CN113356289A - 深基坑砖烟囱加固方法及环梁加固结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑砖烟囱加固方法及环梁加固结构，包括基础四周土体开挖、护底桩施工、钢筋混凝土环梁加固、基础四周土体回填、脚手架搭设、烟囱表面层处理、脚手架拆除等步骤，采用本方法加固的烟囱位移数值均未出现超出规范允许范围，确保基坑开挖施工过程中历史风貌建筑不受损坏，同时确保烟囱加固过程安全顺利，具有加固牢固、安全经济有效的优点，达到预期效果。

Description

深基坑砖烟囱加固方法及环梁加固结构

技术领域

本发明涉及一种建筑领域，特别是涉及一种深基坑砖烟囱加固方法及环梁加固结构。

背景技术

随着城市范围的不断扩大和经济建设的不断发展，原有老旧厂房的改造越来越多，在推动产业发展的同时，为了留住城市印记，需保留部分旧厂的旧烟囱，为了安全起见，需要对旧烟囱进行加固，加固时既要确保烟囱加固施工前后历史文物不受破坏，同时保证在原址新建工程的现场施工不会造成安全隐患。为此，需要设计出烟囱的加固结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加固牢固的深基坑砖烟囱加固方法及环梁加固结构。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

本发明是一种深基坑砖烟囱加固方法，包括以下步骤：

步骤S1，基础四周土体开挖：

步骤S11，对烟囱进行定位：首先对烟囱进行定位，根据烟囱中心坐标点放出挖土位置线，确定烟囱土方开挖放坡系数1：1；

步骤S12，排水沟与集水井降水：在烟囱基槽外侧挖一道环形排水沟并设置集水坑，放入钢筋网做滤网，配备水泵随时抽水，并且在基槽上部离边坡外的周围设置挡水土墙；

步骤S13，基槽渗水处理：基槽土方开挖后，桩间如有渗水，若出现渗水量较小的情况，采用水泥砂浆掺一定量的水玻璃加以修补；若出现局部渗水量较大的情况，则在出水处设置引流管，引至基坑边的排水沟，汇至集水井用水泵抽出；如果出现渗水面积大，则在该处坡上桩边采用地质钻机引孔，压密注浆止水；

步骤S2，护底桩施工：

步骤S21：①桩基施工前需先采用小钻机探查清楚旧条石基础的分布范围及埋深，避免打桩时扰动基础；②清孔后下钢管，将各节钢管通过焊接方法连接在一起；③对钢管的管内进行清孔，钢管下放到距孔底处，中心注浆管下放到孔底处开始一次注浆，一次注浆只是底部开孔，从孔底往上进行注浆，注浆压力为常压灌浆,确保孔口纯浆满上后方可停止注浆；

④下放钢管到孔底；

⑤护底桩注浆施工顺序以两两对称同时注浆，待一次注浆强度达到4-5MPa后进行二次注浆，二次注浆管除上部不开孔外，其它段设二次注浆孔，二次注浆应控制压力，一般为2～5MPa，同时注意观测地面隆起及变形情况，一旦有异常情况应及时停止注浆施工；

⑥一次注浆水泥浆液会出现一定的收缩下沉，应及时补注，确保桩顶标高；

⑦当满足下列条件之一时可终止注浆：a.注浆总量和注浆压力均达到设计要求；b.注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值；

⑧浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比为0.7～0.9、松散碎石土、砂砾为0.5～0.6；低水灰比浆液宜掺入减水剂；

⑨当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，或调低浆液水灰比；

⑩后注浆作业开始前，宜进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数；

步骤S3，钢筋混凝土环梁加固:

步骤S31，临时钢板加固：按照图纸要求定位放线；将混凝土表面清理、钢板表面打磨、钻孔，进行化学植筋，聚合物水泥砂浆勾缝，安装纵向钢板，安装环向钢板，待钢板全部安装完毕后，按照规范要求，进行防腐处理；

