CN205046592U - 一种建筑物基础加固桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑物基础加固桩，包括上部桩基、下部桩基、托换钢管和操作坑，操作坑内设置下回填土层和上回填土层，上回填土层内设置混凝土承台，下部桩基设置在非湿陷性黄土层内，上部桩基下端与下部桩基上端连接，上部桩基上端依次穿过自重湿陷性黄土层和下回填土层并伸入到混凝土承台内，托换钢管下端与上部桩基上端连接，托换钢管上端与建筑物基础连接，自重湿陷性黄土层内具有桩基通道，上部桩基与桩基通道的侧壁之间具有间隙。该建筑物基础加固桩能够有效消除自重湿陷性黄土层负摩阻力对上部桩基的影响，保证了该基础加固桩传递的荷载均由下部桩基与非湿陷性黄土层之间的摩擦力来承担，有效的减小了总桩长。

Description

一种建筑物基础加固桩

技术领域

本实用新型属于建筑物基础加固技术领域，具体涉及一种建筑物基础加固桩。

背景技术

目前，主要的桩式托换法有静压桩、预压桩、锚杆静压桩、打入桩、树根桩等，施工中用的最多的是静压桩，其原理是以既有建筑自重做反力，利用原基础梁或基础板，采用液压方法将桩段逐段压入地基中，起到加固补强作用。

其中，静压桩的工艺做法时：先开挖操作坑1，然后安装桩尖，接下来逐段对桩身6进行压桩，焊接连接或用硫磺砂浆连接，直至设计压桩力，拆去压桩液压设备，再安装托换钢管2，对操作坑1进行回填，具体采用3：7灰土或2：8灰土填至桩身6端部下200mm处，接下来再支承台模板，再浇灌混凝土形成支撑在建筑物基础4下方的混凝土承台5，再次对操作坑1进行回填，最后对地面3进行恢复。

现有技术中所采用方法存在的缺点及不足是：1、由于桩身在自重湿陷性黄土层中时，不能考虑桩身侧阻，桩身应穿透自重湿陷性黄土层，由下部非湿陷土层承担上部荷载，而在采用静压桩托换时，当上部建筑物自重太小，提供的反压不足，难以穿透深厚的自重湿陷性黄土层；2、当桩身在自重湿陷性黄土层中时，黄土浸水湿陷，使得桩身产生负摩阻力，导致压入非湿陷性土层中的桩长变长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种建筑物基础加固桩。该建筑物基础加固桩能够有效消除自重湿陷性黄土层负摩阻力对上部桩基的影响，保证了该基础加固桩传递的荷载均由下部桩基与非湿陷性黄土层之间的摩擦力来承担，有效的减小了总桩长，节约了成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种建筑物基础加固桩，其特征在于：包括上部桩基、下部桩基、托换钢管和开设在自重湿陷性黄土层内的操作坑，所述操作坑从地面延伸至建筑物基础的下方，所述操作坑内设置有下回填土层和设置在所述下回填土层上方的上回填土层，所述上回填土层内设置有与建筑物基础下端面相连接的混凝土承台，所述下部桩基设置在非湿陷性黄土层内，所述上部桩基的下端与所述下部桩基的上端相连接，所述上部桩基的上端依次穿过自重湿陷性黄土层和下回填土层并伸入到所述混凝土承台内，所述托换钢管设置在所述混凝土承台内，所述托换钢管的下端与所述上部桩基的上端相连接，所述托换钢管的上端与所述建筑物基础相连接，所述自重湿陷性黄土层内具有桩基通道，所述桩基通道的孔径与所述下部桩基的直径相等，所述上部桩基的直径小于所述下部桩基的直径，所述上部桩基与所述桩基通道的侧壁之间具有间隙。

上述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：所述下部桩基包括多节逐次连接的下部钢管桩，多个所述下部钢管桩内均浇灌有混凝土，位于最下方的一节下部钢管桩的下端设置有桩尖；所述上部桩基包括多节逐次连接的上部钢管桩，多个所述上部钢管桩内均浇灌有混凝土。

