
工艺工法qc福建建筑工程基础加固工程施工工法.doc
11页1房屋建筑地基基础加固、纠倾锚杆桩施工工法房屋建筑地基基础加固、纠倾锚杆桩施工工法RJGF(闽)-41-2008福建省 xx 建筑工程有限公司1 1、前言、前言目前大量原有建筑物由于各种原因,或多或少存在建筑物地基基础承载力不足或地基基础倾斜等问题,严重影响建筑物的正常使用,即大量存在地基基础的加固及纠倾问题为此福建省 xx 建筑工程有限公司联合有关科研院所,通过多年的工程实践,将小截面为200×200~250×250mm2或φ200~φ250mm的预制钢筋混凝土柱型构件采用承力架将其压入土层中作为地基基桩,通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩基础,支承上部结构荷载的方法,或增大地基基础承载力或顶升倾斜一侧基础纠倾,对大量原有建筑物进行了加固、纠倾,获得了成功,取得了较好的经济效益和社会效益该工法对应的施工综合应用技术经福建省建设厅组织有关专家评估,一致认为该技术科技含量高,综合应用技术达到国内领先水平该技术已广泛应用于原有建筑物的地基基础加固和房屋纠倾,特别是在地质土层分布不均的山区具有很强的生命力,符合国家大力发展农村建筑改善农民居住条件的政策,具有很大的推广价值和应用前景2 2、工法特点、工法特点2.0.1 方便原有建筑物增大承载力或加层;经济、有效处理原有建筑物倾斜。
加固、纠倾施工中通过监测技术,信息化动态指导施工2.0.2 采用轻便可移动的承力架用静压方式沉桩,以建筑物自重作反力,用千斤顶将桩压入土中,形成桩土共同作用来分担上部结构传递的荷载2.0.3 施工机具轻便灵活,操作简单,施工方便,作业面小,费用适中2.0.4 能耗低、无振动、无噪音、无污染以及施工时工厂不停产、居民不搬迁、工期不影响等特点3 3、适用范围、适用范围锚杆桩适用于粉土、粘性土、人工填土、淤泥质土、黄土等地基土的多层工业与民用建筑地基基础加固及房屋纠倾对于旧城改造项目、村镇山区民用建筑等都有很强的适应性和较好的经济性特别适用于地基不均匀沉降引起的上部结构开裂或倾斜、建筑物加层2或厂房扩大等情况,建筑物原有基础宜为钢筋混凝土梁板式结构但深厚淤泥层内慎用桩长细比 L/D 建议控制在 80 以内4 4、工艺原理、工艺原理将小截面预制钢筋混凝土柱型构件利用四周锚杆,采用承力架将其压入土层中作为地基基桩,通过独立承台或梁式承台连成整体形成桩基础,采用托换技术支承上部结构荷载,完成基础加固及纠倾,从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的它充分利用了锚杆和混凝土小桩各自的特性,既能有效地提供加固及纠倾所需要的支托反力,又能使实施过程中引起的不良施工附加沉降减少。
原有房屋加固时,在确保原有基础强度、刚度、稳定性的前提下,开凿压桩孔及锚杆孔,利用锚杆固定压桩架,通过千斤顶将桩段从基础开凿孔中逐段压入土中,然后将桩与基础连接在一起,从而达到提高地基承载力起到加固的目的;原有房屋倾斜时,首先将房屋倾斜抬高的一侧基础下逐步掏土卸载,降低的一侧基础梁板上开凿压桩孔及锚杆孔,利用锚杆固定压桩架,通过千斤顶将桩段从基础开凿孔中逐段压入土中,逐步调整房屋的倾斜度直至纠倾,然后将桩与基础连接在一起,从而达到房屋纠倾的目的但因桩段短,整根桩接头数量较多,增大了桩出现过大的初始挠度,影响桩的完整性和抗纵向压曲的能力,故单桩不宜进入持力层过深,也不宜压到不可压缩的坚硬岩石和卵砾层内,在深厚淤泥层内必须慎用5 5、施工工艺流程及操作要点、施工工艺流程及操作要点5.15.1 工艺流程工艺流程锚杆静压桩的工艺流程如下图 5.1-1 所示:图 5.1-1 工艺流程图5.25.2 操作要点操作要点5.2.15.2.1 施工准备施工准备将需要加固或纠倾的基础挖土露出,验算需要加固或纠倾的基础抗冲切、抗剪切及抗施工准备桩的制作立架压桩锚焊接桩砍截桩头封桩受力终压标准3弯曲能力是否满足要求,当不满足要求时,必须首先对原有基础进行加固增强处理;其次对原有基础内钢筋进行扫描,避免设计开凿压桩孔时,破坏原有基础钢筋;第三,检查复核原有基础管线的埋设情况,避免施工中破坏原有管线;最后,针对不同的基础类型开凿压桩孔及锚杆孔。
