CN101793029A - 纠正桩偏的方法 - Google Patents

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朱奎
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叶长青
朱奎
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Abstract

本发明公开了一种纠正桩偏的方法,该方法中采用了反力装置,反力装置包括提供反力的锚桩,该锚桩采用工程桩,用两根20#槽钢分别联结对角锚桩,两根槽钢交叉点作为千斤顶顶推支撑点,顶推构件采用18#槽钢,千斤顶顶推支撑点、18#槽钢、千斤顶以及压力传感器成一条直线,纠偏顶推速率控制在2~5cm/h,满5cm后原位停止1~2小时,千斤顶顶推一个行程10~15cm后停止5~10小时再进行下一个行程的作业,其作业步骤包括:(1)通过测试获得桩缺陷位置,掌握倾斜桩5倾斜率情况,确定倾斜桩5顶推位置;(2)安装反力装置;(3)高压水在倾斜桩5背向冲孔,卸除被动土压力;(4)利用千斤顶8进行顶推,在顶推过程中同步采用粗砂回灌工艺,直至倾斜率满足要求;(5)下放注浆管进行注浆;(6)测试倾斜桩5倾斜率以及完整性情况。该方法操作性强、能够使桩承载能力获得显著提高。

Description

纠正桩偏的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及桩纠偏施工方法,适用于土木工程地基基础领域。
背景技术
[0002] 挤土桩施工不当或基坑土方开挖不合理易会引起桩倾斜等工程质量事故。而且, 这类质量事故一旦出现往往病桩数量较多,而且桩承载力会下降。传统的加固方法有补桩 或沉井开挖扶正加固两种方法。补桩费用较高且不一定可行,当布桩密度较大时,补桩施工 会因为挤土效应难以实施,即使操作上可行由于群桩效应加固效果可能不佳。此外,当场地 有基坑时,基坑开挖后打桩机进场将非常困难。对于沉井开挖扶正加固,一般开挖到桩身可
能的破坏位置(常结合沉井开挖),进行扶正和加固处理,再进一步回填,该施工工艺由于 开挖深度大、施工难度大、工期较长、挖出土堆放不当,会引起其他桩的倾斜。
发明内容
[0003] 本发明目的在于弥补现有施工技术的不足之处而提供一种操作性强、能够桩承载 能力获得显著提高的纠正桩偏方法。
[00CH] 本发明目的可以通过以下措施达到:采用了反力装置,反力装置包括提供反力的 锚桩,该锚桩采用工程桩,用两根20#槽钢分别联结对角锚桩,两根槽钢交叉点作为千斤顶 顶推支撑点,顶推构件采用18#槽钢,千斤顶顶推支撑点、18#槽钢、千斤顶以及压力传感器 成一条直线,纠偏顶推速率控制在2〜5cm/h,满5cm后原位停止1〜2小时,千斤顶顶推一 个行程10〜15cm后停止5〜10小时再进行下一个行程的作业,其作业步骤包括: [0005] (1)通过测试获得桩缺陷位置,掌握倾斜桩5倾斜率情况,确定倾斜桩5顶推位 置;
[OOOS] (2)安装反力装置;
[0007] (3)高压水在倾斜桩5背向冲孔,卸除被动土压力;
[0008] (4)利用千斤顶8进行顶推,在顶推过程中同步采用粗砂回灌工艺,直至倾斜率满 足要求;
[0009] (5)下放注浆管进行注浆;
[0010] (6)测试倾斜桩5倾斜率以及完整性情况。
[0011] 由于本发明采用高压水冲孔手段减少倾斜桩5被动土压力,借助反力支承系统通 过千斤顶8提供水平推力在倾斜桩5正向进行顶推,使倾斜桩5复位。然后在桩周进行注 浆,使桩周扰动土得到加固。
[0012] 在桩顶设置位移传感器测试桩位移,根据几何关系可得出倾斜率如下: [0013] ^W-2訓in(丄)
[0014] 式中9为纠偏后倾斜率;e '为纠偏前倾斜率;1为桩顶位移;h为桩倾斜长度。
[0015] 根据上式编制excel程序,把测试的数据输入excel程序,使报告数据达到信息化,实时监控纠偏倾斜率。
[0016] 与传统的补强加固处理相比,该项新技术综合了纠偏技术和注浆技术的优点,主 要特点有:一、解决了桩纠偏施工土受扰动强度降低的问题。二、该技术可有效地提高桩承 载力。三、该技术采取了实时监控手段,避免纠偏过小和矫正过大两种极端现象。 [0017] 为避免在纠偏过程出现纠偏桩的断桩事故,确定纠偏施工的适用范围:1、垂向纠 偏深度《1/200桩长;2、平面纠偏幅度《1/2D(D为桩径)。
附图说明
[0018] 图1为纠偏桩顶推面装置示意图。 [0019] 图2为反力支撑体系示意图。 [0020] 图3为顶推装置示意图。
具体实施方式
[0021] 以下结合附图对本发明进行详细描述。
[0022] 如图1、图2、图3所示,该纠正桩偏的方法采用了反力装置,反力装置包括提供反 力的锚桩3,该锚桩3采用工程桩,用两根20#槽钢4分别联结对角锚桩3,两根槽钢4交叉 点作为千斤顶8顶推支撑点,顶推构件采用18#槽钢6,千斤顶8顶推支撑点、18#槽钢6、千 斤顶8以及压力传感器7成一条直线,纠偏顶推速率控制在2〜5cm/h,满5cm后原位停止 1〜2小时,千斤顶8顶推一个行程10〜15cm后停止5〜10小时再进行下一个行程的作 业,其作业步骤包括:
[0023] (1)通过测试获得桩缺陷位置,掌握倾斜桩倾斜率情况,确定倾斜桩5顶推位置; [0024] (2)安装反力装置;
[0025] (3)高压水在倾斜桩5背向冲孔,卸除被动土压力;
[0026] (4)利用千斤顶8进行顶推,在顶推过程中同步采用粗砂回灌工艺,直至倾斜率满 足要求;
[0027] (5)下放注浆管进行注浆;
[0028] (6)测试倾斜桩5倾斜率以及完整性情况。
[0029] 在上述步骤中注浆加固深度至桩缺陷位置以下0. 5〜lm,注浆压力在填土中取 0. 3〜1. OMPa,在淤泥质土中取0. 2〜0. 5Mpa,采用监控装置对桩的倾斜率进行实时监控, 采用监控装置对顶推力进行实时监控,并采用高压水冲孔手段减少倾斜桩5被动土压力。 [0030] 图1为纠偏桩顶推面装置示意图。联结装置要尽力扩大纠偏桩顶推受力面,避免 纠偏顶推时受力点不平衡而使桩身混凝土产生新的裂隙或断桩。纠偏桩顶推受力面采用特 制装置,在桩侧千斤顶8顶推部位放置长约60〜80cm质地坚硬的木方子作为木垫l,木方 子曲率与桩曲率相同,木方子上再设置钢垫,便于千斤顶8顶推,钢垫2长约20mm,厚度不小 于10mm。另外,钢垫设凹槽,槽钢设橡皮垫以避免顶推时滑动。
[0031] 图2为反力支撑体系示意图。反力支撑体系采用四根工程桩,通过20#槽钢4联 结对角工程桩,两根槽钢4交叉点作为千斤顶8顶推支撑点。顶推构件采用18#槽钢6,千 斤顶8顶推支撑点、18#槽钢6、千斤顶8以及压力传感器7成一条直线。 [0032] 根据图2,可得桩受到的力如下:<formula>formula see original document page 5</formula>
为了避免锚桩3出现倾斜,对锚桩3的被动土压力进行验算:
r = 1 / 2"2 tan2 (45° + 2) + 2c tan(45° +伊/ 2)
其中T为桩受到的推力;z为支撑点离桩端的深度;Y为土重度W为内摩擦角;c
为粘聚力,对于砂土c为O,
<formula>formula see original document page 5</formula>
型,最
[0043:
按最不利情况验算锚桩3抗剪、抗弯验算: 爿
式中T为桩受到的推力;A为桩横截面面积;[T]为允许剪应力。
<formula>formula see original document page 5</formula>
式中M为桩受到的最大弯矩,为了确保安全度,采用上端铰结下端固结的计算模 大弯矩为
M = 1 /15p3 tan2 (45。 + p / 2) +1 / 4cz2 tan(450 + p / 2) [0044] 图3为顶推装置示意图。千斤顶8压力通过压力传感器7控制,顶推施工时实际 施加的水平顶推力小于10kN。根据压力传感器7和水准仪反馈的监测信息随时调整顶升力 纠偏速度,使整个纠偏工程处于严密可控状态,图3中采用20#槽钢4和18#槽钢6。 [0045] 顶推速率要严格控制,顶推操作宜缓速、少偏幅和多次的原则。操作千斤顶8时, 开始行程要慢而小,推进到一定距离(不大于2cm)后,立即卸荷,使活塞退回,并测量桩身 回弹尺寸,作好记录。如此反复加荷、卸荷数次,使已固结的桩周土受扰动而减少阻力。待桩 身回弹值越来越小时,再适当加大行程,并周而复始反复加荷、卸荷,逐步增大行程,循序推 进,直至桩身恢复到符合要求为止。实际纠偏顶推速率控制在2〜5cm/h,满5cm后原位停 止1〜2小时,千斤顶8顶推一个行程10〜15cm后停止5〜10小时再进行下一个行程的 作业。千斤顶8顶推完毕后不应马上拆除,待注浆加固24h后再拆除,以免倾斜桩5回弹。 [0046] 为避免顶推行程转换过程因桩头卸荷回复振荡引起对桩身质量的不利影响,在一 个行程完成的间歇时间里将顶推纠偏出现的空隙及时适量回填碎石以固定桩位,待间隙时 间满足设定要求后再作下一行程的作业。
[0047] 纠偏到位后桩周空隙部位预埋注浆管,然后回填砂石和压注水泥浆液,灌浆自下 而上进行,至孔口或地面溢流出水泥桨液为止。注桨参数如下: [0048] 1)注桨孔布置
[0049] 注浆加固深度一般至不倾斜部位以下0. 5〜lm。注浆孔距桩20cm,孔径为40mm。
为确定注浆效果,在现场进行了注浆试验,用静力触探法进行检测,检测注浆浆液扩散半径
及对土体挤密作用范围。
[0050] 2)单孔注桨水泥用量
[0051] Q = K*V*n[0052] 式中Q为注浆浆液总用量(m3) ;V为注浆加固对象的土量,V = r21, r为注浆加 固半径;n为土孔隙率;K为经验灌注系数,取0. 2〜0. 5。 [OO53] 3)注浆压力
[0054] 注浆顺序倾斜桩5背向先注浆,注浆过程中应保持一定的注浆压力以便浆液的扩 散及填充。注浆压力与注浆土质状况及浆液扩散半径有关,通常在填土中取O. 3〜1. OMPa, 在淤泥质土中取0. 2〜0. 5MPa。保持注浆压力20〜30min慢慢地将水泥与水玻璃混合浆 压入土体中。