步骤S32，烟囱内侧钢筋网聚合物砂浆面层加固：

①化学植筋：按照图纸钢筋排布要求进行预排，在钢筋锚固端位置，按照设计要求打孔植筋；

②放线：必须按照图纸要求的钢筋间距、位置放线，钻孔前剔凿出新旧混凝土交接处混凝土，探明原结构钢筋后钻孔，同时此剔凿面作为新旧混凝土连接处的剪力销键；

③钻孔：选用与埋筋相匹配的钻头进行钻孔，其孔径应大于埋筋直径的5～6mm，钢筋植入深度为设计要求；

④清孔：用毛刷和电吹风机配用塑料管吹净孔内粉尘；

⑤验孔：孔壁粉尘、干燥度经验收合格后方能进行下道工序施工；

⑥注胶：注胶前对孔洞再用强力吹风机清理一次，然后采用专用注射枪、混合延长管将植筋胶注入孔内，注胶量为孔深的2/3；

⑦植筋：将钢筋埋植部分用钢丝刷清除锈污，再用丙酮水清洗后，迅速植入孔内慢慢单向旋入；

⑧固结养护：洞口与钢筋间隙嵌入钢楔固定，固结期间勿振动埋筋，待完全固结后方可进行下道工序施工；

步骤S4，基础四周土体回填；

步骤S5，脚手架搭设：

步骤S51，地基处理：地基回填土分层夯实，经试验符合设计要求的压实系数；

步骤S52，铺放垫板：外环形双排架垫板铺放平稳，不得悬空；

步骤S53，杆件搭设；

步骤S6，烟囱表面层处理：

步骤S61，烟囱内侧表面处理：先用1：2水泥砂浆抹面，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层；

步骤S62，烟囱外侧表面处理：外表面砖砌体表层应进行清洗，表层脱落处补强处理，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层；

步骤S7，脚手架拆除: 拆除时用人工从上至下将钢管扣件递送至地面后清运出去。

本发明是一种深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，包括内环梁、外环梁、多根护底桩、多根锚筋；所述内环梁固定在烟囱的烟道内且通过多根锚筋与烟囱烟道内壁固定；所述外环梁环绕烟囱外壁且通过多根锚筋与烟囱外壁固定，外环梁的底面与多根护底桩的顶面固定，多根护底桩的下端固定在地面上。

所述外环梁呈环形状，多根护底桩的上端等距、间隔固定在外环梁的底面上。

所述内环梁由内环钢筋圈和混凝土组成；所述内环钢筋圈捆扎呈环形状，混凝土浇筑在内环钢筋圈上。

所述外环梁由外环钢筋圈和混凝土组成；所述外环钢筋圈捆扎呈环形状，混凝土浇筑在外环钢筋圈上。

所述护底桩由护底管、护底钢筋笼、护底混凝土构成；所述护底钢筋笼间隙套置在护底管内，护底混凝土浇筑在护底管内并将护底钢筋笼与护底管内壁之间的间隙填满。

采用上述方案后，由于本发明包括基础四周土体开挖、护底桩施工、钢筋混凝土环梁加固、基础四周土体回填、脚手架搭设、烟囱表面层处理、脚手架拆除等步骤，采用本方法加固的烟囱位移数值均未出现超出规范允许范围，确保基坑开挖施工过程中历史风貌建筑不受损坏，同时确保烟囱加固过程安全顺利，具有加固牢固、安全经济有效的优点，达到预期效果。本发明的环梁结构，内环梁固定在烟囱烟道的底部，外环梁固定在烟囱底部的外壁上且外环梁通过多根护底桩与地面牢牢固定在一起，内环梁与外环梁配合起到固定烟囱内壁和外壁的作用，具有固定牢固的优点。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明烟囱土方开挖平面图；

图2是本发明护底桩施工顺序平面布置图；

图3是本发明环梁结构的剖视图；

图4是本发明环梁结构中护底桩的纵向剖视图；

图5是本发明环梁结构中护底桩的截面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明是一种深基坑砖烟囱加固方法，包括以下步骤：

步骤S1，基础四周土体开挖：

步骤S11，对烟囱10进行定位：首先对烟囱10进行定位，根据烟囱10中心坐标点放出挖土位置线，确定烟囱10土方开挖放坡系数1：1，还需考虑钻机安放的空间，故基槽上口开挖半径为10.3m，土方开挖平面及保护措施如图1所示。

步骤S12，排水沟与集水井降水：由于烟囱10紧邻新建工程基坑，在烟囱10基槽外侧挖一道环形排水沟并设置集水坑，放入钢筋网做滤网，配备水泵随时抽水，防止发生雨水浸泡基槽的不良状况。并且在基槽上部离边坡外的周围设置挡水土墙，以便及时排掉基坑外围的雨水，防止或减小外围雨水渗入基坑内；

步骤S13，基槽渗水处理：基槽土方开挖后，桩间如有渗水，若出现渗水量较小的情况，采用水泥砂浆掺一定量的水玻璃加以修补；若出现局部渗水量较大的情况，则在出水处设置引流管，引至基坑边的排水沟，汇至集水井用水泵抽出；如果出现渗水面积大，则在该处坡上桩边采用地质钻机引孔，压密注浆止水；

