CN116378128A - 一种既有基础梁式托换结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了建筑施工技术领域，特别是一种既有基础梁式托换结构及其施工方法，包括既有基础，所述既有基础的上部设置有既有竖向结构，还包括托换梁，所述托换梁设置在所述既有基础与所述既有竖向结构的连接处，相邻所述既有基础之间通过所述托换梁相连接，所述托换梁下连接有补强桩，通过托换梁将既有结构通过既有竖向结构传递至既有基础上的荷载部分或全部转移至补强桩上，同时由于托换梁将相邻的既有基础相连接，增强了既有基础之间的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁和补强桩来减少既有基础沉降，减少土方开挖工程量及对既有地基基础的扰动，补强桩成桩挤压地基土又有效加固既有地基。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种既有基础梁式托换结构及其施工方法。
背景技术
随着城乡建设进程的加速，既有建筑性能升级改造、软弱地基及填筑形成的场地用于工程建设越来越多，地基变形及基础沉降控制显得至关重要。对于由于既有建筑进行改造而增加上部结构传给竖向结构荷载，从而提高了对既有地基基础的承载和抗变形的要求时，由于既有基础承载力不足也会造成地基变形过大或禅意变形而导致上部结构的开裂或倾斜；对于软弱地基或填筑的欠固结地基，在上部结构产生的荷载长期作用下，可能由于地基压缩变形过大导致基础沉降量过大或不均匀沉降造成上部结构倾斜或开裂，而影响其地基基础性能、建筑使用功能和工程安全；对于填筑地基或自重固结尚未完成的软弱地基，在经历不同时期自重固结和因含水量变化的软化变形后，其地基土工程性状会反生很大的改变，也会造成基础沉降量过大或不均匀沉降和上部结构倾斜或开裂；对于由于既有建筑进行改造而增加上部结构传给既有竖向结构荷载，从而提高了对既有地基基础的承载和抗变形的要求时，由于既有基础承载力不足也会造成地基变形过大或禅意变形而导致上部结构的开裂或倾斜。
如图1-图3所示，既有基础3设置地坪8以下，位于既有地基7内，既有基础3上部设置有用传递上部结构载荷的既有竖向结构1，其中，既有基础3包括独立基础5和桩基承台6，当既有建筑采用具有一定埋置深度的独立基础5或一定埋置深度的桩基承台6时，因其整体刚度不足或面积有限或既有基础3性能及施工空间限定，不能满足直接采用桩基托换的技术要求进行不均匀沉降的加固处理，若强行进行既有基础3加固施工，不但扰动既有地基基础状态，弱化既有工程性能、减低工程安全性且增大了加固工程造价。
故亟需一种既有基础的托换结构，通过托换结构分担既有基础3上部结构的传递的荷载，减少既有基础3的荷载承担比例，达到止沉加固、止沉的目的，即充分利用既有地基3承载性能，又可以发挥新增托换结构的荷载分担作用，实现减少既有基础3沉降或控制差异沉降的效果，同时达到实现减少对有一定埋置深度的既有基础3性能的开挖扰动，以及有效地控制了建筑变形，节约加固工程造价。
发明内容
本发明的目的在于：针对背景技术存在的问题，提供一种既有基础梁式托换结构及其施工方法，用于解决如何实现即分担既有基础上部结构通过既有竖向结构传递至既有基础的荷载，减少既有基础的荷载承担比例，达到止沉加固目的，同时减少对有一定埋置深度的既有基础的开挖扰动和减低加固费用的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种既有基础梁式托换结构，包括既有基础，所述既有基础的上部设置有既有竖向结构，还包括托换梁，所述托换梁设置在所述既有基础与所述既有竖向结构的连接处，相邻所述既有基础之间通过所述托换梁相连接，所述托换梁上设置有补强桩。
