CN108678033A - 既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑工程领域，具体地，涉及一种既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩(包含矩形钢管桩和圆形钢管桩)结构，既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构包括：既有结构基础底板，既有结构基础底板上开压桩孔，通过压桩孔，把钢管桩压入既有结构基础底板下的地基土内，压桩完成后通过压桩孔进行封桩施工。本发明可充分利用既有结构具备一定承载能力的特点，无需进行临时性的施工安全支撑措施，不仅降低了施工成本，还提高了施工效率；对既有结构损伤少，并且无需中断既有建筑的正常功能使用；改造后结构基础底板抗浮承载能力提升效果明显，并能满足使用安全、耐久性和抗震延性要求，适用范围广。

Description

既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体地，涉及一种既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法，钢管桩包含矩形钢管桩和圆形钢管桩。

背景技术

随着城市建设的迅速发展，超大面积的地下室结构得到广泛应用，给工程的设计、施工带来了许多新的技术问题，其中地下室的抗浮问题显得尤为突出。地下水位的估计不足，直接会导致地下室结构一定程度的破坏，由此便需要采取一系列的加固补强措施。

钢管桩特点：断面小，挤压土体积小，沉桩贯入能力强，承载力高，易拼接。钢管桩与传统桩基相比，具有轻质、抗震、高强度、能耗低、取材便捷等诸多优点。

然而，在现有的基础抗浮加固技术中，诸如补钻孔桩、增加压重等，普遍存在抗浮效果差、施工受环境条件影响大、施工成本高以及加固后抗震性能降低等问题。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种在既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩的方法，其中钢管桩包含矩形钢管桩和圆形钢管桩，以下文中均同。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构，包括：既有结构基础底板，既有结构基础底板上设置压桩孔，通过压桩孔，把钢管桩压入既有结构基础底板下的地基土内，压桩完成后通过压桩孔进行封桩施工。

优选地，钢管桩顶部焊接桩顶连接钢筋，以保证钢管桩与既有结构基础底板之间的有效传力。

优选地，开孔后的既有结构基础底板与后浇混凝土墩在新老混凝土交界面处进行凿毛和套浆，去除原有混凝土中的疏松、破损及表面碳化层，并种植界面构造钢筋，以保证新老混凝土的有效连接。

优选地，后浇混凝土墩与既有结构基础底板底部的地基土接触部位设置砖胎膜，并采用微膨胀早强混凝土进行浇筑，以保证后浇混凝土墩的浇筑质量。

优选地，截断后的既有结构基础底板底筋上焊接底板底部补强钢筋，截断后的既有结构基础底板顶筋上焊接底板顶部补强钢筋，以保证既有结构基础底板的承载力不降低。

上述的在既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法，包括以下步骤：

S1、根据设计桩位进行测量放样，在既有结构基础底板上开出压桩孔，截断压桩孔内既有结构基础底板底筋和既有结构基础底板顶筋，然后根据设计的后浇混凝土墩的尺寸要求掏空既有结构基础底板底部桩孔周边土；

S2、在指定桩位进行试桩，并根据试桩结果最终确定压桩施工的最终压桩力和桩长控制技术指标；

S3、在压桩位置安装反力架，缓慢压入首节钢管桩，然后焊接第二节桩，缓慢压入，如此重复分节焊接并缓慢压入土层，直至满足设计要求后终止压桩；

在安装压桩反力架于压桩孔口并立桩时，首先必须保持压桩架的垂直，倾斜度不得超过1％；

压桩时应使千斤顶与桩段中轴线保持在同一垂线上，偏心度不得超过1％，在压桩过程必须随时检查桩身是否垂直，同时压桩时应尽量连续施工；

钢管桩节间连接时，直接在管壁上进行焊接；

终压时应立即换反力架，采用千斤顶加压以稳定沉降；

S4、封桩

根据设计要求砌筑砖胎膜；在开孔后的既有结构基础底板与后浇混凝土墩的新老混凝土交界面处进行凿毛和套浆，去除原有混凝土中的疏松、破损及表面碳化层，并种植界面构造钢筋，以保证新老混凝土的有效连接；根据设计要求在钢管桩顶部焊接桩顶连接钢筋；根据设计要求焊接底板底部补强钢筋和底板顶部补强钢筋；采用微膨胀早强混凝土浇筑灌实，养护达到强度后拆除加载装置；

