一种既有建筑内部增加桩基施工方法与流程

1.本发明涉及建筑加固的技术领域，尤其是涉及一种既有建筑内部增加桩基施工方法。


背景技术：

2.我国沿海地区很多建筑场地位于平原海岸淤泥质软土发育的地段。在建设中会常常忽视对于大跨度、大面积的仓储、厂房等建筑的室内地坪下不作为基础持力层的深厚软弱土层的处理，直接在软弱土层上稍加处理再按建筑做法施工地面，而地坪下的软弱土层在相当长时间内都难以完成自重固结，造成建筑物投入使用后，地面出现不均匀沉降、塌陷等问题，严重影响建筑物本身和建筑内部设备的使用甚至发生安全问题。
3.要解决地坪沉降的问题，一般采用复合地基方式进行地基处理，例如水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基。但是复合地基施工时，施工机械需要开敞的空间安置，这就导致这些施工方式均无法在已建成的建筑内部开展工作。而如果室内建筑的空间限制无法施工，一般只能将原有建筑物拆除进行重建。如果采用其他不受空间高度限制的处理方法，如堆载预压法、聚合物注射技术等。这些方法要么施工周期偏长，要么造价偏高，而且加固完成后仍然可能产生二次沉降，效果并不能完全达到业主的要求。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的问题提供一种既有建筑内部增加桩基施工方法，旨在解决现有技术的技术问题。
5.本发明提供的一种既有建筑内部增加桩基施工方法，采用如下的技术方案：一种既有建筑内部增加桩基施工方法，包括以下步骤，s1：平整场地，如场地上有地板砖应将地板砖拆除；s2：在既有建筑内部周边布置应力消散孔，并在既有建筑内部周边开挖挤土缓冲沟，在应力消散孔内下放钢筋笼，并回填粗砂等粗料材料防止塌孔；s3：按照设计图纸测量放线，将预制混凝土管桩运送到桩位，采用静压法施工对预制混凝土管桩进行压桩，在完成一节桩的沉桩后，进行接桩，再重复第二节桩、第三节桩等的沉桩过程；s4：压桩过程中观察预制混凝土管桩的压力值，当压力值达到压桩的终压值设计单桩承载力特征值两倍时，沉桩的桩长亦与相对应位置桩位地质资料反映的情况基本吻合时，即可终止压桩；s5；随机抽检桩位，进行复压，并同时进行沉降观测，做好相关记录，检查桩身承载力是否满足设计要求；s6：当全部预制混凝土管桩施工完成后，回填应力消散孔和挤土缓冲沟，回填可用稳定石粉分层压实；
s7，开挖地梁基槽：按照设计标高挖除桩间土方得地梁基槽，在既有建筑原有的承台梁上进行植筋，在地梁基槽上进行矩形柱与预埋构件的施工，矩形柱用于支撑既有建筑原有的承台梁，植筋连接于既有建筑原有的承台梁与矩形柱；s8：在地梁基槽内制作安装钢筋，并使用混凝土浇筑地梁与地梁梁板，地梁承载于混凝土管桩上。
6.优选地，s2步骤中，应力消散孔的孔径控制在240-260mm，孔中心间距控制在750mm，孔深13m，钻孔垂直偏差
±
1度以内，钢筋笼的节长不应大于7m。
7.优选地，s3步骤中，所述挤土缓冲沟的宽度控制在1.4-1.6m，深度控制在1.8-2.2m。
8.优选地，挤土缓冲沟开挖前、开挖中和开挖后，应对施工过程中平房仓四角墙体、中部墙体、柱脚处进行监测，主要对水平位移监测。
9.优选地，混凝土管桩压桩施工过程中，桩的每节节长控制在5-8m，压桩速度控制在2m/min。
10.优选地，压桩顺序为从墙体侧向中间施工，将压桩区域分为左右对称的两部分，压桩时从两个部分的交界点开始压桩，接着从左部分靠近既有建筑墙体的三侧侧边进行压桩，然后对左部分内部进行压桩，在左部分内部进行压桩时，依次成排进行压桩，并不断回到压桩起点，之后按照同样的方法对右部份进行压桩，并且压桩要连续。
