CN108412225A - 已有建筑的地下加层施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种已有建筑的地下加层施工方法，涉及建筑施工领域，其优点是：减小在对已有建筑地下加层时基础拖换对地铁结构的影响，其技术方案要点是：步骤一：浅层开挖，将墙体荷载托换至静压桩桩基础；步骤二：施做原有建筑周围围护机构；步骤三：注浆加固完成24小时后，进行土方开挖；步骤四：开挖至指定标高，浇筑地下室结构，包括底板、外墙、顶板，室内原有静压桩与地下室浇筑为一体，做好交接处防水处理；提高原有建筑和地下室的防水防渗性能；步骤五：最后，拆除夹墙梁，反力梁，将室外土方回填，完成结构改造修缮工作。

Description

已有建筑的地下加层施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种已有建筑的地下加层施工方法。

背景技术

改革开放以来，我国的国民经济实现了又好又快发展，城镇化建设出现了一片繁荣的景象。人们的生活水平得到了很大提高，人们对于建筑用地的需求也越来越大，对于原有房屋的使用功能和使用面积已不能满足新的经营生产需要。而我国的城镇土地资源有限，用于建设用地的土地资源变得越来越少，有序、合理、综合、高效地开发利用既有建筑物地下空间资源，成为扩充基础设施容量，提高城市综合防灾能力，提高土地利用效率与节约土地资源的最为有效的途径之一，大量的既有建筑因为历史的原因，缺少前瞻性而未设计地下停车场等，随着汽车数量的增加出现了停车难。因此，对既有建筑物地下 空间的开发是一项艰巨而迫切的任务。

公开号为CN104532957A的中国专利公开了一种原有建筑增设地下室逆作施工方法，采取在原基础承台四周根据原有建筑设计参数布置钻孔压力注浆桩和承台，利用钻孔压力注浆桩和承台支托上部结构框架受力柱，并将承台扩大以更有效地承受上部框架柱荷载的方式实现基础托换，再挖土至设计基底标高，利用挤压套筒连接钻孔压力注浆桩群并使用高强度灌浆料浇筑新增设计桩和框架柱形成的墙柱，然后进行垫层、防水、底板等施工，从而完成框架柱逆向向下与基础底板连接成型，可在保持地上原有建筑风格和使用功能的同时进行地下室逆向加层施工，工期较短、施工独立、成本低下、绿色环保，特别适用于多层框架建筑、上部建筑结构风格没有变化、地下室需逆向加层的工程。

但是若该原有建筑位于地铁上方时，采取在原基础承台四周根据原有建筑设计参数布置钻孔压力注浆桩和承台实现基础托换，使得钻孔压力注浆桩在施工时产生的振动压力会影响地铁结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种已有建筑的地下加层施工方法，其优点是：减小在对已有建筑地下加层时基础拖换对地铁结构的影响。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种已有建筑的地下加层施工方法，包括以下步骤，

步骤一：浅层开挖，将墙体荷载托换至静压桩桩基础；原有建筑基础为墙下无筋条形基础，荷载形式为线荷载，通过设置在原有建筑墙体下端的夹墙梁，夹墙梁上设有反力梁，反力梁上设有延伸向地基压入静压桩，夹墙梁将建筑物所有荷载转换至静压桩，托换结构包括夹墙梁以及反力梁，即最终托换结构荷载传至静压桩桩基础，将静压桩施工到地铁隧道主体顶部距离2-3m的地方；

步骤二：施做原有建筑周围围护机构；墙体采用静压桩托换后，桩顶封桩；然后采用注浆对桩周围土体进行加固；

步骤三：注浆加固完成24小时后，进行土方开挖；室内土人工挖除，此时，建筑上部荷载均由托换结构传至桩基础，原有墙下基础已不承受上部荷载，凿除该部分砌体；

步骤四：开挖至指定标高，浇筑地下室结构，包括底板、外墙、顶板，室内原有静压桩与地下室浇筑为一体，做好交接处防水处理；

步骤五：最后，拆除夹墙梁，反力梁，将室外土方回填，完成结构改造修缮工作。

通过上述技术方案，通过夹墙梁和反力梁将原有建筑的静压桩上，静压桩是桩基础的一种，采用的方法是采用静力压桩机压桩，完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有对桩无破坏、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染，将静压桩施工到地铁隧道主体顶部距离2-3m的地方，可以减小对地铁结构产生的不利影响，之后通过施做原有建筑周围围护机构，注浆加固完成24小时后，进行土方开挖，浇筑地下室结构，在原有建筑下层加了地下室。

