CN116065640A - 一种囊式注浆顶升纠偏工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种囊式注浆顶升纠偏工法，包括：在建筑物的基础的下方形成桩，在所述基础和所述桩之间布置可折叠的囊袋，使用注浆管连接所述囊袋；向所述囊袋内进行压力注浆，所述囊袋内的浆液产生的压力在所述基础的底部形成上托力，进而对建筑物进行抬升；建筑物抬升到设计标高后，回填所述基础与地基之间的空隙。本工法采用在建筑物的基础的下方施工桩，然后通过向桩和基础之间的囊袋注浆的方式顶升基础，相比较于地基灌浆顶升纠倾法，本工法通过囊袋将注浆体与地基分隔，不会出现浆液外流的问题，从而消除注浆附加变形，因此不需要在房屋的外侧建设桩墙，或者在基础的下方建设承托层，从而提高了施工过程中的建筑安全度和施工效率。

Description

一种囊式注浆顶升纠偏工法

技术领域

本发明涉及地基顶升纠倾领域，具体涉及一种囊式注浆顶升纠偏工法。

背景技术

目前地基顶升纠倾法常用方法为在建筑物原沉降较大一侧地基土层中，高压注入水泥或化学浆液，对地基土进行挤压，同时起到纠倾和加固的作用。但在注浆过程中，产生超孔隙水压力，孔隙水压力的消散使土体固结和浆体凝结，土层的固结要引起土体的沉降和位移。因此，在顶升过程中可能会产生负面的附加变形。而且对于地基不均匀产生的建筑物倾斜，注入的浆液可能无法均匀的进入地基土，导致地基抬升不均匀，无法达到准确顶升的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种囊式注浆顶升纠偏工法，以解决向地基土层中高压注入的浆液难以均匀的进入地基土层，导致建筑基础的抬升不均匀，无法达到准确纠偏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种囊式注浆顶升纠偏工法，包括：在建筑物的基础的下方形成桩，在所述基础和所述桩之间布置可折叠的囊袋，使用注浆管连接所述囊袋；向所述囊袋内进行压力注浆，所述囊袋内的浆液产生的压力在所述基础的底部形成上托力，进而对建筑物进行抬升；建筑物抬升到设计标高后，回填所述基础与地基之间的空隙。

进一步地，向所述囊袋内进行压力注浆时，当注浆量远超设计预估量，或注浆压力无法达到设计要求时：调整浆液配比，或者间歇地向所述囊袋内部注浆。

进一步地，在建筑物的所述基础的下方形成所述桩的步骤包括：在建筑物的所述基础上开设通孔，然后沿着所述通孔继续钻出桩孔，浇筑所述桩孔以形成所述桩。

进一步地，在所述基础和所述桩之间布置可折叠的所述囊袋，使用所述注浆管连接所述囊袋的步骤包括：穿过所述通孔将可折叠的所述囊袋放置在所述桩的顶部，同时所述注浆管穿过所述通孔连接所述囊袋；或者——将所述囊袋与所述注浆管的一端连接，所述注浆管穿过所述通孔的同时，所述囊袋移动至所述桩的顶部。

进一步地，向所述囊袋内进行压力注浆之前：封闭所述通孔的底端，然后用高强灌浆料填充所述通孔，所述高强灌浆料凝固之后所述注浆管和所述基础连接为一体。

进一步地，封闭所述通孔的底端的步骤包括：所述注浆管穿过所述通孔之前，在所述注浆管的中端安装封孔板，所述注浆管穿过所述通孔将所述囊袋移动至所述桩的顶部时，所述封孔板封闭所述注浆管与所述通孔之间的缝隙，同时使用对中支架固定连接所述注浆管和所述基础，以使得所述封孔板固定在所述通孔的底端。

进一步地，所述注浆管包括第一段和第二段，当所述注浆管穿过所述通孔时，所述第一段位于所述基础的内部和上方，第二端位于所述基础的下方，所述第一段的顶部开放而所述第二段的底部封闭，所述第二段的侧壁形成有注浆孔，所述囊袋折叠后呈圆筒形状地套装在所述第二段的外侧并且覆盖每个所述注浆孔；通过所述第一段向所述注浆管的内部注浆时，浆液通过所述注浆孔流入到所述囊袋的内部，所述囊袋受到内部压力的作用逐渐展开。

进一步地，所述注浆管穿过所述通孔之前：在所述注浆管的底端安装伞形支架，所述伞形支架包括底座和多个伞骨，所述底座固定连接所述注浆管的底端，多个所述伞骨环绕所述底座均匀分布，每个所述伞骨均通过万向节与所述底座连接；然后折叠所述伞形支架和所述囊袋，使得所述伞骨竖直并且包围所述囊袋。

