一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法技术

本发明专利技术提供一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法，包括既有承台结构和既有桩，各个既有桩顶部水平支撑既有承台结构，既有桩有多根，既有承台结构外部包裹设置有托换承台，托换承台包括初次浇筑承台和二次浇筑承台，初次浇筑承台位于二次浇筑承台上方，且初次浇筑承台包裹在既有承台结构外侧，初次浇筑承台底部两侧对称竖直设置有若干托换桩。本发明专利技术可用于地下结构穿越群桩基础过程的既有桩基托换施工，其通过承台的二次浇筑，保证托换承台下侧跨中钢筋的均匀贯通布置，同时避免了后期植筋耐久性无法保证或检测难度大的缺点，相较于传统方法更为安全；同时将既有桩基与既有承台之间提前切断，避免桩基荷载直接传递到新的结构上。

【技术实现步骤摘要】
一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法
本专利技术属于岩土工程领域，尤其是涉及一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快，越来越多的城市地下结构建设项目与既有群桩基础冲突。由于群桩基础桩基分布密集，传统桩基托换技术无法保证新建托换承台下侧主受力钢筋的贯通，而既有承台荷载作用的跨中部位又是托换结构的内力集中点，安全性难以保障。而且传统托换结构施工中，新建承台与既有承台之间的植筋质量往往难以保证，且植筋结构耐久性较差，因此需要一种新的结构和施工方式，实现从四周及下侧托换既有承台，使新旧承台之间的连接面处于承台受荷之后的受压区，这样一来无需植筋抗拉，仅需利用混凝土结构的抗压能力，可较好的增强托换结构的施工质量与耐久性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法，尤其适合用于地下结构穿越群桩基础过程的既有桩基托换施工。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法，其结构包括既有承台结构和既有桩，各个既有桩顶部水平支撑既有承台结构，既有桩有多根，既有承台结构外部包裹设置有托换承台，托换承台包括初次浇筑承台和二次浇筑承台，初次浇筑承台位于二次浇筑承台上方，且初次浇筑承台包裹在既有承台结构外侧，初次浇筑承台底部两侧对称竖直设置有若干托换桩。进一步的，各个托换桩顶部设置有千斤顶，且千斤顶顶部支撑安装在初次浇筑承台底部。进一步的，二次浇筑承台设置在初次浇筑承台底部与托换桩顶部连接处。进一步的，托换桩为多根群桩结构，且托换桩内侧中心处设置有通长钢筋笼，托换桩顶部设置桩帽，且在桩帽顶部竖直设置有若干千斤顶，各个千斤顶沿既有桩外沿等间距均匀分布，托换桩内部设置有多组钢管垫块，且多组钢管垫块沿既有桩外沿等间距均匀分布，且多组千斤顶及多组钢管垫块围绕所述通长钢筋笼设置。一种穿越群桩基础的桩基托换施工方法，包括以下步骤：1)在需要更换桩基的承台结构两侧对称设置多个托换桩；2)在各个托换桩的顶部桩帽上安装有千斤顶，千斤顶应带有自锁装置，而后在托换桩顶部设置初次浇筑承台，并通过千斤顶对初次浇筑承台进行顶升，顶升施工完成后，在各个托换桩设置钢管垫块，而后将初次浇筑承台与托换桩顶部设置二次浇筑承台；3)切割二次浇筑承台范围内的既有桩，切割位置为既有桩顶部的既有桩截断位置，桩截断位置水平高度位于千斤顶位置，切割完成后绑扎二次浇筑承台钢筋，并浇筑混凝土，完成桩基托换结构施工；4)对盾构等地下工程穿越桩基部位提前注浆加固，加固完成后进行盾构穿越，运用盾构机直接磨断或其他方式凿除与线路冲突部分的既有桩的基础部分，完成盾构等地下工程穿越施工。进一步的，步骤3)中对既有桩与既有承台连接处进行切割时，主要步骤为依次对称切断既有桩部分区域，并应在切割完一个区域后及时支顶对应位置处的钢管垫块后再切割下一区域，最后切除中心区域并支顶中心处的一组钢管垫块，进而完成对既有桩的切割。本专利技术具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得本专利技术可用于地下结构穿越群桩基础过程的既有桩基托换施工，其通过承台的二次浇筑，保证托换承台下侧跨中钢筋的均匀贯通布置，相较于传统方法更为安全；同时将既有桩基与既有承台之间提前切断，避免桩基荷载直接传递到新的结构上，实现了切断既有桩过程中仍能发挥大部分既有桩的竖向承载力作用，使穿越过程不会对既有承台产生直接影响，相较于传统方法对承台上部结构的影响更小。此外，传统托换结构施工中，新建承台与既有承台之间的植筋质量往往难以保证，且植筋结构耐久性较差，本专利技术从四周及下侧托换既有承台，使新旧承台之间的连接面处于承台受荷之后的受压区，这样一来无需植筋抗拉，仅需利用混凝土结构的抗压能力，可较好的增强托换结构的施工质量与耐久性。附图说明图1是本专利技术的托换结构平面示意图；图2是本专利技术的托换结构横剖面示意图；图3是本专利技术的既有桩切割分区示意图；图4是本专利技术的钢垫块布置图；图5是本专利技术的托换桩桩帽千斤顶及钢垫块布置图。图中：1、既有承台结构2、初次浇筑承台3、千斤顶4、二次浇筑承台5、既有桩截断位置6、既有桩7、托换桩8、钢管垫块具体实施方式如图1-5所示，本专利技术为一种穿越群桩基础的桩基托换结构及其施工方法，其结构包括既有承台结构1和既有桩6，各个既有桩6顶部水平支撑所述既有承台结构1，既有桩6有多根，既有承台结构1外部包裹设置有托换承台，托换承台包括初次浇筑承台2和二次浇筑承台4，初次浇筑承台2位于二次浇筑承台4上方，且初次浇筑承台2包裹在既有承台结构1外侧，初次浇筑承台2底部两侧对称竖直设置有若干托换桩7。进一步的，各个托换桩7顶部设置有千斤顶3，且千斤顶3顶部支撑安装在初次浇筑承台2底部。进一步的，二次浇筑承台4设置在初次浇筑承台2底部与托换桩7顶部连接处。进一步的，托换桩7为多根群桩结构，且托换桩7内侧中心处设置有通长钢筋笼，托换桩7顶部设置桩帽，且在桩帽顶部竖直设置有若干千斤顶3，各个千斤顶3沿既有桩外沿等间距均匀分布，托换桩7内部设置有多组钢管垫块8，且多组钢管垫块8沿既有桩外沿等间距均匀分布，且多组千斤顶3及多组钢管垫块8围绕所述通长钢筋笼设置。一种穿越群桩基础的桩基托换施工方法，包括以下步骤：1)在需要更换桩基的承台结构1两侧对称设置多个托换桩7；2)在各个托换桩7的顶部桩帽上安装有千斤顶3，千斤顶3应带有自锁装置，而后在托换桩7顶部设置初次浇筑承台2，并通过千斤顶3对初次浇筑承台2进行顶升，顶升施工完成后，在各个托换桩7设置钢管垫块8，而后将初次浇筑承台2与托换桩7顶部设置二次浇筑承台4；3)切割二次浇筑承台4范围内的既有桩6，切割位置为既有桩6顶部的既有桩截断位置5，桩截断位置5水平高度位于千斤顶3位置，切割完成后绑扎二次浇筑承台4钢筋，并浇筑混凝土，完成桩基托换结构施工；4)对盾构等地下工程穿越桩基部位提前注浆加固，加固完成后进行盾构穿越，运用盾构机直接磨断或其他方式凿除与线路冲突部分的既有桩6的基础部分，完成盾构等地下工程穿越施工。进一步的，步骤3)中对既有桩6与既有承台1连接处进行切割时，主要步骤为依次对称切断既有桩6部分区域，并应在切割完一个区域后及时支顶对应位置处的钢管垫块8后再切割下一区域，最后切除中心区域并支顶中心处的一组钢管垫块8，进而完成对既有桩6的切割。如图4所示，对既有桩6的基础部分的具体盾构穿越步骤为切除区域a→支顶钢垫块b→切除区域c→支顶钢垫块d→切除区域e→支顶钢垫块f→切除区域g→支顶钢垫块h→切除区域j→支顶钢垫块k。以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿越群桩基础的桩基托换结构，包括既有承台结构(1)和既有桩(6)，各个所述既有桩(6)顶部水平支撑所述既有承台结构(1)，所述既有桩(6)有多根，其特征在于：所述既有承台结构(1)外部包裹设置有托换承台，所述托换承台包括初次浇筑承台(2)和二次浇筑承台(4)，所述初次浇筑承台(2)位于所述二次浇筑承台(4)上方，且所述初次浇筑承台(2)包裹在所述既有承台结构(1)外侧，所述初次浇筑承台(2)底部两侧对称竖直设置有若干托换桩(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种穿越群桩基础的桩基托换结构，包括既有承台结构(1)和既有桩(6)，各个所述既有桩(6)顶部水平支撑所述既有承台结构(1)，所述既有桩(6)有多根，其特征在于：所述既有承台结构(1)外部包裹设置有托换承台，所述托换承台包括初次浇筑承台(2)和二次浇筑承台(4)，所述初次浇筑承台(2)位于所述二次浇筑承台(4)上方，且所述初次浇筑承台(2)包裹在所述既有承台结构(1)外侧，所述初次浇筑承台(2)底部两侧对称竖直设置有若干托换桩(7)。