本发明进一步设置为：在步骤一之前对原有建筑上部结构进行加固。

通过上述技术方案，若原有建筑上部结构年久，墙体结构、屋架存在一定侵蚀情况，因此在施工地下室之前，需要对原有建筑上部结构进行加固，确保在施工中上部结构的承载力和整体性。

本发明进一步设置为：步骤四中地下室结构与原有建筑之间预留一定空隙，放置隔震支座，该过程采用PLC同步控制系统将原有建筑和地下室结构之间空隙增加5mm，放入隔震支座后，再将原有建筑同步下落置于隔震支座上。

通过上述技术方案，地铁车辆经过时产生的震动，采用隔震支座可以提高建筑物抗震性能，减小地震及其他震源对建筑物的不利影响，对延长建筑寿命可以起到非常好的效果。

本发明进一步设置为：步骤二中采用注浆对桩周围土体进行加固的具体方式为全孔一次性注浆，注浆孔围绕静压桩布置对称，距离桩边50cm，每根桩周围4个注浆孔，注浆深度为6m，水灰比0.8：1，水泥用量为60kg/m,注浆压力0.2～0.3Mpa，注浆前检查地下管线、下水管道的位置、走向。

通过上述技术方案，注浆前检查地下管线、下水管道的位置、走向，防止注浆将其堵塞。

本发明进一步设置为：在浆液内加速凝剂，添加加速凝剂的量比例不超过浆液量的5%。

通过上述技术方案，浆液内加速凝剂，避免注浆产生的附加沉降。

本发明进一步设置为：还包括在施工过程中对原有建筑的监测，监测的主要内容包括沉降监测和垂直度监测，沉降监测采用水准仪，垂直度监测采用经纬仪或全站仪。

通过上述技术方案，监测工作的目的是监测房屋移位施工全过程的有关参数，及时、主动地采取措施降低或消除不利因素的影响，以确保结构的安全。

本发明进一步设置为：所述沉降监测具体为在原有建筑四周沉降监测点，测点数量为4-6个，报警值为倾角变化0.2％，监测包括以下步骤：

A.在施工开始前即进行沉降测试二次，作为基础数据；

B.在室内土方开挖过程中进行沉降测试；

C.在隔震支座安装过程中进行沉降测试；

D.在隔震支座安装完成后进行沉降测试；

E.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续沉降监测，根据监测数据与基础数据相比，得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性；

所述垂直度监测具体为在原有建筑立面主要棱角或设定的竖直线，观测点2-4个棱角，报警值为垂直度变化0.2％，监测包括以下步骤：

a.工程开始前即进行垂直度测试二次，作为基础数据；

b.在隔震支座安装过程中进行垂直度监测；

c.在隔震支座安装完成后进行垂直度监测；

d.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续垂直度监测，根据监测数据与基础数据相比，得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性。

通过上述技术方案，沉降监测和垂直度监测均以工程开始前数据作为基础数据，而后在隔震支座的施工过程中对各个数据进行检测，在分别对比基础数据，若超过各自的报警值，则及时主动采取措施降低或者消除。

本发明进一步设置为：在步骤一中夹墙梁部分嵌入原有建筑中。

通过上述技术方案，夹墙梁部分嵌入原有建筑中可以便于更好的承担原有建筑的全部载荷并将载荷传递到反力梁上。

综上所述，本发明至少具有以下有益效果：通过夹墙梁和反力梁将原有建筑的载荷转换至静压桩上，在静压桩施工过程中减小了对地铁主体的震动，通过静压桩将原有建筑支撑起来后，再进行地下室的施工，减小了对地铁结构的影响。

附图说明

图1是本实施例的施工示意图；

图2是本实施例用于体现沉降监测施工示意图；

图3是本实施例用于体现垂直度监测施工示意图；

图4是本实施例用于体现托换结构的结构示意图。

附图标记：1、原有建筑；2、夹墙梁；3、反力梁；4、静压桩；5、底板；6、外墙；7、顶板；8、隔震支座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：