11.优选地，在靠近既有建筑墙体的2~3排桩范围内压桩施工时，每天的压桩数量控制在8-10根，在中间部分进行压桩施工时，每天的压桩数量控制在10-15根。
12.优选地，在检测时，采用在压桩设备上加装配重块，使用压桩设备复压检查桩身承载力是否满足设计要求。
13.优选地，所述管桩的底端承载于强风化砂质泥岩上。
14.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：在已建成的建筑内利用新型定制的静压桩机，在室内地坪范围内压入预应力管桩，以强风化砂质泥岩为持力层再在新增桩基上设置条形地梁，并设置现浇钢筋混凝土板，新增结构梁板与建筑周边原有结构构件相连接，仓库堆载的荷载由新增结构梁板传递给预应力管桩基础，原有地面软弱土层不再承担仓库堆载荷载，从而彻底解决原有建筑内大面积的地坪变形沉降问题，地基基础设计等级为丙级，桩基为摩擦端承桩，安全等级为二级，地坪上新增结构梁板与既有建筑采用植筋连接做法，整套工艺做法保证了新旧结构之间能协同变形，共同工作，不产生裂缝，实现整个仓库内地坪的整体一致，满足粮食在仓库内储藏、同工作，不产生裂缝，从而实现整个仓库内地坪的整体一致，满足粮食在仓库内储藏、运输的要求。
附图说明
15.图1为本发明的应力消散孔布置局部示意图。
16.图2为本发明中的应力消散孔钢筋笼示意图。
17.图3为本发明的挤土缓冲沟局部布置图。
18.图4为本发明的管桩平面布置图。
19.图5为本发明的桩机行走路线示意图。
20.图6为本发明的植筋连接结构示意图。
21.图中：1、应力消散孔；11、钢筋笼；2、挤土缓冲沟；3、管桩；4、植筋；41、预埋构件；5、承台梁；6、矩形柱；7、静压桩机。
具体实施方式
22.以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。
23.我国沿海地区很多建筑场地位于平原海岸淤泥质软土发育的地段。在建设中会常常忽视对于大跨度、大面积的仓储、厂房等建筑的室内地坪下不作为基础持力层的深厚软弱土层的处理，直接在软弱土层上稍加处理再按建筑做法施工地面，而地坪下的软弱土层在相当长时间内都难以完成自重固结，造成建筑物投入使用后，地面出现不均匀沉降、塌陷等问题，严重影响建筑物本身和建筑内部设备的使用甚至发生安全问题。
24.要解决地坪沉降的问题，一般采用复合地基方式进行地基处理，例如水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基。但是复合地基施工时，施工机械需要开敞的空间安置，这就导致这些施工方式均无法在已建成的建筑内部开展工作。而如果室内建筑的空间限制无法施工，一般只能将原有建筑物拆除进行重建。如果采用其他不受空间高度限制的处理方法，如堆载预压法、聚合物注射技术等。这些方法要么施工周期偏长，要么造价偏高，而且加固完成后仍然可能产生二次沉降，效果并不能完全达到业主的要求。
25.本发明实施例公开一种既有建筑内部增加桩基施工方法，如图1-6所示，包括以下步骤：s1：平整场地，如场地上有地板砖应将地板砖拆除。
26.s2：参照图1和图2，在既有建筑内部周边布置应力消散孔，因室内空间受限，采用锚杆钻机成孔，孔径250mm，孔径误差
±
10mm，相邻两个孔位中心间距750mm，孔深13m，钻孔垂直度偏差