上述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：相邻两个所述下部钢管桩焊接连接，相邻两个所述上部钢管桩焊接连接，所述上部桩基的上端与托换钢管的下端焊接连接。

上述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：相邻两个所述上部钢管桩的焊接连接处以及所述上部桩基与托换钢管的焊接连接处均焊接有多个竖直布设的加劲条。

上述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：多个所述加劲条绕所述上部桩基的圆周方向均匀布设。

上述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：所述下部桩基的上端固定设置有钢垫板，所述上部桩基固定安装在所述钢垫板上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中，由于上部桩基与所述桩基通道的侧壁之间具有间隙，也就是说所述上部桩基与所述桩基通道的侧壁相分离，使得自重湿陷性黄土层与所述上部桩基相分离，消除了自重湿陷性黄土层负摩阻力对上部桩基的影响，保证了该基础加固桩传递的荷载均由下部桩基与非湿陷性黄土层之间的摩擦力来承担，有效的减小了总桩长，节约了成本。

2、本实用新型中，由于上部桩基与桩基通道的侧壁相分离，使得自重湿陷性黄土层与所述上部桩基相分离，为了保证上部桩基的强度和刚度，为防止其局部失稳，通过设置加劲条，来提高上部桩基的强度和刚度，有效提高其稳定性。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术中建筑物基础加固桩的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明:

1—操作坑；2—托换钢管；3—地面；

4—建筑物基础；5—混凝土承台；6—桩身；

7—上回填土层；8—下回填土层；9—上部桩基；

9-1—上部钢管桩；10—桩基通道；11—钢垫板；

12—下部桩基；12-1—下部钢管桩；12-2—桩尖；

13—自重湿陷性黄土层；14—非湿陷性黄土层；15—加劲条。

具体实施方式

如图2所示的一种建筑物基础加固桩，包括上部桩基9、下部桩基12、托换钢管2和开设在自重湿陷性黄土层13内的操作坑1，所述操作坑1从地面3延伸至建筑物基础4的下方，所述操作坑1内设置有下回填土层8和设置在所述下回填土层8上方的上回填土层7，所述上回填土层7内设置有与建筑物基础4下端面相连接的混凝土承台5，所述下部桩基12设置在非湿陷性黄土层14内，所述上部桩基9的下端与所述下部桩基12的上端相连接，所述上部桩基9的上端依次穿过自重湿陷性黄土层13和下回填土层8并伸入到所述混凝土承台5内，所述托换钢管2设置在所述混凝土承台5内，所述托换钢管2的下端与所述上部桩基9的上端相连接，所述托换钢管2的上端与所述建筑物基础4相连接，所述自重湿陷性黄土层13内具有桩基通道10，所述桩基通道10的孔径与所述下部桩基12的直径相等，所述上部桩基9的直径小于所述下部桩基12的直径，所述上部桩基9与所述桩基通道10的侧壁之间具有间隙。

本实施例中，该建筑物基础加固桩在使用时，建筑物基础4将载荷传递给托换钢管2和混凝土承台5，然后再将载荷传递给上部桩基9和下部桩基12，最后通过所述下部桩基12将载荷传递给非湿陷性黄土层14内，即由下部桩基12与非湿陷性土层14的摩擦力来承担所述载荷。本实施例中，由于上部桩基9与所述桩基通道10的侧壁之间具有间隙，也就是说所述上部桩基9与所述桩基通道10的侧壁相分离，使得自重湿陷性黄土层13与所述上部桩基9相分离，消除了自重湿陷性黄土层13负摩阻力对上部桩基9的影响，保证了该基础加固桩传递的荷载均由下部桩基12与非湿陷性黄土层14之间的摩擦力来承担，有效的减小了总桩长，节约了成本。

