既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法及应用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法及应用装置，其中方法为步骤一、明确复合桩的深度；步骤二、设计下部复合桩；步骤三、应用装置采用旋压一体机施工；步骤四、复合桩桩段控制施工；步骤五、下部的土体进行开挖或逐步加固土体。本发明专利技术通过加固承台内筋和加固承台的设置，提供了连接和承力基础；通过复合桩设置，对既有建筑下不同地质地基基础加固进行桩基设计，且可进一步利用复合桩；通过旋压一体机的应用，可狭小的空间内施工，且在不移位下对旋喷桩和芯桩施工。且在不移位下对旋喷桩和芯桩施工。且在不移位下对旋喷桩和芯桩施工。

【技术实现步骤摘要】
既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法及应用装置


[0001]本专利技术属于建筑施工
，特别涉及既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法及应用装置。

技术介绍

[0002]我国既有建筑体量已经达到400亿平方米（2018年），其中由于各种原因需要加固改造的既有建筑，数量庞大，既有建筑加固改造市场体量巨大。在既有建筑下进行地下空间开发，是对既有建筑建筑面积扩增或下部土体加固，对既有建筑功能进行提升的重要方式，采用各种地下空间开发形式对既有建筑实现地下扩容市场需求及市场容量巨大。
[0003]既有建筑地下空间拓展与加固改造，需要解决好既有建筑结构的荷载传递或转换、加固改造过程中既有建筑的变形控制、新老结构连接等一系列问题，确保结构具有很好的安全性能、使用性能和耐久性能。且对于不良地质或含有地下水的地层在地下室这个狭小空间内如何对应的便捷施工也缺乏相应设计。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法及应用装置，用以解决既有建筑加固改造或地下增层中的桩基的设计施工问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，既有建筑包含原基础、位于原基础上方的楼板或地下室顶板，拟建建筑开挖层和/或加固土体位于原基础以下；具体步骤如下：步骤一、结合原地勘报告、补充勘察报告，对既有建筑内拟建场地或加固土体在勘察深度范围内的土层按其成因分为大层及亚层，明确桩身设计范围各土层主要物理力学指标、桩侧摩阻力及桩端阻力，由此明确复合桩的设计长度；补充勘察期间进一步探明地下水位和地下水类型；步骤二、对拟建场地进行三通一平，并对应施工作业面开槽，在原基础上设计复合桩位置并测量放线，采用静力开孔；复合桩桩端伸入的持力层对应复合桩所需嵌入长度，或为复合桩伸入设计加固土体底部深度；步骤三、正式施工前，为了调试设备、获取现场施工参数，开展试桩试验；复合桩的桩孔采用旋压一体机中旋喷组件进行引孔，旋喷桩根据工程需要和土质条件选用高压旋喷形成旋喷孔，通过喷射水泥浆、气和水形成旋喷桩旋喷桩，而后再通过旋压一体机进行芯桩的静压；其中，旋喷桩和芯桩的施工可分为独立的两步施工或分段交替进行，旋压一体机的高度小于原基础顶部至楼板或至地下室顶板的高度，旋压一体机包含门式架和门式架上可拆卸连接有旋喷子组件和静压子组件；步骤四、芯桩就位必须保持垂直，芯桩与旋喷桩同心同轴；保持同一垂直线上，不得偏压，压桩时套上钢桩帽再进行压桩；同时，最后一节芯桩采用送桩器控制桩顶标高；
步骤五、待复合桩安装完毕后进行封桩，而后对原基础下部的土体进行开挖，直至挖至拟建的基础底面；或逐步对下部土体从中间向四周进行复合桩的施工直至加固土体符合设计要求。