进一步地，在所述底座的底部或者所述桩的顶部安装转接台，向所述囊袋内进行压力注浆时，所述伞骨的一面贴合所述囊袋的表面转动至水平姿态时，所述伞骨的另一面与所述转接台的顶面抵接，从而使得所述伞骨得以保持水平姿态。

进一步地，所述囊袋的展开形状为圆柱体，所述囊袋的直径＝所述桩的直径+所述囊袋的高度×2。

本申请与现有技术相比较具有如下有益效果：

提供一种囊式注浆顶升纠偏工法，其采用在建筑物的基础的下方建设桩，然后通过向桩和基础之间的囊袋注浆的方式顶升基础，通过囊袋将注浆体与地基分隔，从而消除注浆附加变形；相比较于地基灌浆顶升纠倾法，本工法不会出现浆液外流的问题，因此不需要在房屋的外侧建设桩墙，或者在基础的下方建设承托层，从而提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的施工结构示意图一，图中展示了在建筑物的基础的下方形成桩的步骤；

图2为本发明实施例的施工结构示意图二，图中展示了在基础和桩之间布置可折叠的囊袋，使用注浆管连接囊袋的步骤；

图3为本发明实施例的施工结构示意图三，图中展示了用高强灌浆料填充通孔的步骤；

图4为本发明实施例的施工结构示意图四，图中展示了向囊袋内进行压力注浆的步骤；

图5为本发明实施例的施工结构示意图五，图中展示了回填基础与地基之间的空隙的步骤；

图6为本发明实施例的施工结构示意图六，图中展示了封闭通孔的底端的步骤；

图7为本发明实施例的施工结构示意图七，图中展示了在注浆管的底端安装伞形支架的步骤；

图8为本发明实施例的施工结构示意图八，图中展示了向囊袋内进行压力注浆时伞骨保持水平姿态的步骤；

图9为本发明实施例的注浆管、囊袋和伞形支架的结构图一，图中囊袋和伞形支架保持折叠状态；

图10为本发明实施例的注浆管和伞形支架的结构图，及其局部结构的放大图，图中伞形支架保持展开状态；

图11为本发明实施例的注浆管、囊袋和伞形支架的结构图二，图中囊袋和伞形支架保持展开状态；

图12为图11的A-A方向的剖视图，及其局部结构的放大图；

图中的标号分别表示如下：

1-地基；11-空隙；2-基础；21-承重结构；22-通孔；221-高强灌浆料；23-桩孔；3-桩；4-囊袋；5-注浆管；51-第一段；52-第二段；521-注浆孔；53-第三段；531-插接件；54-螺母；55-第二密封圈；6-封孔板；61-第一密封圈；7-伞形支架；71-底座；711-盘部；712-环部；72-万向节；721-转动副；722-球面副；73-伞骨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

地基灌浆顶升纠倾法常用方法为在建筑物原沉降较大一侧地基土层中，高压注入水泥或化学浆液，对地基土进行挤压，同时起到纠倾和加固的作用。但在注浆过程中，产生超孔隙水压力，孔隙水压力的消散使土体固结和浆体凝结，土层的固结要引起土体的沉降和位移。因此，在顶升过程中可能会产生负面的附加变形。而且对于地基不均匀产生的建筑物倾斜，注入的浆液可能无法均匀的进入地基土，导致地基抬升不均匀，无法达到准确顶升的目的。

为了解决上述技术问题，本具体实施方式提供一种囊式注浆顶升纠偏工法。

如图1所示，在建筑物的基础2上采用水钻开设通孔22，然后继续钻出桩孔23，通过桩孔23在基础2的下方形成桩3；

如图2所示，通过通孔22将可折叠的囊袋4安装在桩3的顶部，同时将注浆管5穿过通孔22连接囊袋4，然后用高强灌浆料221封闭注浆管5与通孔22之间的缝隙；

如图3所示，高强灌浆料221凝固之后，向囊袋4内进行压力注浆，使囊袋4充分扩展并且与基础2贴合；

如图4所示，囊袋4内继续加压，囊袋4内水泥浆产生的压力在基础2的底部形成上托力，进而对建筑物进行抬升；

如图5所示，建筑物抬升到设计标高后，注浆填充基础2与地基1之间的空隙11，切断注浆管5高于基础2的部分。

相比较于常用的地基1顶升纠倾法，本方法通过囊袋4将注浆体与地基1分隔，消除注浆附加变形；同时，利用囊袋4的扩展性能，可以直接通过在基础2上钻的桩孔23进行安装，无需从周边挖水平孔至桩3顶，安装性高，可操作性强。