如图2所示，所述下部桩基12包括多节逐次连接的下部钢管桩12-1，多个所述下部钢管桩12-1内均浇灌有混凝土，位于最下方的一节下部钢管桩12-1的下端设置有桩尖12-2；所述上部桩基9包括多节逐次连接的上部钢管桩9-1，多个所述上部钢管桩9-1内均浇灌有混凝土。

本实施例中，所述下部桩基12由多节下部钢管桩12-1和浇灌在其内的混凝土构成，方便了对下部钢管桩12-1的逐节顶推，所述上部桩基9由多节上部钢管桩9-1和浇灌在其内的混凝土构成，方便了对上部钢管桩9-1的逐节顶推。

本实施例中，相邻两个所述下部钢管桩12-1焊接连接，相邻两个所述上部钢管桩9-1焊接连接，所述上部桩基9的上端与托换钢管2的下端焊接连接。

本实施例中，相邻两个所述上部钢管桩9-1的焊接连接处以及所述上部桩基9与托换钢管2的焊接连接处均焊接有多个竖直布设的加劲条15。由于上部桩基9与桩基通道10的侧壁相分离，使得自重湿陷性黄土层13与所述上部桩基9相分离，为了保证上部桩基9的强度和刚度，为防止其局部失稳，通过设置加劲条15，来提高上部桩基9的强度和刚度，提高其稳定性。

本实施例中，优选的做法是，多个所述加劲条15绕所述上部桩基9的圆周方向均匀布设。

如图2所示，所述下部桩基12的上端固定设置有钢垫板11，所述上部桩基9固定安装在所述钢垫板11上。通过设置钢垫板11，有效实现了上部桩基9和下部桩基12在变径处的固定连接。

本实施例还给出了该建筑物基础加固桩的压桩施工方法，包括以下步骤：

步骤一、开挖操作坑1：在地面3上向自重湿陷性黄土层13内开挖操作坑1，并使所述操作坑1延伸至建筑物基础4的下方。

本实施例中，开挖操作坑1时，在贴近待加固的建筑物基础4的一侧开挖约长为1.2m，宽为0.6m的矩形竖坑直至建筑物基础4的下方，所述矩形竖坑的坑底到建筑物基础4之间的深度约为2.0m，然后在所述矩形竖坑内建筑物基础4的内侧挖长约1.0m、宽为0.6m的横向坑，从而构成所述操作坑1。所述操作坑1应该连续施工，快速开挖；当遇到软弱土层时应进行坑壁支护。

步骤二、下部桩基12施工：在所述操作坑1内将多节下部钢管桩12-1逐次顶推到自重湿陷性黄土层13内，并将相邻两节下部钢管桩12-1相连接，然后向所述下部钢管桩12-1内浇灌混凝土，所述下部钢管桩12-1和浇灌在其内的混凝土构成下部桩基12，所述下部钢管桩12-1穿过自重湿陷性黄土层13时在所述自重湿陷性黄土层13内形成桩基通道10。

本实施例中，所述下部钢管桩12-1穿过自重湿陷性黄土层13时在所述自重湿陷性黄土层13内形成的桩基通道10孔径与所述下部钢管桩12-1的直径相当。由于所述下部钢管桩12-1被顶推进入非湿陷性黄土层14内，所述下部钢管桩12-1与非湿陷性黄土层14之间具有很好的摩擦接触，从而确保下部钢管桩12-1具有良好的稳定性，此时，在所有下部钢管桩12-1顶推完毕后，再一次性向所述下部钢管桩12-1内浇灌混凝土形成下部桩基12，从而提高了混凝土的浇灌效率。

步骤三、上部桩基9施工：逐次顶推多节上部钢管桩9-1给所述下部桩基12施加顶推力直至所述下部桩基9整体进入非湿陷性黄土层14内，并将相邻两节上部钢管桩9-1相连接，在顶推完一节或多节上部钢管桩9-1时向所述上部钢管桩9-1内浇灌混凝土，多节所述上部钢管桩9-1和浇灌在其内的混凝土构成上部桩基9，所述上部钢管桩9-1的直径小于所述下部钢管桩12-1的直径，所述上部桩基9与所述桩基通道10侧壁之间具有间隙。