本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，在既有基础与既有竖向结构的连接处设置托换梁，通过托换梁将既有基础上部结构通过既有竖向结构传递至既有基础上的荷载全部或部分转移至补强桩上，同时由于托换梁将相邻的既有基础连接在一起，增强了既有基础的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁和补强桩来加固既有地基基础，不仅避免土方大面积开挖及其扰动不利影响，缩短了施工周期，补强桩沉桩挤压地基土还能有效加固既有地基并限制地基土侧向变形，在一定程度上控制既有地基的竖向变形。
本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，可根据承载力补强、止沉变形或控制差异沉降需要采用既有基础整体托换或局部托换，整体托换适用于对既有基础全部进行托换加固，局部托换适用于对部分沉降量或差异变形较大区域的既有基础托换加固控制，从而使本发明所述的既有基础梁式托换结构能够适应多种使用环境，使用范围更广。
本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，利用既有基础作为新增的梁式托换结构的组成部分，有效减少补强桩的数量或减短补强桩的长度，且减少土方开挖范围及对既有地基基础性能的扰动，显著缩短加固周期，使本发明所述的既有基础梁式托换结构成本造价更加科学合理。
优选地，多个所述既有基础通过所述托换梁连接成线状或网格状，通过将多个既有基础连接成线状或网格状，从而进一步加强既有基础之间整体刚度和抵抗差异变形的能力。
优选地，所述托换梁下至少设置两个所述补强桩，使托换梁的跨度减小和承受载荷的能力更强，同时也使本发明所述的既有基础梁式托换结构能均匀有效地分担既有基础上的载荷。
优选地，所述补强桩在所述托换梁下单排或双排布设。
优选地，所述补强桩为预制桩或灌注桩。
本发明还公开了一种既有基础梁式托换结构的施工方法，用于施工本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，该施工方法包含如下步骤：
步骤S1：根据既有基础沉降或不均匀沉降情况以及既有地基基础的既有性状，计算既有基础承载需要承担荷重N1i、所需基础面积F1i和验算满足现行规范限值的地基变形量S1i，扣减既有基础下既有地基承载所能承担荷重N2i、既有基础面积F2i和实测变形量S2i得到需要托换的荷重ΔN＝N1i-N2i和控制变形量ΔS＝S2i-S2i；i；
步骤S2：根据所述荷重ΔN和所述控制变形量ΔS，按现行规范试算选定相邻所述补强桩之间的间距、所述补强桩的直径和所述补强桩长度及数量，并验算所述补强桩沉降变形量满足不大于ΔS极限值；
步骤S3：根据所述补强桩的数量、布置方式按与所述既有竖向结构固定连接的连续梁模式计算所述托换梁根部位的剪力和弯矩及配筋；
步骤S4：根据所述托换梁与所述既有基础和/或所述既有竖向结构连接方式在连接部位剔出所述既有竖向结构侧面钢筋或所述既有竖向结构的四面钢筋，并剔出既有基础的顶面钢筋，按现行规范方法依据结合面抗剪、抗拉能力验算确定在所述既有基础和/或既有竖向结构上植入植筋的数量，且所述植筋的数量不少于所述托换梁的主筋根数，并根据所述托换梁的所述主筋的布置方式确定所述植筋的位置和方向；
步骤S5：根据所述托换梁的配筋量进行所述托换梁的钢筋笼绑扎，并与所述植筋连接牢固，并在所述补强桩的位置处预留安装孔，然后进行所述托换梁的混凝土浇筑；；
步骤S6：所述托换梁的混凝土强度达到设计强度后，进行所述补强桩沉桩施工作业。
本发明所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，设置托换梁和补强桩，托换梁将既有基础上部结构通过既有竖向结构传递至既有基础上的荷载转移至补强桩上，同时由于托换梁将多个既有基础连接在一起，增强了既有基础之间的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁和补强桩来加固既有基础，不仅减少土方开挖体量，补强桩还能有效加固既有地基，在一定程度上控制既有地基土的竖向变形，节约了工程造价，适用承载力不足或沉降变形、差异变形较大的各类既有地基。