步骤S2，护底桩3施工：

步骤S21：

①桩基施工前需先采用小钻机探查清楚旧条石基础的分布范围及埋深，避免打桩时扰动基础；

②清孔后下钢管，将各节钢管通过焊接方法连接在一起；

③对钢管的管内进行清孔，钢管下放到距孔底1.5m处，中心注浆管下放到距孔底0.2m处开始一次注浆，一次注浆只是底部开孔，从孔底往上进行注浆，注浆压力为常压灌浆,确保孔口纯浆满上后方可停止注浆；

④下放钢管到孔底。

⑤护底桩3注浆施工顺序以第一护底桩3、第二护底桩3、第三护底桩3、第四护底桩3、第五护底桩3、第六护底桩3……两两对称同时注浆（如图2所示），待一次注浆强度达到4MPa-5MPa后进行二次注浆，二次注浆管除上部6m不开孔外，其它段设二次注浆孔，二次注浆应控制压力，一般为2～5MPa，同时注意观测地面隆起及变形情况，一旦有异常情况应及时停止注浆施工；

⑥一次注浆水泥浆液会出现一定的收缩下沉，应及时补注，确保桩顶标高；

⑦当满足下列条件之一时可终止注浆：a.注浆总量和注浆压力均达到设计要求；b.注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值；

⑧浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比宜为0.7～0.9、松散碎石土、砂砾宜为0.5～0.6；低水灰比浆液宜掺入减水剂；

⑨当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，或调低浆液水灰比；

⑩后注浆作业开始前，宜进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数；

⑪后注浆施工完成后应提供水泥材质检验报告、压力表检定证书、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、特殊情况处理记录等资料。

⑫在桩身混凝土强度达到设计要求的条件下，承载力检验应在注浆完成20d后进行。

⑬后注浆施工过程中，应经常对后注浆的各项工参数进行检查，发现异常应进行相应处理措施。

步骤S3，钢筋混凝土环梁加固:

按照图纸钢筋排布要求进行预排，在钢筋锚固端位置，按照设计要求打孔植筋；钢筋绑扎使用八字扣绑扎；基础采用木模板，模板面必须平整接缝严密，以防漏浆，模板支设必须牢固，使用钢管和木方支撑加固，进行混凝土浇筑。

步骤S31，临时钢板加固：按照图纸要求定位放线；将混凝土表面清理、钢板表面打磨、钻孔，进行化学植筋，聚合物水泥砂浆勾缝，安装纵向钢板，安装环向钢板，待钢板全部安装完毕后，按照规范要求，进行防腐处理；

步骤S32，烟囱10内侧钢筋网聚合物砂浆面层加固：

①化学植筋：按照图纸钢筋排布要求进行预排，在钢筋锚固端位置，按照设计要求打孔植筋；

②放线：必须按照图纸要求的钢筋间距、位置放线，钻孔前剔凿出新旧混凝土交接处混凝土，探明原结构钢筋后钻孔，同时此剔凿面作为新旧混凝土连接处的剪力销键，但由于为了避开原钢筋砼结构层内钢筋相碰，允许微量移位；

③钻孔：选用与埋筋相匹配的钻头进行钻孔，其孔径应大于埋筋直径的5～6mm，钢筋植入深度为设计要求；

④清孔：用毛刷和电吹风机配用塑料管吹净孔内粉尘；

⑤验孔：孔壁粉尘、干燥度经验收合格后方能进行下道工序施工；

⑥注胶：注胶前对孔洞再用强力吹风机清理一次，然后采用专用注射枪、混合延长管将植筋胶注入孔内，注胶量为孔深的2/3；

⑦植筋：将钢筋埋植部分用钢丝刷清除锈污，再用丙酮水清洗后，迅速植入孔内慢慢单向旋入；

⑧固结养护：洞口与钢筋间隙嵌入钢楔固定，固结期间勿振动埋筋，待完全固结后方可进行下道工序施工；

步骤S4，基础四周土体回填；

步骤S5，脚手架搭设：

步骤S51，地基处理：地基回填土分层夯实，经试验符合设计要求的压实系数。烟囱10内部浇筑200厚C15混凝土垫层作为满堂架基础；

步骤S52，铺放垫板：外环形双排架垫板铺放平稳，不得悬空，垫板采用厚30mmX1500mmX 200mm的钢模板；

步骤S53，杆件搭设：摆放扫地杆(贴近地面的大横杆)逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧，装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧，安装第一步大横杆(与各立杆扣紧)，安装第一步小横杆，安装第二步大横杆和二步小横杆，加设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆手可拆除)，安装第三、四步大横杆和小横杆，拉结筋，加设剪刀撑，铺脚手板。靠近立杆的小横杆可禁固于立杆上，小横杆靠墙的一端应离开墙面10cm；

