一种非扰动可调节快速止倾方法技术

本发明专利技术提供了一种非扰动可调节快速止倾方法，根据建筑物倾斜变形状况，计算建筑物地基变形值，划分纠倾侧和止倾侧，确定筏板基础开孔区域；计算锚杆静压桩数量；确定锚杆静压桩直径；开压桩孔，设置锚杆；压桩；安装反力架和螺旋千斤顶，静压桩自锁，建筑物止倾；纠倾中，根据建筑物变形情况及时调节螺旋千斤顶的松紧程度，实现建筑物地基柔性变形；注浆，凝固后，完成建筑物地基加固，封堵静压桩，实现建筑物永久止倾加固。该快速止倾方法的加固过程对地基没有扰动，通过螺旋千斤顶和反力装置的调节，保证地基的柔性变形特性，减小了纠倾过程主体结构的二次损伤，降低了纠倾过程的风险；施工周期短，节省纠倾加固的成本；避免了大面积开挖，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种非扰动可调节快速止倾方法
本专利技术属于工业与民用建筑高层建筑纠倾加固工程
，涉及一种建筑物止倾方法，具体涉及一种非扰动可调节快速止倾方法。
技术介绍
高层建筑发生倾斜后，重心向倾斜方向偏移，由于高层建筑本身重量大，一旦重心偏移，建筑物随即会在自重作用下发生倾斜恶化的情况。同时高层倾斜建筑在纠倾过程中地基应力重分布对地基变形要求较高，柔性地基条件下纠倾过程才不会产生主体结构的二次损伤。所以，一方面，高层倾斜建筑如果不及时采取措施进行快速止倾，将增加后期纠倾的时间和成本。另一方面，如果采取永久性的止倾措施，将导致原地基失去柔性特性，纠倾过程可能会造成主体结构二次损伤。现有技术中的止倾方法有：1）微型桩。桩径（d≤400mm）较小，桩体主要由加筋材料和压力灌注的水泥砂浆或细石混凝土组成，加筋材料分为钢筋、钢管或型钢等。通过注浆使微型桩与地基土体融为一体，形成复合地基，从而提高地基承载力。2）混凝土灌注桩。桩体为钢筋混凝土，施工方式为干作业成孔、泥浆护壁成孔和套管护壁成孔等。桩径一般较大（d≥400mm），单桩极限承载力较高，可将上部结构荷载通过桩体传递至深部岩层。3）灰土挤密桩。桩径（d≤400mm）较小，主要应用于黄土地区，桩体主要由素土、灰土、石灰土、水泥土等按一定的体积比组合而成。桩体挤压成孔时，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高。同时，灰土桩具有气硬性和水硬性特性，随灰土龄期的增长，土体固化作用提高，使土体逐渐增加强度，从而提高地基承载力。现有技术中止倾方法的缺点主要为：1、成桩过程不可避免会对原地基产生扰动。混凝土灌注桩止倾加固需对原地基进行开挖，开挖不可避免会对原地基产生扰动；微型桩和灰土挤密桩成孔也会对原地基产生扰动。对倾斜建筑而言，一旦地基产生扰动将会增加倾斜恶化的趋势，造成“雪上加霜”的状况。2、现有的止倾加固方法基本为永久性地基加固方法，地基加固完成后，地基刚度增加，柔性变形特性被削弱。在后期纠倾过程中，由于地基刚度增加，地基变形协调性减小，主体结构可能会产生次生应力，导致主体结构的二次损伤。3、施工周期较长，增加了高层建筑纠倾加固的周期及施工成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非扰动可调节快速止倾方法，对建筑物原地基不产生扰动，不削弱地基的柔性变形特性。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种非扰动可调节快速止倾方法，具体按以下步骤进行：1）根据倾斜的建筑物的倾斜变形状况，计算建筑物回倾的目标值和沉降量，根据纠倾的目标值和沉降量结合土力学地基压缩变形原理计算建筑物的地基变形值，根据计算出的地基变形值划分建筑物的纠倾侧和止倾侧，并在止倾侧的筏板基础上确定筏板基础开孔区域；2）根据建筑物的自重和倾斜状况，计算建筑物止倾侧的地基承载力；锚杆静压桩的承载力为建筑物止倾侧地基承载力的1/3～1/2，根据锚杆静压桩承载力、钢管的规格，采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算锚杆静压桩的数量；然后，在筏板基础开孔区域上开压桩孔，并在每个压桩孔的周边均设置多个锚杆；3）在同一个压桩孔周边的锚杆上安装压桩架，每个压桩孔上均安装一个