优选地，在所述步骤S2中：根据所述托换梁传至与所述既有基础和/或所述既有竖向结构连接部位的剪力和弯矩确定所述连接部位的连接方式。
优选地，在所述步骤S2中：根据等强度原则将所述托换梁的所述主筋替换为复合筋FRP，采用复合筋FRP作为主筋，普通钢筋作为箍筋的配筋方式，发挥复合筋FRP轻质高强的特性以替代大量普通钢筋，有效减少资源浪费，减低工程造价，提升资源环保性。
优选地，在所述步骤S3中：所述植筋直径大于或等于所述主筋直径的1.2倍，所述植筋露出长度大于或等于所述托换梁的所述主筋直径的15倍，所述植筋与所述托换梁的所述主筋采用绑扎方式连接。
优选地，所述步骤S4还包括：在所述托换梁上，距离所述安装孔中心L长度范围内，托换梁的截面积和配筋量大于或等于未设置所述安装孔的托换梁的截面积和配筋量，其中，所述L长度为所述安装孔直径的3倍～3.5倍，使托换梁设置有安装孔的区域的承载性能不低于未设置安装孔的区域的承载性能，从而保障托换梁的整体承载性能，避免托换梁因整体承载性能不均而出现设置安装孔部位在受力后损坏的情形。
优选地，所述步骤S4还包括：在所述托换梁上设置用于压桩的反力锚栓，所述反力锚栓沿所述托换梁长度方向对称设置在所述安装孔两侧，先在托换梁上设置反力锚栓，后续补强桩安装时便于通过反力锚栓为补强桩提供安装所需的反力。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，在既有基础与既有竖向结构的连接处设置托换梁，通过托换梁将既有基础上部结构通过既有竖向结构传递至既有基础上的荷载全部或部分转移至补强桩上，同时由于托换梁将相邻的既有基础连接在一起，增强了既有基础的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁和补强桩来加固既有地基基础，不仅避免土方大面积开挖及其扰动不利影响，缩短了施工周期，补强桩沉桩挤压地基土还能有效加固既有地基并限制地基土侧向变形，在一定程度上控制既有地基的竖向变形。
2.本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，可根据承载力补强、止沉变形或控制差异沉降需要采用既有基础整体托换或局部托换，整体托换适用于对既有基础全部进行托换加固，局部托换适用于对部分沉降量或差异变形较大区域的既有基础托换加固控制，从而使本发明所述的既有基础梁式托换结构能够适应多种使用环境，使用范围更广。
3.本发明所述的一种既有基础梁式托换结构，利用既有基础作为新增的梁式托换结构的组成部分，有效减少补强桩的数量或减短补强桩的长度，且减少土方开挖范围及对既有地基基础性能的扰动，显著缩短加固周期，使本发明所述的既有基础梁式托换结构成本造价更加科学合理。
4.本发明所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，设置托换梁和补强桩，托换梁将既有基础上部结构通过既有竖向结构传递至既有基础上的荷载转移至补强桩上，同时由于托换梁将多个既有基础连接在一起，增强了既有基础之间的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁和补强桩来加固既有基础，不仅减少土方开挖体量，补强桩还能有效加固既有地基，在一定程度上控制既有地基土的竖向变形，节约了工程造价，适用承载力不足或沉降变形、差异变形较大的各类既有地基。
附图说明：
图1是背景技术中的未作托换结构的既有基础示意图。
图2是背景技术中的未作托换结构的独立基础示意图。
图3是背景技术中的未作托换结构的桩基承台示意图。
图4是本发明所述的一种既有基础梁式托换结构的结构示意图。
图5是图4的A-A处剖视图。
图6是本发明所述的一种独立基础梁式托换结构的结构示意图。
图7是本发明所述的一种桩基承台梁式托换结构的结构示意图。
图8是是本发明所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法(先梁后桩)。
