[发明专利]一种建筑物地基加固托换墩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种建筑物地基加固托换墩及其施工方法：对托换墩进行放线定位；开挖导坑、操作坑；安装钢管桩、固定桩顶钢板；对钢管桩进行预压托换处理；在桩顶钢板上固定一托换钢管，托换钢管上端与建筑物基础接触，托换钢管与钢管桩同轴；在托换钢管侧壁上预制有注浆管接头；开挖托换墩孔；在托换墩孔内浇筑素混凝土至与钢管桩平齐；对地基土进行压力注浆；浇筑钢管桩的桩头部位；分层夯实回填操作坑。本发明通过预先在基底下压入托换钢管桩，能够避免托换墩施工期间引起既有建筑物基础和上部结构产生附加下沉，特别适用于建筑物地基事故处理和基础预防性托换；增加了托换墩的端承力，并可减少地基沉降。

技术领域

本发明属于土木工程中的地基与基础加固技术领域，具体涉及一种建筑物地基加固托换墩及其施工方法。

背景技术

墩式托换技术是地基与基础事故处理或预防性托换中常用的方法，广泛应用于古建筑地基加固、既有房屋增层改造地基补强和建筑物纠倾工程中。该托换技术适用于条形基础、独立基础和筏板基础等多种基础形式。传统的墩式托换技术是直接在既有建物基底下挖孔，深度至设计要求的持力层，然后灌注混凝土形成托换墩。托换墩一般直径较大、深度有限，墩孔多采用人工开挖。托换墩的承载力主要取决于墩身材料的抗压强度和墩底持力层地基土的承载力。墩式托换技术目前存在以下问题：（1）墩孔开挖施工会造成原基底面积的削弱，必然引起原建筑物基础及上部结构产生附加下沉；（2）墩身混凝土灌注过程中，可能会发生离析、缩颈、夹泥等缺陷，导致墩身材料抗压强度不易保证，直接影响托换墩的承载力；（3）托换墩底部地基土不能得到有效加固，托换墩的端承力难以保证；（4）对于纠倾工程，纠倾施工必须待托换墩强度达到28天龄期后方可进行，施工周期较长。因此，研究和设计一种新的建筑物地基加固托换墩及其施工方法十分必要和迫切。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种建筑物地基加固托换墩的施工方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案（施工过程）如下：

一种建筑物地基加固托换墩的施工方法，包括如下步骤：

（1）对托换墩进行放线定位；

（2）在托换墩的对应位置处，距离既有建筑物基础的外边缘一定距离处竖直开挖导坑；

（3）开挖操作坑；

（4）在操作坑内设计托换墩处竖直安装第一节钢管；在第一个钢管上方依次竖直安装其余钢管，形成钢管桩；

（5）卸除压桩设备，在钢管桩上端开口处固定一块中心开有圆孔的桩顶钢板；

（6）采用托换装置对钢管桩进行预压托换处理；

（7）在桩顶钢板上固定一托换钢管，托换钢管上端与建筑物基础接触，托换钢管与钢管桩同轴；在托换钢管侧壁上预制有注浆管接头；

（8）以钢管桩为中心轴，在建筑物基础底面以下开挖托换墩孔；

（9）在托换墩孔内浇筑素混凝土至与钢管桩平齐；

（10）通过托换钢管侧壁上预留的注浆接头对地基土进行压力注浆；

（11）浇筑钢管桩的桩头部位；

（12）分层夯实回填操作坑。

进一步的，在所述钢管桩下端的侧壁上均布有多个出浆孔。

进一步的，在钢管壁上500mm范围内，沿钢管高度方向上布置5层出浆孔。

进一步的，所述出浆孔为圆形，孔径为Φ6，孔间距为50mm，上下两层出浆孔的距离为100mm。

进一步的，在分布有出浆孔的钢管桩的外壁上包裹一圈滤网。

进一步的，在所述滤网的外侧缠绕透水膜。