压桩架，压桩架上安装千斤顶，然后在压桩孔内压桩，形成锚杆静压桩，静压桩与压桩孔之间有空隙，锚杆静压桩内预留注浆通道，注浆通道的下端位于锚杆静压桩下部的侧壁上，注浆通道的上端位于锚杆静压桩露出筏板基础上部分的侧壁上；4）锚杆静压桩施工完成后，拆除千斤顶和压桩架，然后在压桩孔周边的锚杆上安装反力架，在反力架上安放螺旋千斤顶，螺旋千斤顶位于锚杆静压桩上方；通过螺旋千斤顶和反力架对锚杆静压桩进行自锁，实现建筑物的止倾；纠倾过程中，根据建筑物的变形情况及时调节螺旋千斤顶的松紧程度，实现建筑物地基柔性变形；5）建筑物的纠倾完成后，通过注浆通道向锚杆静压桩与压桩孔之间的空隙内注入浆液，直至该空隙内填满浆液，同时，锚杆静压桩内也填满浆液，浆液凝固后，锚杆静压桩和筏板基础固接为一体，完成建筑物的加固，之后，拆除螺旋千斤顶和反力架；6）浇筑封锚头，封堵静压桩顶部，实现建筑物的永久加固。本专利技术快速止倾方法与现有技术相比，具有如下优点：1）在地基加固过程中始终没有对地基开挖或钻孔，加固过程对地基没有扰动。2）锚杆静压桩止倾完成后，通过桩体顶部螺旋千斤顶和反力架的调节，保证了地基的柔性变形特性，减小了纠倾过程主体结构的二次损伤。3）施工周期短，可缩短倾斜建筑物纠倾加固的周期，节省纠倾加固的成本。4）锚杆静压桩地基加固的单桩压桩力、承载力都可以计算，根据实际压桩力可对地基加固效果进行准确评估，避免了加固过度和加固不足等情况的发生。5）在倾斜建筑止倾加固过程中静压桩为临时地基加固措施，纠倾完成后通过注浆和静压桩封桩，静压桩变成了永久性地基加固措施，实现了“一物两用”。6）在纠倾过程可以“动态调节”，降低了倾斜建筑纠倾过程的风险。7）对地基既进行桩体加固又进行注浆加固，最后形成了桩土复合地基，地基加固效果非常明显。8）适用于筏板基础形式的高层建筑和桩筏基础形式的高层建筑，应用范围较广。9）施工时，避免了大面积开挖，具有节能环保的特点，并可节省人力、物力和资源。附图说明图1是对高层倾斜建筑的划分止倾侧和纠倾侧，并确定锚杆静压桩在筏板基础上的开孔区域的示意图。图2是在筏板基础的开孔区域开压桩孔以及在压桩孔周边植筋锚杆的示意图。图3是在压桩孔内施工形成静压桩的示意图。图4是静压桩施工完成后，拆除油压千斤顶，在静压桩顶部安放螺旋千斤顶和反力转置的示意图。图5是纠倾过程中，根据建筑的变形情况及时调节螺旋千斤顶的松紧程度的示意图。图6是通过注浆孔向静压桩与压桩孔之间的间隙内注入水泥浆或水泥砂浆的示意图。图7是倾斜建筑物加固后，静压桩封桩的示意图。图中：1.建筑物，2.筏板基础，3.筏板基础开孔区域，4.锚杆，5.压桩孔，6.锚杆静压桩，7.注浆通道，8.压桩架，9.千斤顶，10.反力架，11.螺旋千斤顶，12.注浆管，13.封锚头。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供一种非扰动可调节快速止倾方法，具体按以下步骤进行：1）根据高层倾斜的建筑物1的倾斜变形状况，计算建筑物1回倾的目标值和沉降量，根据纠倾的目标值和沉降量结合土力学地基压缩变形原理计算建筑物1的地基变形值，根据计算出的地基变形值划分建筑物1的纠倾侧和止倾侧，并在止倾侧的筏板基础2上确定筏板基础开孔区域3，开孔区域3主要考虑满足施工空间的需要，一般情况下开孔区域需大于4m2，如图1所示；2）根据建筑物1倾斜状况和桩体规格确定压桩孔5的数量和压桩孔5的直径，即根据建筑物1的自重和倾斜状况，计算建筑物1止倾侧的地基承载力（建筑物止倾侧的地基承载力由静压桩承载力和地基土体承载力两部分组成，静压桩设计计算时，静压桩的承载力取建筑物止倾侧的地基承载力1/3～1/2）；锚杆静压桩承载力约为建筑物1止倾侧地基承载力的1/3～1/2，根据锚杆静压桩承载力、现有技术中钢管桩的规格，采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算锚杆静压桩数量，锚杆静压桩数量即为压桩孔开孔数量；静压桩的直径主要是根据钢管的规格确定。