图9是是本发明所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法(先桩后梁)。
图中标记：1-既有竖向结构，2-托换梁，3-既有基础，4-补强桩，41-安装孔，5-独立基础，6-桩基承台，7-既有地基，8-地坪。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图4-图5所示，一种既有基础梁式托换结构，包括既有基础3，既有基础3的端部设置有既有竖向结构1，还包括托换梁2，托换梁2设置在既有基础3与既有竖向结构1的连接部位，相邻既有基础3之间通过托换梁2相连接，托换梁2上连接有补强桩4。
本实施例所述的一种既有基础梁式托换结构，在既有基础3和既有竖向结构1的连接部位设置托换梁2，通过托换梁2将既有基础3上部结构通过既有竖向结构1传递至既有基础3上的荷载转移至补强桩4上，同时由于托换梁2将相邻的既有基础3连接在一起，增强了既有基础3的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁2和补强桩4来加固既有基础，不仅减少土方大面积开挖，节约了工程造价，补强桩4挤压地基土还能有效加固既有地基并侧向限制地基土变形，在一定程度上控制既有地基的竖向变形。
一种优选地方式，多个既有基础3通过托换梁2连接成线状，通过将多个相既有基础3连接成线状，从而加强既有基础3整体整体刚度和抵抗差异变形的能力。
一种优选的方式，多个既有基础3通过托换梁2连接成网格状，通过将多个相既有基础3连接成网格状，从而进一步加强既有基础3整体整体刚度和抵抗差异变形的能力。
一种优选地方式，托换梁2上至少设置两个补强桩4，使托换梁2的承受载荷的能力更强，同时也使本发明所述的既有基础梁式托换结构能有效分担既有结构上部的载荷。
一种优选的方式，补强桩4在托换梁2下单排或双排布设，以增强托换梁2的承载能力。
一种优选的方式，补强桩4包括锚杆静压钢管桩、钢筋混凝土预制桩和灌注桩，其中，补强桩4的直径或截面尺寸及形状、间距、长度根据补强或托换程度及地基现状指标确定。
一种优选的方式，安装孔为圆形孔，补强桩4为圆形桩时，安装孔41的直径不小于补强桩的4直径，实际施工时，安装孔41的直径超过补强桩4的直径40毫米；在安装孔41为矩形孔，补强桩4为矩形桩时，安装孔41的边长不小于补强桩4的对应边长，实际施工时，安装孔41的边长超过补强桩4的对应边长20毫米。
一种优选的方式，在实际施工中，既有竖向结构1为立柱或短肢墙，立柱或短肢墙均适用于将上部结构的载荷传递至既有基础3。
一种优选的方式，本申请所述的托换梁2为浅埋托换梁。
下面以既有基础3作为独立基础5为例进行简单介绍：
本实施例所述的既有基础梁式托换结构也适用于独立基础5，如图6所示，独立基础5相当于本实施例所述的既有基础3。
下面以既有基础3作为桩基承台6为例进行简单介绍：
本实施例所述的既有基础梁式托换结构也适用于桩基承台6，如图7所示，桩基承台6相当于本实施例所述的既有基础3。
实施例2
在实施例1的基础上，如图4-图8所示，一种既有基础梁式托换结构的施工方法，用于施工实施例1所述的一种既有基础梁式托换结构，该施工方法包含如下步骤：
步骤S1：根据既有基础3改造增加荷载、沉降量或不均匀沉降情况以及既有地基基础的既有性状，按现行技术规范和标准方法计算并依据既有地基性状指标设计计算满足现行规范要求的每个既有基础3承载需要承担荷重N1i、所需基础面积F1i和验算满足现行规范限值的地基变形量S1i，扣减既有基础3下既有地基7承载能力所能承担荷重N2i、既有基础3既有面积F2i和实测变形量S2i得到所需要托换的荷重ΔN＝N1i-N2i和控制变形量ΔS＝S2i-S2i；
步骤S2：根据荷重变化量ΔN和控制变形量ΔS，按现行规范基桩承载力和沉降计算方法和既有地基承载和变形指标及初步选定的直径、长度计算确定补强桩4单桩承载力R，在按(ΔN/R)确定补强桩4的数量和相临既有基础3之间的布置方式(间距)，并验算设置补强桩4沉降后变形量、差异变形量满足不大于ΔS极限值，不满足时重新调整补强桩4的直径或长度，再根据确定的补强桩4的间距、补强桩4与既有基础3之间的距离按连续梁结构内力计算方法确定托换梁2截面积和配筋量；