当为梁板式条形基础时,在沿墙体两侧基础底板或梁上开凿压桩孔及锚杆孔;当为柱下承台时,在柱四周承台底板上对称开凿压桩孔及锚杆孔压桩孔形成上小下大的八字型锥状孔,在孔四周对称埋设锚杆锚杆静压桩孔的留设按设计要求,但尽量靠近墙边或柱边,以减少附加弯距当压桩力小于 400KN 时,建议采用 M24 锚杆;当压桩力为 400~500KN 时,建议采用 M27 锚杆承台大样见图 5.2.1-1图 5.2.1-1 承台大样示意图5.2.25.2.2 桩的制作桩的制作1、锚杆静压桩具有体积小、规格统一的特点,适合工厂制作,也可在现场制作,根据桩身与基桩承载力需要选用桩型断面为 200×200,250×250 和 300×300 或圆形截面φ200~φ250mm桩节一般为 2~2.5 米为宜,锚杆桩整根桩长由 1 根首节和多根中间节桩组成桩身配筋率不少于 0.6%,主筋直径不宜小于 φ10,砼强度等级为 C30,粗骨料粒径≤40 的碎石或经过破碎的河卵石,待桩的砼强度达到设计强度的 70%以上时,方可拆模起吊,达到设计强度的 100%后,方可进行运输试压2、桩的底模应平整、坚实,宜选用水泥地坪或钢模进行生产,也可采用叠层生产,严禁采用翻模生产;若采用叠层生产,不应超过四层,并且其邻桩和下层桩混凝土之强度必须达到 30%以上的设计强度后方可叠层堆放。
3、混凝土浇注应由桩顶向桩尖方向进行,不得中断;桩宜通长制作,桩节应按标准节制作接头部位应平整且与桩身保持直角状态在桩起模前,先编上桩号和分节号,按同一生产批号桩堆放44、桩在堆放或运输过程中,要求平稳且宜放在垫木衬垫上,两点支承堆放层数不宜超过四层5.2.35.2.3 立架压桩立架压桩1、基础加固时,应根据设计所需增加承载力的大小,通过千斤顶油压表压力控制满足设计要求;基础纠倾时,应根据压桩过程中,房屋的倾斜调整程度来满足设计要求2、基础纠倾时,当为钢筋混凝土梁板式条形基础时,建议针对墙体两侧布置的锚压桩,按对称、均匀、平衡的原则选取锚压桩,通过将选取的锚压桩上千斤顶,用油泵连接到计算机上,通过计算机控制锚压桩群体顶升达到纠倾的目的,以避免分别顶升时对原有基础增加附加弯距3、压桩架可根据压桩力大小自行设计,图 5.2.3-1 为 600kN 压桩架简图图 5.2.3-1 压桩承力架简图4、压桩架要保持竖直,压桩架应与锚杆锚紧、锚牢,施工过程中必须注意检查,随时调整5、桩节就位必须保持垂直,使千斤顶与桩节轴线保持在同一垂直线上,桩顶应垫30~40 厚的木板或多层麻袋,套上钢帽再进行压桩。
6、压桩施工不得中途停顿,且一次压至设计标高和要求的压力值为止,一般以满足设计要求为准如必须中途停顿时,桩尖应停留在软土层中,且停歇的时间不宜超过 24 小时7、压力表必须满足规范规定的标准要求后方可压桩8、施工单位应及时提供桩长、压桩力等施工记录9、压桩过程严禁在桩孔内填塞石、砂等杂物55.2.45.2.4 锚焊接桩锚焊接桩当桩承受水平力、拔力或桩接头数大于二个时,应采用焊接接头;当桩仅承受垂直压力且桩接头数为二个以下(含两个)时,可采用硫磺胶泥接头1、锚接法(硫磺胶泥接头)1)接桩锚筋应事先清刷干净和调直,锚筋长度、锚筋孔深度和平台位置均应事先检查符合设计要求后,方可接桩2)锚筋孔清洗后,应做到干燥、无杂质和无污染,严禁因孔深不够切割锚筋长度3)上节桩就位后,应将锚筋插入锚筋孔内,检查重合无误,间隙均匀后,将桩吊离10cm,装上硫磺胶泥夹箍,方可浇注硫磺胶泥当环境温度低于 5℃时,应对插筋及插筋孔作表面加温处理4)接桩时,锚筋孔内应先灌满硫磺胶泥,并满铺 10~20 厚,灌注时间不得超过 2 分钟,立即将上节桩保持垂直放下,锚接桩大样见图 5.2.4-1图 5.2.4-1 锚接桩大样5)硫磺胶泥熬制时,温度应严格控制在 140℃~145℃范围,浇注时温度不得低于140℃,烧焦之硫磺胶泥不得使用。