±1°
以内，钻进过程中形成的泥浆存放于泥浆箱中并及时清理出库区；在应力消散孔内下放钢筋笼，并回填粗砂等粗料材料防止塌孔；钢筋笼的节长不应大于7m，在加工完成并做好验收工作后方可使用。利用简易的支撑架进行钢筋笼的吊装，安放过程中进行标高控制同时避免与既有建筑屋顶发生碰撞，确保下放钢筋笼的位置准确。场地内淤泥层较厚，在应力消散孔内回填中粗砂等粗料材料防止塌孔。
27.参照图3，并在既有建筑内部周边开挖挤土缓冲沟，设计的挤土缓冲沟宽度1.5m，深度2m，边桩（边桩指靠近既有建筑墙体侧的管桩）压桩施工前先人工开挖0.4m宽1.0m深（先开挖一部分，经现场观察可行后再全部开挖，可一边开挖一边施工一边回填的原则进行），边桩施工完成后再采用小型挖掘机进行开挖至挤土缓冲沟宽度1.4-1.6m，深度1.8-2.2m，在本实施例中，控制在宽度1.5m，深度2m；既有建筑承台部位用人工开挖，开挖出来的石粉在不影响施工的区域内堆放，用于其它施工区域的填筑。
28.挤土缓冲沟开挖前、开挖中和开挖后静置一周、仓内桩基施工过程中一定要对平房仓四角墙体、中部墙体、柱脚处进行监测。主要对水平位移监测。监测数据要进行整理、比对。设置报警数据，水平位移量为30mm。监测专人负责，开挖前、开挖中、开挖后一周内观测每天不少于一次，仓内桩基施工过程中观测每天不少于2~3次。
29.s3：参照图4和图5，按照设计图纸测量放线，将预制混凝土管桩运送到桩位，采用
静压桩机静压法施工对预制混凝土管桩进行压桩，压桩前认真检查压桩机各部位的性能，以保证正常运作。在底桩上先焊接好桩尖，在桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明管桩的长度，以便观察管桩的入土深度及记录该深度时的压力值。并做好压桩全过程记录。
30.受施工高度限制，管桩的节长应控制在5m-8m，在不浪费材料的情况下尽可能使用长桩而减少接头数量，同时将压桩速度控制在2m/min。在完成一节管桩的沉桩后，进行接桩，接桩时采用焊接的方法，要保证焊接质量，严格控制调整管桩的垂直度，偏差不大于0.5%，必要时，再重复第二节桩、第三节桩等的沉桩过程。
31.既有建筑内部的地面呈长方形设置，在压桩时，压桩顺序为从墙体侧向中间施工，将压桩区域分为左右对称的两部分，压桩时从左右两部分的交界点开始压桩，接着从左部分边桩进行压桩，然后对左部分内部进行压桩，在对左部分内部进行压桩时，依次成排进行压桩，并不断回到压桩起点，压桩机在左部分的行走轨迹呈山字形。
32.之后从压桩起点处对右部分进行压桩，压桩时，先从右部分的边桩部分进行施工，然后静压桩机优先对靠近右部分边桩的管桩进行施工，从外侧不断往内侧行进，静压桩机行走的轨迹呈凹字形设置，且整个压桩过程中，静压桩机行走的轨迹不发生重叠。
33.在靠近既有建筑墙体的2~3排管桩范围内压桩施工时，每天的压桩数量控制在8-10根，在中间部分进行压桩施工时，每天的压桩数量控制在10-15根，总的压桩数量为175根。
34.压桩施工期间的监测，在既有建筑外道路上距离既有建筑5m做隆起及位移监测点，间距为15-20m，在既有建筑四周角点及中部位置处做标高控制点及倾斜变化控制点，用红油漆做出明显具体的标识，进行定期的上抬及位移观测，设置报警数据，上抬量为20mm，水平位移为30mm，倾斜变化不大于20mm，加强观测由专人负责，每天观测1~3次，当出现报警数值时调整施工速率及采取相应的措施。