[0006]进一步的，对于步骤三中，旋压一体机通过底连锚杆与原有基础连接，锚杆数量、直径及锚固长度按计算确定，采用成孔埋设；锚杆在施工前进行3根抗拔试验，单根极限抗拔力满足设计要求，一般大于80kN；锚杆孔严格定位，成孔应垂直，确保锚固力，采用水钻方法成孔，注入植筋胶，再安放钢筋，待植筋胶强度达到设计要求后，将旋压一体机的门式架固定在锚栓上并锁紧螺母。
[0007]进一步的，安装旋压一体机时，根据测放的桩位进行桩机对位，其中旋喷子组件中钻杆垂直度靠钻机自身配备的双线锤和钻机上的水平尺进行双控，必要时用经纬仪双向90
°
进行校正，垂直度偏差不大于1%。进一步的，钻机就位后，开动动力头旋动钻杆，通过钻头水平或钻头底部方向的喷射高压水或者不喷射高压水，钻进至设计桩底标高。
[0008]进一步的，钻进设计桩底标高后，动力头旋动钻杆，启动高压注浆泵、向钻杆底部的钻头提供高压空气及浆液，通过钻头水平或钻头底部方向的高压喷射流一边切割土体一边提升，同时喷射浆液；控制高压注浆泵压力，喷至旋喷设计桩顶标高。
[0009]进一步的，对于步骤四中，复合桩顶部嵌入原基础内，其中，旋喷桩有效桩径为400
‑
1000mm或按计算确定，浆液采用水泥净浆，水泥用量满足设计要求，不小于140kg/m，水灰比为0.6~1.2；旋喷桩设计参数，喷水压力≥20MPa；喷浆压力≥10MPa；气流压力≥0.7MPa；提升速度≤300mm/min；芯桩31按每节长度根据净高确定并分段压入，芯桩接头采用对接焊加管片焊。
[0010]进一步的，对于步骤四中，芯桩顶标高不得低于设计桩顶标高，芯桩内水泥浆液应灌注至设计桩顶标高以上不少于200mm；待水泥浆硬化后，进行截桩头施工，将芯桩桩头截至设计桩顶标高；芯桩内部还设置有钢筋笼或竖向加强件，钢筋笼和竖向加强件顶部锚入加固承台，或分别与加固承台内筋连接。
[0011]进一步的，既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法的应用装置，包含原基础开孔用开槽机和复合桩用旋压一体机；所述旋压一体机包含门式组件、连接于门式组件与底部基础之间的底连组件、连接于门式组件两侧的伸缩组件、连接于门式组件中上部的动力组件、与动力组件连接且位于门式组件横向内中部的旋压安装连部以及连接门式组件中下部的定位组件；所述旋压安装组件包含连接于门式组件横部下方的旋压安装顶部、连接于顶部正下方的旋压安装连部、连接于旋压安装连部旋喷子组件或静压子组件；所述旋喷子组件包含钻杆、钻头和注浆管；静压子组件包含压连杆和压件；所述定位组件包含可拆卸连接门式组件两侧的定位横板、连接于定位横板和门式组件之间的定位连板、水平垂直连接于两定位横板中部的之间的定位连杆、连接于定位连杆外端部的定位筒；所述定位筒对应旋喷子组件中钻杆或静压子组件中压连杆设置。
[0012]进一步的，所述底连组件包含底连板和连接于底连板和设置在原基础中的底连锚杆，所述底连锚杆竖向间隔布置和/或斜向布置；所述底连组件分别连接于门式组件底部；所述门式组件包含两竖向平行的门立柱和连接于两门立柱顶部的门横梁，所述门立柱竖向上设置有门立柱滑槽，所门立柱滑槽对应伸缩组件设置且高度对应伸缩组件高度上伸缩
量。
[0013]进一步的，所述伸缩组件包含分别连接在底连板上的伸缩底座、每个伸缩底座上安装有立式千斤顶、两千斤顶顶部连接有水平伸缩横梁，所述伸缩横梁穿过门立柱滑槽；所述动力组件包含电动机、电动齿轮、连接于电动齿轮和电动机之间的传输带、以及连接电动机和伸缩横梁之间的电机安装基座；所述电动齿轮对应连接于旋压安装顶部和伸缩横梁之间的旋喷子组件或静压子组件对应的杆件上。