并且，结合桩3基加固进行建筑物基底顶升加固，可避免上部结构顶升造成的结构损伤及顶升过程中出现横风等不利条件时的安全隐患。

相比较于地基1灌浆顶升纠倾法，本工法不会出现浆液外流的问题，因此不需要在房屋的外侧建设桩墙，或者在基础2的下方建设承托层，从而提高了施工效率。

进一步地：

由于基础2下注浆属于隐蔽工程，难以判断向囊袋4内部注浆时是否出现囊袋4刺破或其他极端情况，因此：

当注浆量远超设计预估量，或注浆压力无法达到设计要求时：

调整浆液配比，或者间歇地向囊袋4内部注浆，以等待囊袋4的破损部位被凝固的浆液封堵之后，再向囊袋4内部注入浆液。

具体的，获得桩孔23的步骤包括：

桩孔23通过钻机施工，通孔22尽量靠近建筑物的承重结构21设置，若承重结构21为柱或墙，通孔22应当设置在柱或墙的两侧。

具体的，形成桩3的步骤包括：

根据现场条件在桩孔23的内部下放钢管或钢筋笼，桩孔23内灌入细石混凝土或水泥砂浆，灌浆深度接近基础2的底部，细石混凝土或水泥砂浆凝固之后形成桩3。

优选的：

囊袋4的展开形状为圆柱体，囊袋4的直径＝桩3的直径+囊袋4的高度×2。

可选的：

用高强灌浆料221封闭注浆管5与通孔22之间的缝隙之前，封闭通孔22的底端。

避免高强灌浆料221接触囊袋4或者土体，从而避免高强灌浆料221凝固之后妨碍囊袋4的展开。

具体的，封闭通孔22的底端的步骤包括：

如图6所示，在注浆管5上安装封孔板6，封孔板6焊接或者套丝连接在注浆管5上，封孔板6的外径小于通孔22的内径，封孔板6的边缘安装有第一密封圈61，封孔板6和通孔22之间的缝隙通过第一密封圈61封闭。

将注浆管5插入通孔22中时，封孔板6沿着通孔22下降至通孔22的底端，然后使用对中支架固定连接注浆管5和基础2，此时通孔22的底端被封闭。

对中支架是指放置在基础2上用于固定注浆管5，并且将注浆管5的轴线对准通孔22的中心线的支架。可选的：

如图7所示，通过通孔22将可折叠的囊袋4安装在桩3的顶部之前，在桩3顶安装可折叠的伞形支架7，伞形支架7的顶端朝下设置，然后将可折叠的囊袋4安装在伞形支架7的内部，向囊袋4内进行压力注浆时，伞形支架7以桩的顶部为中心向外展开从而形成承托囊袋4底部的承托平台，承托平台的直径大于桩3的直径。

如图8所示，通过承托平台托住囊袋4的底部，可以避免囊袋4的直径过大时囊袋4的边缘下垂，增大每个囊袋4的直径可以减少总的囊袋4的使用数量，进而减少桩3的数量；并且，囊袋4展开之后的最大直径越大，囊袋4的最大高度也就越高，建筑物也就能够被顶升至更高的高度，从而提高施工效率。

优选的：

伞形支架7预制在囊袋4的顶部和底部，并且与注浆管5固定连接。

具体的，如图9-12所示：

注浆管5包括同轴并且顺序连接的第一段51、第二段52和第三段53，第一段51和第二段52是一体件，第二段52和第三段53通过插接件531可拆装地连接，插接件531能够在外力作用力弯曲、拉伸或者崩解。

当注浆管5穿过通孔22时，第一段51位于基础2的内部和上方，第二端位于基础2的下方，第一段51的顶部开放而第二段52的底部封闭，第二段52的侧壁形成有注浆孔521，囊袋4折叠后呈圆筒形状地套装在第二段52的外侧并且覆盖每个注浆孔521。

伞形支架7包括底座71、万向节72和伞骨73，底座71固定安装在注浆管5的底端，多个万向节72环绕底座71均匀分布，伞骨73通过万向节72与底座71连接，其中伞骨73呈桨板形状。

万向节72包括转动副721和球面副722，伞骨73依次通过球面副722、转动副721和底座71连接。

底座71上形成有转接台，转接台包括盘部711和环部712，盘部711自注浆管5的底端出发沿着注浆管5的径向方向朝外延伸，环部712自盘部711的边缘出发沿着注浆管5的轴线方向朝上延伸，伞骨73向外张开至水平时，伞骨73的底面与转接台的顶面抵接。