本实施例中，由于所述上部钢管桩9-1的直径小于所述下部钢管桩12-1的直径，在顶推上部钢管桩9-1时，能够有效避免上部钢管桩9-1与自重湿陷性黄土层13产生的摩擦力而造成上部钢管桩9-1无法有效的穿过自重湿陷性黄土层13，造成施工效率低下。同时，由于上部钢管桩9-1与自重湿陷性黄土层13不接触，为了避免上部钢管桩9-1产生失稳现象，于是，采取边顶推边浇灌混凝土的方式，在顶推完一节或多节上部钢管桩9-1时向所述上部钢管桩9-1内浇灌混凝土以确保上部钢管桩9-1的稳定性。本实施例中，每节上部钢管桩9-1的长度为1m，每顶推5节上部钢管桩9-1，向所述上部钢管桩9-1内浇灌混凝土。

步骤四、连接上部桩基9和建筑物基础4：在所述上部桩基9与建筑物基础4之间设置托换钢管2，将所述托换钢管2的下端与所述上部桩基9的上端相连接，将所述托换钢管2的上端与建筑物基础4相连接。

本实施例中，将托换钢管2的下端与所述上部桩基9的上端焊接连接，并将所述托换钢管2的上端抵接在建筑物基础4的下端。

步骤五、混凝土承台5施工：向所述操作坑1内回填灰土形成下回填土层8，在所述下回填土层8上支承台模板，向所述承台模板内浇筑混凝土形成混凝土承台5，使所述混凝土承台5的下端与所述下回填土层8相连接，使所述混凝土承台5的上端与建筑物基础4相连接，再向所述操作坑1内回填灰土直至地面3形成上回填土层7。

本实施例中，通过设置混凝土承台5，能够使混凝土承台5和托换钢管2能够共同将建筑物基础4上的荷载传递到上部桩基9上。所述下回填土层8和上回填土层7内的灰土比例为3:7。

本实施例中，该压桩施工方法在施工上部桩基9时，利用施工下部桩基12时在自重湿陷性黄土层13内形成的桩基通道10，避免上部钢管桩9-1与桩基通道10的侧壁接触产生的摩擦力而影响对上部钢管桩9-1的顶推作业，提高了上部钢管桩9-1的顶推效率，进而提高了该压桩施工方法的施工效率，并且当上部建筑物结构自重较小时，即小反压情况下，并存在难以穿透的自重湿陷性黄土层13时采用该压桩施工方法，既保证了坑式静压桩的入土深度，还保证了压桩的终止压力不会超过上部结构自重，如果上部桩基9与自重湿陷性黄土层13相接触，因为随着上部桩基9长度的加长，顶推上部钢管桩9-1需要更大的力，则需要上部建筑物结构自重较大，但是，本实施例中，由于上部钢管桩9-1与桩基通道10的侧壁不接触，从而减少了顶推上部钢管桩9-1所需要的顶推力，进而降低了对上部建筑物结构自重的要求。

本实施例中，在步骤二中，所述下部桩基12施工时包括以下步骤：

步骤201、在所述操作坑1内竖直放置下端带有桩尖12-2的一节下部钢管桩12-1，并在所述下部钢管桩12-1的上端放置承压板，通过安装在建筑物基础4上的千斤顶顶推所述承压板进而顶推所述下部钢管桩12-1进入自重湿陷性黄土层13，然后卸下所述承压板；

步骤202、在进入自重湿陷性黄土层13的下部钢管桩12-1的上端焊接下一节下部钢管桩12-1，并在下一节所述下部钢管桩12-1的上端放置承压板，通过千斤顶顶推所述承压板进而顶推下一节所述下部钢管桩12-1进入自重湿陷性黄土层13，然后卸下所述承压板；

