CN101718092A - 低净空条件下的环境微扰动静压桩施工技术 - Google Patents

Abstract

一种建筑工程技术领域的低净空条件下的静压桩施工技术：步骤为：(1)开凿压桩孔；(2)钻凿锚杆孔；(3)安装压桩机，吊桩入桩孔；(4)校正桩身，进行压桩；(5)起吊下节桩身进行接桩；(6)控制插入桩身长度，达到要求后停止压桩，进行封桩；(7)重复以上步骤，直至群桩施工结束。本发明的静压桩施工技术可应用于低净空的条件下，且对周边环境影响较小。

Description

低净空条件下的环境微扰动静压桩施工技术

技术领域

本发明涉及一种建筑工程技术领域的施工方法，具体是一种在低净空条件下的静压桩施工技术。

背景技术

不断利用地下空间是城市化进程的需要。但是由于规划的滞后性，往往需要在周边有大量地下建(构)筑物的限制条件下，在既有地下建筑物下方建造新的地下空间。这时候必须在狭小空间内对既有建筑物的基础进行改造以满足承载力要求，同时不能对周边地下建(构)筑物造成有害影响。

在对既有建筑物基础进行改造中，静压桩是一种常用的方法。静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基施工工艺，它是通过在基础上铺设锚杆固定压桩架，以建筑物的自重为桩反力，将桩节从基础中预留或开凿的压桩孔内进行压桩施工，将桩与基础连接在一起，从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。由于该工艺技术先进而拥有无震动、无噪音以及对周边环境影响小等优点，因此广泛应用于新、旧建(构)筑物的地基处理或基础托换。但是该工法的适用范围容易受到施工环境和周边环境的限制：由于既有地下室的净高有限，因此常规的压桩设备高度难以进入地下室内进行施工，此外，压桩时产生的挤土效应容易对周边环境造成严重影响。

中国发明专利申请第200710116226.8号专利中即揭露了一种用于施工既有建筑物地下室的静压桩工艺，该工艺主要包括以下步骤：(1)施工承台和连系梁，在承台上开设压桩孔；(2)埋设锚杆，安装反力架；(3)吊放预制桩，安装千斤顶；(4)将预制桩逐根压至设计标高，将所有预制桩夹紧、固定；(5)分层开挖土方至新施工地下室下一层楼板板底标高；(6)接长框架柱、墙体等竖向承力构件，浇注下一层的施工承台和连系梁；(7)将预制桩压至下一楼层，并将反力架、千斤顶移至下一楼层；(8)重复以上步骤，待各层地下室施工完毕后进行封桩，拆除反力架。虽然该专利说明了静压桩工艺如何用于施工已有建筑物地下室，但该专利并未给出如何在低净空条件下施工，以及如何控制施工时的挤土效应对周边环境的影响。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的不足，提出了一种低净空条件下的静压桩施工技术。该技术克服了以往静压桩施工中的对周边环境影响较大，适应范围受限等缺点，能最大限度地减小压桩施工队对周边环境的影响，且可以在以往静压桩施工技术无法使用的空间内进行施工，具有较强的实用性。

本发明的施工技术包括以下步骤：

(1)在地下室底板上开凿压桩孔，且于开挖之前进行试桩；

(2)钻凿锚杆孔；

(3)安装压桩机：此步骤首先埋设锚杆，而后在锚杆上安装压桩架，再吊桩入桩孔，最后于压桩架横梁与桩之间安装千斤顶，其中压桩机依据净空程度选择机身尺寸大小，而桩采用开口钢管桩；

(4)校正桩身，进行压桩；

(5)起吊下节桩身进行接桩；

(6)控制桩长，以标高与压桩力控制插入桩身长度，达到要求后停止压桩，并进行封桩；

(7)重复以上步骤，采跳桩施工工艺，从位于两端的桩到位于中间的桩依序对称施工，直至群桩施工结束。

所述开挖压桩孔的步骤中，可在地板反力不足时进一步架设H型钢来扩散应力，以减少反锚力对地板的损伤。

所述开挖压桩孔的步骤中，可因应倒涌进一步加装防喷装置。

本发明的静压桩施工技术，由于压桩机依据净空程度选择机身尺寸大小，因此对于低净空的条件，仍可使用压桩机进行打桩作业，并且桩采用开口钢管桩，该桩型的排土量最小且单节桩长较短，便于在较小空间内施工，并且其挤土效应亦小，能最大限度地减小压桩施工队对周边环境的影响。

附图说明

图1为本发明应用实例中的锚杆静压桩装置示意图；

图2为本发明应用实例中钢管桩标准节图；以及

图3为本发明应用实例中群桩施工的跳桩施工顺序图。

具体实施方式

以下实施例是根据本发明的施工技术所实施，实施例中给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但并非对本发明做任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用下述揭示的技术内容做出些许更动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的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