步骤S3：根据所述补强桩4的数量、布置方式按与所述既有竖向结构1固定连接的连续梁计算所述托换梁2根部位的剪力和弯矩及配筋量，并确定配筋及布置方式；
步骤S4：根据托换梁2与既有基础3和/或既有竖向结构1连接方式在连接部位剔出剔出既有竖向结构1的侧面钢筋或既有竖向结构1的四面钢筋，并剔出既有基础3的顶面钢筋，按现行规范方法依据结合面抗剪、抗拉能力验算确定在既有基础3和/或既有竖向结构1上的植筋数量，并根据托换梁2的主筋的布置方式确定植筋的位置和方向；
步骤S5：根据托换梁2的配筋量进行托换梁2的钢筋笼绑扎，且与植筋连接牢固，并在设置补强桩4的位置处预留安装孔41，然后进行混凝土浇筑；
步骤S6：混凝土强度达到设计强度后，根据既有建筑沉降的不均匀性分批次进行补强桩4沉桩施工作业，先施工沉降较大区域后施工沉降较小区域，并间隔施工，并根据施工过程变形监测情况调整施工速度和分批数量。
本实施例所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，采用先梁后桩的施工方式，即先施工预留了安装孔41的托换梁2，再利用托换梁2作为反力结构后压补强桩4，通过托换梁2将既有基础3上部结构通过既有竖向结构1传递至既有基础3上的荷载转移至补强桩4上，同时由于托换梁2将相邻的既有基础3连接在一起，增强了既有基础3之间的整体刚度和抵抗差异变形的能力，进一步地，通过设置托换梁2和补强桩4来加固既有基础3，不仅减少土方大面积开挖，节约了工程造价，补强桩还能有效加固既有地基，在一定程度上控制既有地基的变形，适用承载力不足或沉降变形、差异变形较大的各类既有地基。
一种优选的方式，在步骤S2中：根据托换梁2与既有基础3和/或既有竖向结构1连接部位的内力确定连接部位的连接方式及构造，包括植筋连接或环抱式连接。
一种优选的方式，在步骤S2中：根据等强度原则将托换梁2的主筋替换为复合筋FRP，采用复合筋FRP作为主筋，普通钢筋作为箍筋的配筋方式，发挥复合筋FRP轻质高强的特性，通过复合筋FRP替代大量普通钢筋，有效减少资源浪费，减低工程造价，提升资源利用率，其中，复合筋FRP是由有多股连续纤维(如玻璃纤维，碳纤维等)通过基地材料(如聚酰胺树脂，聚乙烯树脂，环氧树脂等)进行胶合后，经特质的模具挤压并拉拔成型的，包括碳纤维复合筋CFRP、玄武岩复合筋BFRP等。
一种优选的方式，在步骤S3中：植筋直径大于或等于托换梁的主筋直径的1.2倍，植筋露出长度大于或等于托换梁的主筋直径的15倍，并采用绑扎方式连接。
一种优选的方式，所述步骤S4还包括：在托换梁2上，距离安装孔41中心L范围内，托换梁2的截面积和配筋量大于或等于未设置安装孔41的托换梁2的截面积和配筋量，L长度为安装孔41直径的3倍～3.5倍，换而言之，在托换梁2上，距离安装孔41中心L长度范围内，托换梁2的截面积和配筋量不应小于设计计算的截面积和配筋量，使托换梁2设置有安装孔41的区域的承载性能不低于未设置安装孔41的区域的承载性能，从而保障托换梁2的整体承载性能，避免托换梁2因整体承载能力不均而出现部分区域在受力后损坏的情形，其中，当安装孔41为矩形孔，补强桩4为矩形桩时，L长度为安装孔41最大边长的3倍～3.5倍。
一种优选的方式，步骤S4还包括：在托换梁上安装有用于压桩的反力预埋锚栓，反力锚栓沿所述托换梁长度方向对称设置在安装孔两侧，先在托换梁上设置反力锚栓，后续补强桩4安装时便于通过反力锚栓为补强桩4提供安装所需的反力。
一种优选的方式，步骤S5还包括：根据施工过程中沉降观测结果，采用预应力封桩适当调整既有基础的不均匀性。
一种优选的方式，在施工补强桩4之前，在既有建筑柱、墙上布置实施过程的监测系统：墙、柱构件监测可采用位移计、应变计或粘贴侧倾反射片，以及静力水准体系统，并具有时时测试功能，通过监测系统来监测整个施工过程中既有建筑的受力情况。