步骤S6，烟囱10表面层处理：

步骤S61，烟囱10内侧表面处理：先用1：2水泥砂浆抹面，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层；

步骤S62，烟囱10外侧表面处理：外表面砖砌体表层应进行清洗，表层脱落处补强处理，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层，外表面砖砌体灰缝处应采用聚合物砂浆勾缝，勾缝应均匀平顺整齐；

步骤S7，脚手架拆除: 拆除时用人工从上至下将钢管扣件递送至地面后清运出去。

如图3-图5所示，本发明是一种深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，包括内环梁1、外环梁2、多根护底桩3、多根锚筋4。

所述内环梁1固定在烟囱10的烟道101内且通过多根锚筋4与烟囱10烟道101内壁固定；所述外环梁2呈环形状，外环梁2环绕烟囱10外壁且通过多根锚筋4与烟囱10外壁固定，多根护底桩3的上端等距、间隔固定在外环梁2的底面上，多根护底桩3的下端固定在地面20上。

所述内环梁1由内环钢筋圈11和混凝土12组成；所述内环钢筋圈11捆扎呈环形状，混凝土12浇筑在内环钢筋圈11上。

所述外环梁2由外环钢筋圈21和混凝土22组成；所述外环钢筋圈21捆扎呈环形状，混凝土22浇筑在外环钢筋圈21上。

所述护底桩3由护底管31、护底钢筋笼32、护底混凝土33、混凝土外管34构成；所述护底钢筋笼32间隙套置在护底管31内，护底混凝土33浇筑在护底管31内并将护底钢筋笼32与护底管31内壁之间的间隙填满，混凝土外管34包裹在护底管31的外壁上。

所述护底钢筋笼32由四根主筋321、四根插筋322和多个箍筋323构成，四根主筋321呈矩形或正方形布置，四根插筋322设置在相邻的主筋321之间，多个箍筋323间隔固定在四根插筋321和四根插筋322的中部。

本发明的工作原理：

所述内环梁1固定在烟囱10烟道101的底部，外环梁2固定在烟囱10底部的外壁上且外环梁2通过多根护底桩3与地面牢牢固定在一起，内环梁1与外环梁2配合起到固定烟囱10内壁和外壁的作用。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种深基坑砖烟囱加固方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，基础四周土体开挖；步骤S2，护底桩施工；步骤S3，钢筋混凝土环梁加固；步骤S4，基础四周土体回填；步骤S5，脚手架搭设、步骤S6，烟囱表面层处理；步骤S7，脚手架拆除；

所述步骤S1，基础四周土体开挖包括以下步骤：

步骤S11，对烟囱进行定位：首先对烟囱进行定位，根据烟囱中心坐标点放出挖土位置线，确定烟囱土方开挖放坡系数1：1；

步骤S12，排水沟与集水井降水：在烟囱基槽外侧挖一道环形排水沟并设置集水坑，放入钢筋网做滤网，配备水泵随时抽水，并且在基槽上部离边坡外的周围设置挡水土墙；

步骤S13， 基槽渗水处理：基槽土方开挖后，桩间如有渗水，若出现渗水量较小的情况，采用水泥砂浆掺一定量的水玻璃加以修补；若出现局部渗水量较大的情况，则在出水处设置引流管，引至基坑边的排水沟，汇至集水井用水泵抽出；如果出现渗水面积大，则在该处坡上桩边采用地质钻机引孔，压密注浆止水。

2.根据权利要求1所述的深基坑砖烟囱加固方法，其特征在于：所述步骤S2，护底桩施工包括以下步骤：

步骤S21： ①桩基施工前需先采用小钻机探查清楚旧条石基础的分布范围及埋深，避免打桩时扰动基础；②清孔后下钢管，将各节钢管通过焊接方法连接在一起；③对钢管的管内进行清孔，钢管下放到距孔底处，中心注浆管下放到孔底处开始一次注浆，一次注浆只是底部开孔，从孔底往上进行注浆，注浆压力为常压灌浆,确保孔口纯浆满上后方可停止注浆；④下放钢管到孔底；⑤护底桩注浆施工顺序以两两对称同时注浆，待一次注浆强度达到4 MPa -5MPa后进行二次注浆，二次注浆管除上部不开孔外，其它段设二次注浆孔，二次注浆应控制压力，一般为2～5MPa，同时注意观测地面隆起及变形情况，一旦有异常情况应及时停止注浆施工；⑥一次注浆水泥浆液会出现一定的收缩下沉，应及时补注，确保桩顶标高；⑦当满足下列条件之一时可终止注浆：a.注浆总量和注浆压力均达到设计要求；b.注浆总量已达到设计值的75%，且注浆压力超过设计值；⑧浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土水灰比宜为0.45～0.65，对于非饱和土水灰比为0.7～0.9、松散碎石土、砂砾为0.5～0.6；低水灰比浆液宜掺入减水剂；⑨当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔窜浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，或调低浆液水灰比；⑩后注浆作业开始前，宜进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。