Claims (9)

  1. 一种纠正桩偏的方法,其特征是:采用了反力装置,反力装置包括提供反力的锚桩,该锚桩采用工程桩,用两根20#槽钢分别联结对角锚桩,两根槽钢交叉点作为千斤顶顶推支撑点,顶推构件采用18#槽钢,千斤顶顶推支撑点、18#槽钢、千斤顶以及压力传感器成一条直线,纠偏顶推速率控制在2~5cm/h,满5cm后原位停止1~2小时,千斤顶顶推一个行程10~15cm后停止5~10小时再进行下一个行程的作业,其作业步骤包括:(1)通过测试获得桩缺陷位置,掌握倾斜桩倾斜率情况,确定倾斜桩顶推位置;(2)安装反力装置;(3)高压水在倾斜桩背向冲孔,卸除被动土压力;(4)利用千斤顶进行顶推,在顶推过程中同步采用粗砂回灌工艺,直至倾斜率满足要求;(5)下放注浆管进行注浆;(6)测试倾斜桩倾斜率以及完整性情况。
  2. 2. 根据权利要求1所述的纠正桩偏的方法,其特征是:注浆加固深度至桩缺陷位置以下0. 5〜lm,注桨压力在填土中取0. 3〜1. OMPa,在淤泥质土中取0. 2〜0. 5Mpa。
  3. 3. 根据权利权利要求1或2所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用监控装置对桩的 倾斜率进行实时监控。
  4. 4. 根据权利权利要求1或2所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用监控装置对顶推 力进行实时监控。
  5. 5. 根据权利权利要求3所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用监控装置对顶推力进 行实时监控。
  6. 6. 根据权利要求1或2所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用高压水冲孔手段减少倾斜桩被动土压力。
  7. 7. 根据权利要求3所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用高压水冲孔手段减少倾斜桩被动土压力。
  8. 8. 根据权利要求4所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用高压水冲孔手段减少倾斜桩被动土压力。
  9. 9. 根据权利要求5所述的纠正桩偏的方法,其特征是:采用高压水冲孔手段减少倾斜桩被动土压力。
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