一种已有建筑的地下加层施工方法，包括以下步骤，如图1和图4，

步骤一：浅层开挖，将墙体荷载托换至静压桩4桩基础；

原有建筑1基础为墙下无筋条形基础，荷载形式为线荷载，通过设置在原有建筑1墙体下端两侧的夹墙梁2，夹墙梁2沿原有建筑1墙体周边分布，且将夹墙梁2部分嵌入原有建筑1中，夹墙梁2上设有若干反力梁3，反力梁3上设有延伸向地基压入的若干静压桩4；将静压桩4施工到地铁隧道主体顶部距离2-3m的地方，静压桩4桩长5-6米，夹墙梁2将建筑物所有荷载转换至静压桩4；此时托换结构包括夹墙梁2以及反力梁3，即最终托换结构荷载传至静压桩4桩基础。

原有建筑1墙体两侧的夹墙梁2便于承担原有建筑1的载荷，并通过反力梁3将原有建筑1的载荷作用于静压桩4上。静压桩4是桩基础的一种，采用的方法是采用静力压桩机压桩，完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有对桩无破坏、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染，将静压桩4施工到地铁隧道主体顶部距离2-3m的地方，可以减小对地铁结构产生的不利影响。

步骤二：施做原有建筑1周围围护机构；

墙体采用静压桩4托换后，桩顶封桩；采用注浆对静压桩4周围土体进行加固，即沿建筑外墙61m处施做围护结构，增加静压桩4承载力及桩端在土体内嵌固作用，避免建筑地基开挖时可能产生的不利影响。

采用注浆对桩周围土体进行加固的具体方式为全孔一次性注浆，注浆孔围绕静压桩4布置对称，距离桩边50cm，每根桩周围4个注浆孔，注浆深度为6m，水灰比0.8：1，水泥用量为60kg/m,注浆压力0.2～0.3Mpa。

浆液内加速凝剂，添加加速凝剂的量比例不超过浆液量的5%，避免注浆产生的附加沉降，注浆前检查地下管线、下水管道的位置、走向，防止注浆将其堵塞。

步骤三：注浆加固完成24小时后，进行土方开挖；室内土人工挖除，此时，建筑上部荷载均由托换结构传至桩基础，原有墙下基础已不承受上部荷载，凿除该部分砌体。

步骤四：开挖至指定标高，浇筑地下室结构，包括底板5、外墙6、顶板7，室内原有静压桩4与地下室浇筑为一体，做好交接处防水处理，以提高地下室的防水性能。

步骤五：最后，拆除夹墙梁2，反力梁3，将室外土方回填，完成结构改造修缮工作。

若原有建筑1已经年代久远使得整体建筑的稳定性不是很好，此时在步骤一之前对原有建筑1上部结构进行加固。确保在施工中原有建筑1上部结构的承载力和整体性。该步骤最好能与室内修缮加固结合进行。

当发生地震或者地铁经过原有建筑1下方时，步骤四中地下室结构与原有建筑1之间预留一定空隙，放置隔震支座8，该过程采用PLC同步控制系统将原有建筑1和地下室结构之间空隙增加5mm，放入隔震支座8后，再将原有建筑1同步下落置于隔震支座8上。

隔震支座8可以有效降低地下震源对原有建筑1上部结构的不利影响。PLC同步控制系统即为PLC液压同步移位系统，其采用计算机控制的PLC液压控制系统来控制液压千斤顶来推动建筑物。PLC液压控制系统通过力的平衡自动调整各台千斤顶的压力，这样在移位过程中保持各方向力的平衡性，各移位方向所需的推力值与实际提供值能够相符。同时这种控制系统通过位移指令来控制液压千斤顶行程，这样保证了各台液压千斤顶顶推的同步性。

在施工过程中对原有建筑1进行监测，监测的主要内容包括沉降监测和垂直度监测，沉降监测采用水准仪，垂直度监测采用经纬仪或全站仪。通过沉降监测和垂直度监测及时、主动地采取措施降低或消除不利因素的影响，以确保结构的安全。

如图2，沉降监测具体为在原有建筑1四周沉降监测点，测点数量为4-6个，报警值为倾角变化0.2％，监测包括以下步骤：

A.在施工开始前即进行沉降测试二次，作为基础数据；

B.在室内土方开挖过程中进行沉降测试；

C.在隔震支座8安装过程中进行沉降测试；

D.在隔震支座8安装完成后进行沉降测试；

E.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续沉降监测，在施工过程中每施工到一步，将每一步的监测数据与基础数据相比，再将得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性；若监测数据与基础数据相比数值大于报警值则及时的采取措施以减小沉降，若小于报警值则继续施工。