35.s4：压桩过程中观察预制混凝土管桩的压力值，当压力值达到压桩的终压值设计单桩承载力特征值两倍时，沉桩的桩长亦与相对应位置桩位地质资料反映的情况基本吻合时，即可终止压桩；并且管桩的底端要承载于强风化砂质泥岩上。
36.s5；随机抽检桩位，进行复压，检测时，采用在静压桩机上加装配重块，使用静压桩机复压检查桩身承载力是否满足设计要求，并同时进行沉降观测，做好相关记录。
37.s6：当全部预制混凝土管桩施工完成后，回填应力消散孔和挤土缓冲沟，回填可用稳定石粉分层压实；s7，开挖地梁基槽：按照设计标高挖除桩间土方得地梁基槽，按照设计标高挖除桩间土方，采用小型挖掘机进行开挖，开挖过程中注意不得与管桩发生碰撞，管桩桩身上的杂物用人工清理。整个开挖过程严格控制，避免破坏影响到既有建筑的结构构件。
38.参照图6，在既有建筑原有的承台梁上进行植筋，植筋前首先凿除承台梁表面的粉刷层或垫层至混凝土基层；对混凝土缺陷部位应按要求进行相应的修复处理。清除混凝土表面的油污、浮浆，并打磨至坚实基层；对不平整部位应进行打磨或修复处理。清除表面粉尘并清洗干净。
39.根据平面布置图及说明预埋件位置及标高进行定位。标出预埋件中心线和预埋件标高线，确定主筋的位置，便于植筋。植筋时，用冲击钻钻孔，钻孔时应避开框架柱主筋及箍
筋的位置。钻孔的深度和孔径应满足图纸要求。用毛刷、压缩空气吹去钻孔内的浮灰，将孔内粉尘清除干净。
40.植筋采用钢筋，灌胶前应保证基面清洁和无积水，灌胶嘴布置合理，封缝可靠；拌胶的配比和操作严格按产品说明进行。植筋胶用专用的手动注射器注入孔底，然后插入钢筋。插入钢筋至孔底时，孔口应有少量的胶液溢出，植入钢筋应轻轻转动和摇动以便胶液与钢筋界面和混凝土孔壁有良好的粘结。灌胶顺序和操作要求规范，确保灌胶密实度符合规范要求：密实度在锚固区不小于90%，非锚固区不小于70%。灌胶固化期间应严防受到干扰。严禁进行后续焊接。采取自然静置养护。养护期至少不小于1小时，养护期内切不得动摇钢筋。
41.安装螺栓及预埋构件，螺栓及铁件需按图纸要求加工完成，预埋构件可采用钢板开孔并加螺母制得，钢板安装前应进行打磨除锈处理级，并清洗干净，将预埋构件插接在钢筋上，并在钢板的四角处打上螺栓，螺栓固定于既有建筑的承台梁。
42.在地梁基槽上进行矩形柱施工，在地梁基槽上搭建好模板，在模板内建筑钢筋混凝土，混凝土凝固后即可得到矩形柱，矩形柱粘附于既有建筑的承台梁，矩形柱用于支撑既有建筑原有的承台梁，植筋连接于既有建筑原有的承台梁与矩形柱.s8：在地梁基槽内制作安装地梁钢筋，并使用混凝土浇筑地梁与地梁梁板，地梁承载于混凝土管桩上。
43.本发明实施例一种既有建筑内部增加桩基施工方法的实施原理为：在已建成的建筑内利用新型定制的静压桩机，在室内地坪范围内压入预应力管桩，以强风化砂质泥岩为持力层再在新增桩基上设置条形地梁，并设置现浇钢筋混凝土板，新增结构梁板与建筑周边原有结构构件相连接，仓库堆载的荷载由新增结构梁板传递给预应力管桩基础，原有地面软弱土层不再承担仓库堆载荷载，从而彻底解决原有建筑内大面积的地坪变形沉降问题，地基基础设计等级为丙级，桩基为摩擦端承桩，安全等级为二级，地坪上新增结构梁板与既有建筑采用植筋连接做法，整套工艺做法保证了新旧结构之间能协同变形，共同工作，不产生裂缝，实现整个仓库内地坪的整体一致，满足粮食在仓库内储藏、同工作，不产生裂缝，从而实现整个仓库内地坪的整体一致，满足粮食在仓库内储藏、运输的要求。
44.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。