实施例：

以下就以上海某工程中的静压钢管桩施工技术为例，来介绍本发明的方法。

该工程与邻近的地铁车站仅一墙之隔，且原地下一层是一个无梁楼盖的箱体结构，压桩施工会对箱体结构有抬升的影响。原地下一层的净空只有4.1m，净空低限制了压桩每次进桩的长度，且限制了一般静压桩施工的进行

由于地下室净高为4.1m，考虑到压桩机具的施工高度，该工程采用φ508的开口钢管桩，如图2所示，桩身段长为2m，桩尖长为3m。

参见图1所示，该静压钢管桩施工的具体步骤如下：

(1)底板厚度为0.6m，再加0.1m垫层，故基础7的总厚度为0.7m，且为减少施工噪音污染，选用金刚石薄壁钻排孔开孔，金刚石薄壁钻以排孔的形式钻凿出直径为550mm的压桩孔2，并取出混凝土芯，施工前先安装防喷装置试打孔，主要看看原底板开孔后是否会倒涌，参见图1所示，在开挖前于标示C处进行试桩；

(2)采用风钻开凿锚杆孔，植入Φ32锚杆3，再浇注硫磺胶泥；锚杆3螺栓的锚固深度为12d(d为螺栓直径)；

(3)安装压桩机：在锚杆3上安装压桩架4，该桩架4具有横梁41，再吊桩入压桩孔2，最后于压桩架4的横梁41与桩1之间安装千斤顶5；

(3)压桩：在桩机顶部安放5T的葫芦，将钢管桩人工拉上桩机，垂直就位后再纠偏，压桩时每20cm位一次进尺压桩；

(4)接桩：接桩时，选用CO2气体保护半自动弧焊机，采用半自动焊接方式进行，焊接完待冷却5分钟后方可压桩；

(5)控制桩的垂直度：压桩及接桩必须严格控制桩1的垂直度，采用挂垂线对桩1的垂直度加以控制，使垂直度偏差不超过1.5％的桩长；

(6)控制桩的入土深度：将桩1正确压至设计标高，该桩1入土深度以标高与压桩力双重控制；

(7)封桩：封桩前将压桩孔2内的杂物清理干净，排出积水，清理压桩孔壁以增加粘结力，然后浇捣C20微膨胀混凝土至底板顶部；

(8)配合参见图3所示，群桩施工中，为减小群桩连续施工对地铁车站的影响和避免箱体结构产生不均匀沉降或抬升，采取跳桩施工工艺，顺序为先施工承台桩A后施工边跨桩B，承台桩A施工的顺序如图中所示自星号起始并依箭号行进，而边跨桩则由2台压桩机从两端向中间对称施工。

为确保安全，在施工的同时，周围管线和相邻建筑物进行即时监测，每天两次，并根据监测结果，对压桩施工进行调整。当原立柱抬升日变化量报警值达到1mm/天，压桩施工应采取以下措施：降低打桩速率，调整压桩施工位置，必要时停止压桩施工，让超孔隙水压力降低后再压桩，同时累计报警值为立柱沈降10mm或上抬5mm。

监测结果表明整个压桩过程中整个箱体结构总体呈抬升趋势，出入口的抬升量大于地下一层的箱体结构，同一水平面上距压桩范围越近，受其影响越大，但挤压的影响相对要小点。整个压桩结束后箱体上抬满足设计的要求，小于上抬5mm的控制指标，同时保证了仅仅一墙之隔的车站的正常运营。

本发明的静压桩施工技术，由于压桩机依据净空程度选择机身尺寸大小，因此对于低净空的条件，仍可使用压桩机进行打桩作业，并且桩采用开口钢管桩，该桩型的排土量最小且单节桩长较短，便于在较小空间内施工，并且其挤土效应亦小，能最大限度地减小压桩施工队对周边环境的影响。

Claims (3)

1.一种低净空条件下的环境微扰动静压桩施工技术，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在地下室底板上开凿压桩孔，且于开挖之前进行试桩；

(2)钻凿锚杆孔；

(3)安装压桩机：此步骤首先埋设锚杆，而后在锚杆上安装压桩架，再吊桩入桩孔，最后于压桩架横梁与桩之间安装千斤顶，其中压桩机依据净空程度选择机身尺寸大小，而桩采用开口钢管桩；

(4)校正桩身，进行压桩；

(5)起吊下节桩身进行接桩；

(6)控制桩长，以标高与压桩力控制插入桩身长度，达到要求后停止压桩，并进行封桩；

(7)重复以上步骤，采跳桩施工工艺，从位于两端的桩到位于中间的桩依序对称施工，直至群桩施工结束。

2.如权利要求1所述的低净空条件下的环境微扰动静压桩施工技术，其特征在于，所述开挖压桩孔的步骤中，进一步包含有架设H型钢的工程

3.如权利要求1或2所述的低净空条件下的环境微扰动静压桩施工技术，其特征在于，所述开挖压桩孔的步骤中，进一步包含有加装防喷装置的工程。

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