2.根据权利要求1所述的穿越群桩基础的桩基托换结构，其特征在于：各个所述托换桩(7)顶部设置有千斤顶(3)，且所述千斤顶(3)顶部支撑安装在所述初次浇筑承台(2)底部。


3.根据权利要求1所述的穿越群桩基础的桩基托换结构，其特征在于：所述二次浇筑承台(4)设置在所述初次浇筑承台(2)底部与所述托换桩(7)顶部连接处。


4.根据权利要求2所述的穿越群桩基础的桩基托换结构，其特征在于：所述托换桩(7)为多根群桩结构，且所述托换桩(7)内侧中心处设置有通长钢筋笼，所述托换桩(7)顶部设置桩帽，且在所述桩帽顶部竖直设置有若干所述千斤顶(3)，各个所述千斤顶(3)沿既有桩外沿等间距均匀分布，所述托换桩(7)内部设置有多组所述钢管垫块(8)，且所述多组钢管垫块(8)沿既有桩外沿等间距均匀分布，且多组所述千斤顶(3)及多组所述钢管垫块(8)围绕所述通长钢筋笼设置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：潘野，张继清，张福麟，吕宝伟，李爱东，郭现钊，于本昌，赵志涛，李博，宋乐阳，郭思睿，刘雪坤，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12