注浆管5的表面形成有螺纹，囊袋4、封孔板6和伞形支架7均通过螺旋安装在注浆管5上的螺母54固定，螺母54与囊袋4、封孔板6之间通过第二密封圈55封闭。

抬升建筑物的过程中：

通过第一段51向注浆管5的内部注浆，浆液通过注浆孔521流入到囊袋4的内部，囊袋4受到内部压力的作用逐渐展开；

伞形支架7折叠时，伞骨73基本竖直，囊袋4展开时将伞骨73自内向外撑开，以使得伞骨73展开的同时通过万向节72自适应地转动以贴合囊袋4的表面；

伞骨73转动至水平姿态时，伞骨73的底面与转接台的顶面抵接，从而使得伞骨73无法继续展开，进而使得伞骨73得以保持水平姿态而形成承托平台。

随着建筑物的逐渐抬升，基础2逐渐从倾斜恢复竖直，导致注浆管5随着基础2的转动而转动，注浆管5与伞形支架7之间产生角位移，此时插接件531自适应地变形或者崩解，以使得第一段51和第二段52伴随着基础2移动的过程中，伞形支架7停留在桩3的顶部固定不动。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为本发明实施例的落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，包括：

在建筑物的基础的下方形成桩，在所述基础和所述桩之间布置可折叠的囊袋，使用注浆管连接所述囊袋；

向所述囊袋内进行压力注浆，所述囊袋内的浆液产生的压力在所述基础的底部形成上托力，进而对建筑物进行抬升；

建筑物抬升到设计标高后，回填所述基础与地基之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

向所述囊袋内进行压力注浆时，当注浆量远超设计预估量，或注浆压力无法达到设计要求时：

调整浆液配比，或者间歇地向所述囊袋内部注浆。

3.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

在建筑物的所述基础的下方形成所述桩的步骤包括：

在建筑物的所述基础上开设通孔，然后沿着所述通孔继续钻出桩孔，浇筑所述桩孔以形成所述桩。

4.根据权利要求3所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

在所述基础和所述桩之间布置可折叠的所述囊袋，使用所述注浆管连接所述囊袋的步骤包括：

穿过所述通孔将可折叠的所述囊袋放置在所述桩的顶部，同时所述注浆管穿过所述通孔连接所述囊袋；

或者——

将所述囊袋与所述注浆管的一端连接，所述注浆管穿过所述通孔的同时，所述囊袋移动至所述桩的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

向所述囊袋内进行压力注浆之前：

封闭所述通孔的底端，然后用高强灌浆料填充所述通孔，所述高强灌浆料凝固之后所述注浆管和所述基础连接为一体。

6.根据权利要求5所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

封闭所述通孔的底端的步骤包括：

所述注浆管穿过所述通孔之前，在所述注浆管的中端安装封孔板，所述注浆管穿过所述通孔将所述囊袋移动至所述桩的顶部时，所述封孔板封闭所述注浆管与所述通孔之间的缝隙，同时使用对中支架固定连接所述注浆管和所述基础，以使得所述封孔板固定在所述通孔的底端。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

所述注浆管包括第一段和第二段，当所述注浆管穿过所述通孔时，所述第一段位于所述基础的内部和上方，第二端位于所述基础的下方，所述第一段的顶部开放而所述第二段的底部封闭，所述第二段的侧壁形成有注浆孔，所述囊袋折叠后呈圆筒形状地套装在所述第二段的外侧并且覆盖每个所述注浆孔；

通过所述第一段向所述注浆管的内部注浆时，浆液通过所述注浆孔流入到所述囊袋的内部，所述囊袋受到内部压力的作用逐渐展开。

8.根据权利要求7所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

所述注浆管穿过所述通孔之前：

在所述注浆管的底端安装伞形支架，所述伞形支架包括底座和多个伞骨，所述底座固定连接所述注浆管的底端，多个所述伞骨环绕所述底座均匀分布，每个所述伞骨均通过万向节与所述底座连接；

然后折叠所述伞形支架和所述囊袋，使得所述伞骨竖直并且包围所述囊袋。

9.根据权利要求8所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

在所述底座的底部或者所述桩的顶部安装转接台，向所述囊袋内进行压力注浆时，所述伞骨的一面贴合所述囊袋的表面转动至水平姿态时，所述伞骨的另一面与所述转接台的顶面抵接，从而使得所述伞骨得以保持水平姿态。

10.根据权利要求1所述的一种囊式注浆顶升纠偏工法，其特征在于，

所述囊袋的展开形状为圆柱体，所述囊袋的直径＝所述桩的直径+所述囊袋的高度×2。

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