成的整体结构进行结构加固,施工既有建筑的基础之间的连接加固板;
S5、微扰动注浆加固地基填补脱空并防止复倾。
2.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:将所述夹墙梁布置在所述承重墙的两侧,通过植筋将其与所述承重墙及基础连接为整体;所述穿墙梁在既有建筑的承重墙静力开洞后绑扎钢筋与夹墙梁同步浇筑为一体。
3.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述基础加固桩的布设原则为承担所述既有建筑的新增荷载同时满足在纠偏工况下的承载力需求。
4.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:纠偏施工与所述基础加固桩的封桩同步进行,纠偏达到要求的区域及时封桩,采用预留沉降装置及稳压封锚装置预防既有建筑的突沉以及基础不均匀受力。
5.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:在所述托盘体系浇筑前,预留与所述基础加固桩相适配的压桩孔并预埋用于微扰动注浆的注浆pvc管。
6.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述基础加固桩的压桩应从所述既有建筑现状较高侧向较低侧逐步进行,在压桩施工中采用反力架预留沉降量及稳压封锚装置。
7.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述基础加固桩为锚杆静压桩、灌注桩、钢格构柱或钢管桩中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:所述纠偏施工采用取土法、迫降法或辐射井射水法中的一种。
9.根据权利要求8所述的一种既有建筑基础加固同步纠偏的施工方法,其特征在于:采用取土法进行纠偏施工时,采用斜向钻孔取土,跳孔逐遍掏土,掏土过程中实时监测既有建筑的沉降。
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