如图3，垂直度监测具体为在原有建筑1立面主要棱角或设定的竖直线，观测点2-4个棱角，报警值为垂直度变化0.2％，监测包括以下步骤：

a.工程开始前即进行垂直度测试二次，作为基础数据；

b.在隔震支座8安装过程中进行垂直度监测；

c.在隔震支座8安装完成后进行垂直度监测；

d.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续垂直度监测，在施工过程中每施工到一步，将每一步的监测数据与基础数据相比，再将得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性；若监测数据与基础数据相比数值大于报警值则及时的采取措施以减小沉降，若小于报警值则继续施工。

经过上述施工步骤在原有建筑1地下增加一层地下室，主要做车库使用，地下室增层后，可有效解决建筑物底层防潮问题；此外采用橡胶隔震支座8可以提高建筑物抗震性能，减小地震及其他震源对建筑物的不利影响，对延长建筑寿命可以起到非常好的效果。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：浅层开挖，将墙体荷载托换至静压桩（4）桩基础；原有建筑（1）基础为墙下无筋条形基础，荷载形式为线荷载，通过设置在原有建筑（1）墙体下端的夹墙梁（2），夹墙梁（2）上设有反力梁（3），反力梁（3）上设有延伸向地基压入静压桩（4），夹墙梁（2）将建筑物所有荷载转换至静压桩（4），托换结构包括夹墙梁（2）以及反力梁（3），即最终托换结构荷载传至静压桩（4）桩基础，将静压桩（4）施工到地铁隧道主体顶部距离2-3m的位置；

步骤二：施做原有建筑（1）周围围护机构；墙体采用静压桩（4）托换后，桩顶封桩；然后采用注浆对桩周围土体进行加固；

步骤三：注浆加固完成24小时后，进行土方开挖；室内土人工挖除，此时，建筑上部荷载均由托换结构传至桩基础，原有墙下基础已不承受上部荷载，凿除该部分砌体；

步骤四：开挖至指定标高，浇筑地下室结构，包括底板（5）、外墙（6）、顶板（7），室内原有静压桩（4）与地下室浇筑为一体，做好交接处防水处理；

步骤五：最后，拆除夹墙梁（2），反力梁（3），将室外土方回填，完成结构改造修缮工作。

2.根据权利要求1所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：在步骤一之前对原有建筑（1）上部结构进行加固。

3.根据权利要求1所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：步骤四中地下室结构与原有建筑（1）之间预留一定空隙，放置隔震支座（8），该过程采用PLC同步控制系统将原有建筑（1）和地下室结构之间空隙增加5mm，放入隔震支座（8）后，再将原有建筑（1）同步下落置于隔震支座（8）上。

4.根据权利要求1所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：步骤二中采用注浆对桩周围土体进行加固的具体方式为全孔一次性注浆，注浆孔围绕静压桩布置对称，距离桩边50cm，每根桩周围4个注浆孔，注浆深度为6m，水灰比0.8：1，水泥用量为60kg/m,注浆压力0.2～0.3Mpa，注浆前检查地下管线、下水管道的位置、走向。

5.根据权利要求4所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：在浆液内加速凝剂，添加加速凝剂的量比例不超过浆液量的5%。

6.根据权利要求3所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：还包括在施工过程中对原有建筑的监测，监测的主要内容包括沉降监测和垂直度监测，沉降监测采用水准仪，垂直度监测采用经纬仪或全站仪。

7.根据权利要求6所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：所述沉降监测具体为在原有建筑四周沉降监测点，测点数量为4-6个，报警值为倾角变化0.2％，监测包括以下步骤：

A.在施工开始前即进行沉降测试二次，作为基础数据；

B.在室内土方开挖过程中进行沉降测试；

C.在隔震支座安装过程中进行沉降测试；

D.在隔震支座安装完成后进行沉降测试；

E.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续沉降监测，根据监测数据与基础数据相比，得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性；

所述垂直度监测具体为在原有建筑立面主要棱角或设定的竖直线，观测点2-4个棱角，报警值为垂直度变化0.2％，监测包括以下步骤：

a.工程开始前即进行垂直度测试二次，作为基础数据；

b.在隔震支座安装过程中进行垂直度监测；

c.在隔震支座安装完成后进行垂直度监测；

d.在结构修缮后，对结构进行一段时间的连续垂直度监测，根据监测数据与基础数据相比，得出的数据与报警值对比，评判地基基础的安全性。

8.根据权利要求6所述的已有建筑的地下加层施工方法，其特征在于：在步骤一中夹墙梁（2）部分嵌入原有建筑（1）中。