6)严禁未熔化的硫磺胶泥碎粒、砂石、碎块或木片等杂物混进,并浇注到桩顶面上7)硫磺胶泥浇注后,接桩停歇时间应根据压桩时的气温,由试验确定,应在 7 分钟以上,方可继续压桩8)硫磺胶泥的配合比,主要物理力学性能指标必须满足《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227-91)附录二之要求62、焊接法(钢板加角钢接头)1)将第一节桩尾上 200mm 四周混凝土保护层凿去露出四周钢筋,将钢板满焊于四面且在每侧钢板上预留两对称栓孔,用膨胀螺栓固定于桩上;将第二节桩头上 200mm 四周混凝土保护层凿去露出四周钢筋,将钢板满焊于四面且在每侧钢板上预留两对称栓孔,用膨胀螺栓固定于桩上;再用角钢在四角与上下两桩上的钢板焊牢,即完成两桩间的接头连接2)钢板与钢筋焊接时要求点焊,角钢与钢板焊接时要求满焊焊接时钢筋及钢板表面应得保持清洁3)上下两节桩之间有间隙时应用厚薄适当,加工成楔形的铁片填实焊牢4)焊接时应将四角焊固定,然后同时对称焊接以减少焊接变形,焊缝要求连续饱满,焊缝厚度必须满足设计要求5)接桩焊接完后,焊缝应在自然条件下冷却 1.0 分钟以上方可继续压桩6)接桩焊接应按隐蔽工程进行验收,未经验收或验收不合格不能进入下一道工序施工。
7)四周钢板中每侧的两个膨胀螺栓连接,必须避开桩中钢筋且连接满足规范要求焊接桩大样见图 5.2.4-21-上节桩 2-下节桩 3-钢板 200X195(245)X 8 4-角钢 L63X 6图 5.2.4-2 焊接桩大样5.2.55.2.5 终压标准终压标准71、地基基础加固时,压桩施工的控制标准,应以设计最终压桩力为主,桩入土深度为辅加以控制2、地基基础纠倾时,压桩施工的控制标准,应以房屋设计要求的倾斜调整度为准,且在施工的全过程中,密切注意变形监测,用监测数据信息化指导施工5.2.65.2.6 砍截桩头砍截桩头1、桩顶必须压到设计标高,并使桩头嵌入承台 50~100mm,主筋嵌入承台内锚固长度大于或等于 35d对于需砍的桩应留出钢筋;对于正好压到标高的,锚接法的桩,可在锚筋孔内灌硫磺胶泥后插入钢筋,焊接法的桩,插筋应与钢帽焊接(双面焊≥5d) 所加钢筋根数、直径均同桩主筋2、当压桩力达到设计要求,最后一节桩未压到设计标高时,对于外露的桩头经设计人员同意后,必须进行切除3、切割桩头前应先用楔块把桩固定牢,然后用凿子开 3~5cm 深的沟槽,露出的钢筋加以切割,以便摘除桩头,严禁在悬臂情况下乱砍桩头。
4、房屋纠倾时,必须从中间向两侧逐一逐次砍截桩头已砍过的桩头必须待封桩受力后,方可进行第二批桩头的砍截,以保证房屋纠倾所需的压力要求具体砍截的批次按设计要求5、砍截桩头时因全部或部分逐次卸荷的原因,施工中应密切注意基础的沉降变形监测,必须用监测数据信息化指导施工监测必须满足设计及规范要求5.2.75.2.7 封桩受力封桩受力1、封桩前应经过抽检符合设计要求,并经验收合格后方可封桩2、封桩前必须把压桩孔内的杂物清理干净,排除积水,清理孔壁和桩面上的浮浆3、封桩材料必须掺有微膨胀早强外掺剂的大于 C30 且高于基础一个等级的细石混凝土,并予以捣实4、应利用锚杆与交叉钢筋焊接见图 5.2.7-1,以加强封口的锚固能力,使桩与承台形成一个整体,焊接长度双面焊≥5d(d 为交叉钢筋直径) 5、封桩的工作宜对称、均衡地进行8图 5.2.7-1 锚杆钢筋焊接大样6 6、材料与设备、材料与设备6.16.1 材料材料表 6.1-1 施工材料明细表材料名称规格主要技术指标锚杆桩200X200、250X250、φ200、φ250C30硫磺胶泥钢板、角钢─200X195X8、─200X245X8、L63X6HRB235锚杆M24、M27HRB235焊条E4303、E43166.26.2 设备设备表 6.2-1 施工机具及仪器机具。