砖胎膜砌筑时，标高、位置、尺寸应准确符合设计要求，支撑固定可靠，砖胎膜拼缝严密；微膨胀早强混凝土浇筑灌实，振捣，养护。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)钢管桩断面小，挤压土体积小，沉桩贯入能力强，承载力高，易拼接，钢管桩与传统桩基相比，具有轻质、抗震延性好、高强度、能耗低、取材便捷等诸多优点；

2)无需对既有结构进行构件拆除，对既有结构损伤少，并且无需中断既有建筑的正常功能使用，无需中断既有建筑的功能使用，并能够较大程度地提高改造后结构的抗浮承载能力，还具有施工便捷、施工质量高和施工成本低的优点；

3)充分利用既有结构具备一定承载能力的特点，无需进行临时性的施工安全支撑措施，不仅降低了施工成本，还提高了施工效率；

4)通过新老混凝土交界面处理，并设置界面构造钢筋，保证了新老混凝土的有效连接。

附图说明

图1是既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构的平面示意图；

图2是既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构的剖面示意图；

图3是桩顶连接平面详图；

图中：1、既有结构基础底板，2、压桩孔，3、矩形钢管桩，4、界面构造钢筋，5、底板底部补强钢筋，6、底板顶部补强钢筋，7、既有结构基础底板底筋，8、既有结构基础底板顶筋，9、桩顶连接钢筋，10、后浇混凝土墩，11、砖胎膜，12、新老混凝土交界面，13、圆形钢管桩。

具体实施方式

如图1至图3所示，既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构，包括：既有结构基础底板1，既有结构基础底板1上设置压桩孔2，既有结构基础底板1位于压桩孔2内的既有结构基础底板底筋7、既有结构基础底板顶筋8被截断，钢管桩(包含矩形钢管桩3和圆形钢管桩13，以下同)通过压桩孔2压入既有结构基础底板1下的地基土内，钢管桩的顶面进入既有结构基础底板1为50mm，钢管桩顶端设置桩顶连接钢筋9，桩顶连接钢筋9进入既有结构基础底板1满足锚固长度要求，压桩孔2下部设置砖胎膜11，砖胎膜11内通过压桩孔2浇筑混凝土后形成浇混凝土墩10，压桩孔2内被截断的既有结构基础底板底筋7、既有结构基础底板顶筋8分别通过底板底部补强钢筋5、底板顶部补强钢筋6连接加强，既有结构基础底板1与后浇混凝土墩10在新老混凝土交界面12处种植界面构造钢筋4。

上述既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法，包括以下步骤：

S1、根据设计桩位进行测量放样，在既有结构基础底板1上开出压桩孔2，截断压桩孔2内既有结构基础底板底筋7和既有结构基础底板顶筋8，然后根据设计的后浇混凝土墩10的尺寸要求掏空既有结构基础底板1底部桩孔周边土；

S2、在指定桩位进行试桩，并根据试桩结果最终确定压桩施工的最终压桩力和桩长控制技术指标；

S3、在压桩位置安装反力架，缓慢压入首节钢管桩，然后焊接第二节桩，缓慢压入，如此重复分节焊接并缓慢压入土层，直至满足设计要求后终止压桩；

在安装压桩反力架于压桩孔2口并立桩时，首先必须保持压桩架的垂直，倾斜度不得超过1％；

压桩时应使千斤顶与桩段中轴线保持在同一垂线上，偏心度不得超过1％，在压桩过程必须随时检查桩身是否垂直，同时压桩时应尽量连续施工；

钢管桩节间连接时，直接在管壁上进行焊接；

终压时应立即换反力架，采用千斤顶加压以稳定沉降；

S4、封桩

根据设计要求砌筑砖胎膜11，在开孔后的既有结构基础底板1与后浇混凝土墩10的新老混凝土交界面12处进行凿毛和套浆，去除原有混凝土中的疏松、破损及表面碳化层，并种植界面构造钢筋4，以保证新老混凝土的有效连接；根据设计要求在钢管桩顶部焊接桩顶连接钢筋9；根据设计要求焊接底板底部补强钢筋5和底板顶部补强钢筋6；采用微膨胀早强混凝土浇筑灌实，养护达到强度后拆除加载装置；