一种优选的方式，如图9所示，还包括先桩后梁的施工方式，在步骤S3后，先在原地面上分区、分批沉桩或压桩，然后在原地面下按托换梁2的截面尺寸开挖基槽，再剔出补强桩4的桩身主筋，然后按设计要求配筋绑扎托换梁2的钢筋笼，绑扎过程中与补强桩4的桩身主筋绑扎牢固，并与既有基础3和/或既有竖向结构或短肢墙1上的植筋绑扎牢固，基槽浇筑符合设计强度等级的混凝土，施工完成后回复地面。
实施例3
如图4-图9所示，本实施例所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，为实际施工中一种优选情况组合，具体为：
S1：根据既有建筑沉降或不均匀沉降情况以及既有地基基础的既有性状，按现行技术规范和标准方法计算依据既有地基7性状指标设计计算满足现行规范要求的既有基础(3)承载需要承担荷重N1i、所需基础面积F1i和验算满足现行规范限值的地基变形量S1i，扣减既有基础下地基(7)承载所能承担荷重N2i、既有基础(3)面积F2i和实测变形量S2i得到需要托换的荷重ΔN＝N1i-N2i和控制变形量ΔS＝S2i-S2i；
S2：根据荷重ΔN和所述控制变形量ΔS，按现行规范试算选定补强桩4的间距、直径或边长和长度及验算补强桩沉降满足不大于ΔS限值，并根据补强桩4的间距、补强桩4与既有基础3之间的距离确定托换梁2配筋量，并按等强度原则确定复合筋FRP替换普通钢筋，根据托换梁2与既有基础3和/或既有竖向结构2连结部位的内力确定连结方式及构造(植筋连结或环抱式连结)；
S3：补强桩4可采用锚杆静压钢管桩桩或钢筋混凝土预制桩，或采用灌注桩，补强桩4的直径或截面尺寸及形状、间距、长度根据补强或托换程度及地基现状指标确定；
S4：在既有建筑柱、墙上布置实施过程的监测系统：墙、柱构件监测可采用位移计、应变计或粘贴侧倾反射片，以及静力水准体系统，并具有时时测试功能；
S5：可采用先施工补强桩后再实施托换梁(先桩后梁)，或先施工预留了安装孔41的托换梁2再利用托换梁2作为反力后压补强桩4(先梁后桩)的施工方法；
S6:根据托换梁2与既有基础3和/或既有竖向结构1连结方式在连结部位剔出剔出既有基础3的侧面钢筋和/或既有竖向结构1的侧面和既有基础3的顶面钢筋，按现行规范方法依据结合面抗剪能力验算确定在既有基础3和/或既有竖向结构1上的植筋数量，并根据托换梁2的主筋的布置方式确定植筋的位置，依据结合面抗剪能力验算确定植筋数量，并根据托换梁主筋的布置方式确定植筋位置；植筋植筋不应小于托换梁主筋植筋的1.2倍，出露长度不应小于托换梁主筋直径的15倍，并采用绑扎方式连接；
S6：采用先梁后桩施工方法时，在原地面下按托换梁2的截面尺寸开挖基槽，按设计要求配筋绑扎梁筋笼并与植筋绑扎牢固，在补强桩4位置处预留大于补强桩4直径或其边长20毫米的安装孔41，并在托换梁2安装孔41两侧预埋提供后续压桩反力的锚栓，原槽浇筑设计强度等级的混凝土；混凝土强度达到设计强度后，根据既有建筑沉降的不均匀性分批次沉桩，先施工沉降较大区域后施工沉降较小区域，并间隔施工，并根据施工过程变形监测情况调整施工速度和分批数量；根据施工过程中沉降观测结果，采用预应力封桩适当调整既有基础的不均匀性；
S7：采用先桩后梁的施工方法时，可在原地面上分区、分批沉桩或沉桩，在原地面下按托换梁的截面尺寸开挖基槽，剔出桩身主筋，按设计要求配筋绑扎梁筋笼并与植筋绑扎牢固，原槽浇筑设计强度等级的混凝土；
S8：恢复地面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种既有基础梁式托换结构，包括既有基础(3)，所述既有基础(3)的上部设置有既有竖向结构(1)，其特征在于，还包括托换梁(2)，所述托换梁(2)设置在所述既有基础(3)与所述既有竖向结构(1)的连接处，相邻所述既有基础(3)之间通过所述托换梁(2)相连接，所述托换梁(2)上设置有补强桩(4)。
2.根据权利要求1所述的一种既有基础梁式托换结构，其特征在于，多个所述既有基础(3)通过所述托换梁(2)连接成线状或网格状。
3.根据权利要求1所述的一种既有基础梁式托换结构，其特征在于，所述托换梁(2)上至少设置两个所述补强桩(4)。