静压桩直径并不是计算得到，而是根据施工条件、钢管的规格型号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非扰动可调节快速止倾方法，其特征在于，具体按以下步骤进行：1）根据倾斜的建筑物（1）的倾斜变形状况，计算建筑物（1）回倾的目标值和沉降量，根据纠倾的目标值和沉降量结合土力学地基压缩变形原理计算建筑物（1）的地基变形值，根据计算出的地基变形值划分建筑物（1）的纠倾侧和止倾侧，并在止倾侧的筏板基础（2）上确定筏板基础开孔区域（3）； 2）根据建筑物（1）的自重和倾斜状况，计算建筑物（1）止倾侧的地基承载力；锚杆静压桩的承载力为建筑物（1）止倾侧地基承载力的1/3～1/2，根据锚杆静压桩承载力、钢管的规格，采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94‑2008）计算锚杆静压桩的数量；然后，在筏板基础开孔区域（3）上开压桩孔（5），并在每个压桩孔（5）的周边均设置多个锚杆（4）；确定锚杆静压桩的直径；3）在同一个压桩孔（5）周边的锚杆（4）上安装压桩架（8），每个压桩孔（5）上均安装一个压桩架（8），压桩架（8）上安装千斤顶（9），然后在压桩孔（5）压桩，形成锚杆静压桩（6），静压桩（6）与压桩孔（5）之间有空隙，锚杆静压桩（6）内预留注浆通道（7），注浆通道（7）的下端位于锚杆静压桩（6）下部的侧壁上，注浆通道（7）的上端位于锚杆静压桩（6）露出筏板基础（2）上部分的侧壁上；4）锚杆静压桩（6）施工完成后，拆除千斤顶（9）和压桩架（8），然后在压桩孔（5）周边的锚杆（4）上安装反力架（10），接着在反力架（10）上安放螺旋千斤顶（11），螺旋千斤顶（11）位于锚杆静压桩（6）上方；通过螺旋千斤顶（11）和反力架（10）对锚杆静压桩（6）进行自锁，实现建筑物（1）的止倾；纠倾过程中，根据建筑物（1）的变形情况及时调节螺旋千斤顶（11）的松紧程度，实现建筑物（1）地基柔性变形；5）建筑物（1）的纠倾完成后，通过注浆通道（7）向锚杆静压桩（6）与压桩孔（5）之间的空隙内注入浆液，直至该空隙内填满浆液，同时，锚杆静压桩（6）内也填满浆液，浆液凝固后，锚杆静压桩（6）和筏板基础（2）固接为一体，完成建筑物（1）的加固，之后，拆除螺旋千斤顶（11）和反力架（10）；6）浇筑封锚头（13），封堵静压桩（7）顶部，实现建筑物（1）的永久加固。...

【技术特征摘要】
1.一种非扰动可调节快速止倾方法，其特征在于，具体按以下步骤进行：1）根据倾斜的建筑物（1）的倾斜变形状况，计算建筑物（1）回倾的目标值和沉降量，根据纠倾的目标值和沉降量结合土力学地基压缩变形原理计算建筑物（1）的地基变形值，根据计算出的地基变形值划分建筑物（1）的纠倾侧和止倾侧，并在止倾侧的筏板基础（2）上确定筏板基础开孔区域（3）；2）根据建筑物（1）的自重和倾斜状况，计算建筑物（1）止倾侧的地基承载力；锚杆静压桩的承载力为建筑物（1）止倾侧地基承载力的1/3～1/2，根据锚杆静压桩承载力、钢管的规格，采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）计算锚杆静压桩的数量；然后，在筏板基础开孔区域（3）上开压桩孔（5），并在每个压桩孔（5）的周边均设置多个锚杆（4）；确定锚杆静压桩的直径；3）在同一个压桩孔（5）周边的锚杆（4）上安装压桩架（8），每个压桩孔（5）上均安装一个压桩架（8），压桩架（8）上安装千斤顶（9），然后在压桩孔（5）压桩，形成锚杆静压桩（6），静压桩（6）与压桩孔（5）之间有空隙，锚杆静压桩（6）内预留注浆通道（7），注浆通道（7）的下端位于锚杆静压桩（6）下部的侧壁上，注浆通道（7）的上端位于锚杆静压桩（6）露出筏板基础（2）上部分的侧壁上；4）锚杆静压桩（6）施工完成后，拆除千斤顶（9）和压桩架（8），然后在压桩孔（5）周边的锚杆（4）上安装反力架（10），接着在反力架（10）上安放螺旋千斤顶（11），螺旋千斤顶（11）位于锚杆静压桩（6）上方；通过螺旋千斤顶（11）和反力架（10）对锚...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文庆，张小兵，孙琪，胡明珠，吴冠仲，陈琰娇，
申请(专利权)人：中铁西北科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62