砖胎膜砌筑时，标高、位置、尺寸应准确符合设计要求，支撑固定可靠，砖胎膜拼缝严密；

浇筑后浇混凝土墩10时，应连续浇筑微膨胀早强混凝土一次成型，如必须间歇，间歇时间尽量缩短，并在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕；振捣时，应避免振动棒碰撞砖胎膜；混凝土浇筑完毕待终凝时应开始洒水养护，具体可根据混凝土塌落度、气温等情况综合确定。

采用该方法对既有结构基础底板进行抗浮加固改造，取材便捷，能耗低，可充分利用既有结构具备一定承载能力的特点，无需进行临时性的施工安全支撑措施，不仅降低了施工成本，还提高了施工效率；对既有结构损伤少，并且无需中断既有建筑的正常功能使用；改造后结构基础底板抗浮承载能力提升效果明显，并能满足使用安全、耐久性和抗震延性要求，适用范围广。

Claims (6)

1.一种既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩(包含矩形钢管桩和圆形钢管桩)结构，包括：既有结构基础底板，既有结构基础底板上开压桩孔，通过压桩孔，把钢管桩压入既有结构基础底板下的地基土内，压桩完成后通过压桩孔进行封桩施工。

2.根据权利要求1所述的既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构，其特征在于：钢管桩顶部焊接桩顶连接钢筋，以保证钢管桩与既有结构基础底板之间的有效传力。

3.根据权利要求2所述的既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构，其特征在于：开孔后的既有结构基础底板与后浇混凝土墩在新老混凝土交界面处进行凿毛和套浆，去除原有混凝土中的疏松、破损及表面碳化层，并种植界面构造钢筋，以保证新老混凝土的有效连接。

4.根据权利要求3所述的既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构，其特征在于：后浇混凝土墩与既有结构基础底板底部的地基土接触部位设置砖胎膜，并采用微膨胀早强混凝土进行浇筑，以保证后浇混凝土墩的浇筑质量。

5.根据权利要求4所述的既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构及其施工方法，其特征在于：截断后的既有结构基础底板底筋上焊接底板底部补强钢筋，截断后的既有结构基础底板顶筋上焊接底板顶部补强钢筋，以保证既有结构基础底板的承载力不降低。

6.权利要求1-5之一所述的既有结构基础底板上增补抗拔钢管桩结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据设计桩位进行测量放样，在既有结构基础底板上开出压桩孔，截断压桩孔内既有结构基础底板底筋和既有结构基础底板顶筋，然后根据设计的后浇混凝土墩的尺寸要求掏空既有结构基础底板底部桩孔周边土；

S2、在指定桩位进行试桩，并根据试桩结果最终确定压桩施工的最终压桩力和桩长控制技术指标；

S3、在压桩位置安装反力架，缓慢压入首节钢管桩，然后焊接第二节桩，缓慢压入，如此重复分节焊接并缓慢压入土层，直至满足设计要求后终止压桩；

在安装压桩反力架于压桩孔口并立桩时，首先必须保持压桩架的垂直，倾斜度不得超过1％；

压桩时应使千斤顶与桩段中轴线保持在同一垂线上，偏心度不得超过1％，在压桩过程必须随时检查桩身是否垂直，同时压桩时应尽量连续施工；

钢管桩节间连接时，直接在管壁上进行焊接；

终压时应立即换反力架，采用千斤顶加压以稳定沉降；

S4、封桩

根据设计要求砌筑砖胎膜；在开孔后的既有结构基础底板与后浇混凝土墩的新老混凝土交界面处进行凿毛和套浆，去除原有混凝土中的疏松、破损及表面碳化层，并种植界面构造钢筋，以保证新老混凝土的有效连接；根据设计要求在钢管桩顶部焊接桩顶连接钢筋；根据设计要求焊接底板底部补强钢筋和底板顶部补强钢筋；采用微膨胀早强混凝土浇筑灌实，养护达到强度后拆除加载装置；

砖胎膜砌筑时，标高、位置、尺寸应准确符合设计要求，支撑固定可靠，砖胎膜拼缝严密；微膨胀早强混凝土浇筑灌实，振捣，养护。