3.根据权利要求1所述的深基坑砖烟囱加固方法，其特征在于：所述步骤S3，钢筋混凝土环梁加固包括以下步骤：

步骤S31，临时钢板加固：按照图纸要求定位放线；将混凝土表面清理、钢板表面打磨、钻孔，进行化学植筋，聚合物水泥砂浆勾缝，安装纵向钢板，安装环向钢板，待钢板全部安装完毕后，按照规范要求，进行防腐处理；

步骤S32， 烟囱内侧钢筋网聚合物砂浆面层加固：

①化学植筋：按照图纸钢筋排布要求进行预排，在钢筋锚固端位置，按照设计要求打孔植筋；

②放线：必须按照图纸要求的钢筋间距、位置放线，钻孔前剔凿出新旧混凝土交接处混凝土，探明原结构钢筋后钻孔，同时此剔凿面作为新旧混凝土连接处的剪力销键；

③钻孔：选用与埋筋相匹配的钻头进行钻孔，其孔径应大于埋筋直径的5～6mm，钢筋植入深度为设计要求；

④清孔：用毛刷和电吹风机配用塑料管吹净孔内粉尘；

⑤验孔：孔壁粉尘、干燥度经验收合格后方能进行下道工序施工；

⑥注胶：注胶前对孔洞再用强力吹风机清理一次，然后采用专用注射枪、混合延长管将植筋胶注入孔内，注胶量为孔深的2/3；

⑦植筋：将钢筋埋植部分用钢丝刷清除锈污，再用丙酮水清洗后，迅速植入孔内慢慢单向旋入；

⑧固结养护：洞口与钢筋间隙嵌入钢楔固定，固结期间勿振动埋筋，待完全固结后方可进行下道工序施工。

4.根据权利要求1所述的深基坑砖烟囱加固方法，其特征在于：所述步骤S5，脚手架搭设包括以下步骤：

步骤S51，地基处理：地基回填土分层夯实，经试验符合设计要求的压实系数；

步骤S52，铺放垫板：外环形双排架垫板铺放平稳，不得悬空；

步骤S53，杆件搭设。

5.根据权利要求1所述的深基坑砖烟囱加固方法，其特征在于：所述步骤S6，烟囱表面层处理包括以下步骤：

步骤S61，烟囱内侧表面处理：先用1：2水泥砂浆抹面，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层；

步骤S62，烟囱外侧表面处理：外表面砖砌体表层应进行清洗，表层脱落处补强处理，再涂刷厚度为120um的环氧树脂防腐涂层。

6.一种权利要求1所述的深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，其特征在于：包括内环梁、外环梁、多根护底桩、多根锚筋；所述内环梁固定在烟囱的烟道内且通过多根锚筋与烟囱烟道内壁固定；所述外环梁环绕烟囱外壁且通过多根锚筋与烟囱外壁固定，外环梁的底面与多根护底桩的顶面固定，多根护底桩的下端固定在地面上。

7.根据权利要求6所述的深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，其特征在于：所述外环梁呈环形状，多根护底桩的上端等距、间隔固定在外环梁的底面上。

8.根据权利要求6所述的深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，其特征在于：所述内环梁由内环钢筋圈和混凝土组成；所述内环钢筋圈捆扎呈环形状，混凝土浇筑在内环钢筋圈上。

9.根据权利要求6所述的深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，其特征在于：所述外环梁由外环钢筋圈和混凝土组成；所述外环钢筋圈捆扎呈环形状，混凝土浇筑在外环钢筋圈上。

10.根据权利要求7所述的深基坑砖烟囱加固方法中的环梁加固结构，其特征在于：所述护底桩由护底管、护底钢筋笼、护底混凝土构成；所述护底钢筋笼间隙套置在护底管内，护底混凝土浇筑在护底管内并将护底钢筋笼与护底管内壁之间的间隙填满。

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