4.根据权利要求1所述的一种既有基础梁式托换结构，其特征在于，所述补强桩(4)在所述托换梁(2)下单排或双排布设。
5.一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，用于施工如权利要求1-4任一所述的一种既有基础梁式托换结构，该施工方法包含如下步骤：
步骤S1：根据既有基础(3)沉降或不均匀沉降情况以及既有地基基础的既有性状，计算既有基础(3)承载需要承担荷重N1i、所需基础面积F1i和验算满足现行规范限值的地基变形量S1i，扣减既有基础(3)下既有地基(7)承载所能承担荷重N2i、既有基础(3)面积F2i和实测变形量S2i得到需要托换的荷重ΔN＝N1i-N2i和控制变形量ΔS＝S2i-S2i；
步骤S2：根据所述荷重ΔN和所述控制变形量ΔS，按试算选定相邻所述补强桩(4)之间的间距、所述补强桩(4)的直径和所述补强桩(4)长度及数量，并验算所述补强桩(4)沉降变形量满足不大于ΔS极限值；
步骤S3：根据所述补强桩(4)的数量、布置方式按与所述既有竖向结构(1)固定连接的连续梁模式计算所述托换梁(2)根部位的剪力和弯矩及配筋；
步骤S4：根据所述托换梁(2)与所述既有基础(3)和/或所述既有竖向结构(1)连接方式在连接部位剔出所述既有竖向结构(1)的侧面钢筋或所述既有竖向结构(1)的四面钢筋，并剔出既有基础(3)的顶面钢筋，按现行规范方法依据结合面抗剪、抗拉能力验算确定在所述既有基础(3)和/或既有竖向结构(1)上植入植筋的数量，且所述植筋的数量不少于所述托换梁(2)的主筋根数，并根据所述托换梁(2)的所述主筋的布置方式及截面尺寸确定所述植筋的位置和方向；
步骤S5：根据所述托换梁(2)的配筋量进行所述托换梁(2)的钢筋笼绑扎，并与所述植筋连接牢固，并在所述补强桩(4)的位置处预留安装孔(41)，然后进行所述托换梁(2)的混凝土浇筑；
步骤S6：所述托换梁(2)的混凝土强度达到设计强度后，进行所述补强桩(4)沉桩施工作业。
6.根据权利要求5所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤S2中：根据所述托换梁(2)传至与所述既有基础(3)和/或所述既有竖向结构(1)连接部位的剪力和弯矩确定所述连接部位的连接方式。
7.根据权利要求5所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤S2中：根据等强度原则将所述托换梁(2)的所述主筋替换为复合筋FRP。
8.根据权利要求5所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤S3中：所述植筋直径大于或等于所述托换梁(2)的所述主筋直径的1.2倍，所述植筋露出长度大于或等于所述托换梁(2)的所述主筋直径的15倍。
9.根据权利要求5所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在所述托换梁(2)上，距离所述安装孔(41)中心L长度范围内，托换梁(2)的截面积和配筋量大于或等于未设置所述安装孔(41)的托换梁(2)的截面积和配筋量，其中，所述L长度为所述安装孔(41)直径的3倍～3.5倍。
10.根据权利要求5所述的一种既有基础梁式托换结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在所述托换梁(2)上设置用于压桩的反力锚栓，所述反力锚栓沿所述托换梁(2)长度方向对称设置在所述安装孔(41)两侧。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118110217A (zh) * | 2024-04-29 | 2024-05-31 | 四川省建筑科学研究院有限公司 | 一种既有建筑地基基础加固结构及加固方法 |
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