步骤203、重复步骤202，依次完成多节下部钢管桩12-1的顶推作业，然后向多节所述下部钢管桩12-1内浇灌混凝土形成下部桩基12。

本实施例中，通过步骤201、步骤202和步骤203，能够有效的实现多节下部钢管桩12-1的顶推作业，并能够根据工程需要控制所述下部桩基12的长度。

本实施例中，在步骤三中，所述上部桩基9施工时包括以下步骤：

步骤301、在所述下部桩基12的上端焊接钢垫板11，在所述钢垫板11上焊接一节上部钢管桩9-1，在所述上部钢管桩9-1的上端放置承压板，通过所述千斤顶顶推所述承压板进而顶推所述上部钢管桩9-1进入自重湿陷性黄土层13；

步骤302、在进入自重湿陷性黄土层13的所述上部钢管桩9-1的上端焊接下一节上部钢管桩9-1，并在下一节所述上部钢管桩9-1的上端放置承压板，通过千斤顶顶推所述承压板进而顶推下一节所述上部钢管桩9-1进入自重湿陷性黄土层13，然后卸下所述承压板；

步骤303、重复步骤302，依次完成多节下部钢管桩12-1的顶推作业，并在顶推完1～5节下部钢管桩12-1时，向所述下部钢管桩12-1内浇灌混凝土，当所述下部桩基12完全进入非湿陷性黄土层14后，完成上部桩基9的施工。

本实施例中，通过步骤301、步骤302和步骤303，能够有效的实现多节下部钢管桩12-1的顶推作业。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种建筑物基础加固桩，其特征在于：包括上部桩基(9)、下部桩基(12)、托换钢管(2)和开设在自重湿陷性黄土层(13)内的操作坑(1)，所述操作坑(1)从地面(3)延伸至建筑物基础(4)的下方，所述操作坑(1)内设置有下回填土层(8)和设置在所述下回填土层(8)上方的上回填土层(7)，所述上回填土层(7)内设置有与建筑物基础(4)下端面相连接的混凝土承台(5)，所述下部桩基(12)设置在非湿陷性黄土层(14)内，所述上部桩基(9)的下端与所述下部桩基(12)的上端相连接，所述上部桩基(9)的上端依次穿过自重湿陷性黄土层(13)和下回填土层(8)并伸入到所述混凝土承台(5)内，所述托换钢管(2)设置在所述混凝土承台(5)内，所述托换钢管(2)的下端与所述上部桩基(9)的上端相连接，所述托换钢管(2)的上端与所述建筑物基础(4)相连接，所述自重湿陷性黄土层(13)内具有桩基通道(10)，所述桩基通道(10)的孔径与所述下部桩基(12)的直径相等，所述上部桩基(9)的直径小于所述下部桩基(12)的直径，所述上部桩基(9)与所述桩基通道(10)的侧壁之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：所述下部桩基(12)包括多节逐次连接的下部钢管桩(12-1)，多个所述下部钢管桩(12-1)内均浇灌有混凝土，位于最下方的一节下部钢管桩(12-1)的下端设置有桩尖(12-2)；所述上部桩基(9)包括多节逐次连接的上部钢管桩(9-1)，多个所述上部钢管桩(9-1)内均浇灌有混凝土。

3.根据权利要求2所述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：相邻两个所述下部钢管桩(12-1)焊接连接，相邻两个所述上部钢管桩(9-1)焊接连接，所述上部桩基(9)的上端与托换钢管(2)的下端焊接连接。

4.根据权利要求3所述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：相邻两个所述上部钢管桩(9-1)的焊接连接处以及所述上部桩基(9)与托换钢管(2)的焊接连接处均焊接有多个竖直布设的加劲条(15)。

5.根据权利要求4所述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：多个所述加劲条(15)绕所述上部桩基(9)的圆周方向均匀布设。

6.根据权利要求1所述的一种建筑物基础加固桩，其特征在于：所述下部桩基(12)的上端固定设置有钢垫板(11)，所述上部桩基(9)固定安装在所述钢垫板(11)上。