[0014]所述芯桩是钢管桩，或是管桩、方桩等预制混凝土桩，或者H形、工字形等型钢桩；芯桩其直径为108
‑
400mm，钢材强度不低于Q235；所述原基础和原柱是钢筋混凝土结构，或原基础是混凝土基础、砖基础、毛石混凝土基础、灰土基础等无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础或箱形基础。
[0015]本专利技术的有益效果体现在：1）本专利技术通过复合桩为旋喷桩内加设芯桩的结构形式，一方面利于对既有建筑下不同地质条件下增层进行桩基设计，另一方面通过复合桩设计为增层下部桩基的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，既有建筑包含原基础（4）、位于原基础（4）上方的楼板或地下室顶板，拟建建筑开挖层和/或加固土体位于原基础（4）以下；具体步骤如下：步骤一、结合原地勘报告、补充勘察报告，对既有建筑内拟建场地或加固土体在勘察深度范围内的土层分层，明确桩身设计范围各土层主要物理力学指标、桩侧摩阻力及桩端阻力，由此明确复合桩（3）的设计长度；补充勘察期间进一步探明地下水位和地下水类型；步骤二、对拟建场地进行三通一平，并对应施工作业面开槽，在原基础（4）上设计复合桩（3）位置并测量放线，采用静力开孔；复合桩（3）桩端伸入的持力层对应复合桩（3）所需嵌入长度，或为复合桩（3）伸入设计加固土体底部深度；步骤三、正式施工前，为了调试设备、获取现场施工参数，开展试桩试验；复合桩（3）的桩孔采用旋压一体机（6）中旋喷组件进行引孔，旋喷桩（32）根据工程需要和土质条件选用高压旋喷形成旋喷孔（2），通过喷射水泥浆、气和水形成旋喷桩（32），而后再通过旋压一体机（6）进行芯桩（31）的静压；其中，旋喷桩（32）和芯桩（31）的施工可分为独立的两步施工或分段交替进行，旋压一体机（6）的高度小于原基础（4）顶部至楼板或至地下室顶板的高度，旋压一体机（6）包含门式架和门式架上可拆卸连接有旋喷子组件（653）和静压子组件（654）；步骤四、芯桩（31）就位必须保持垂直，芯桩（31）与旋喷桩（32）同心同轴；保持同一垂直线上，不得偏压，压桩前套上钢桩帽再进行压桩；同时，最后一节芯桩（31）采用送桩器控制桩顶标高；步骤五、待复合桩（3）安装完毕后进行封桩，而后对原基础（4）下部的土体（1）进行开挖，直至挖至拟建的基础底面；或逐步对下部土体（1）从中间向四周进行复合桩（3）的施工直至加固土体符合设计要求。2.如权利要求1所述的既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，对于步骤三中，旋压一体机（6）通过底连锚杆（612）与原有基础（4）连接，锚杆数量、直径及锚固长度按计算确定，采用成孔埋设；锚杆在施工前进行3根抗拔试验，单根极限抗拔力满足设计要求；锚杆孔严格定位，成孔应垂直，确保锚固力，采用水钻方法成孔，注入植筋胶，再安放钢筋，待植筋胶强度达到设计要求后，将旋压一体机（6）的门式架固定在锚栓上并锁紧螺母。3.如权利要求2所述的既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，安装旋压一体机（6）时，根据测放的桩位进行桩机对位，其中旋喷子组件（653）中钻杆垂直度靠钻机自身配备的双线锤和钻机上的水平尺进行双控，必要时用经纬仪双向90
°
进行校正，垂直度偏差不大于1%。4.如权利要求3所述的既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，钻机就位后，开动动力头旋动钻杆，通过钻头水平或钻头底部方向的喷射高压水或者不喷射高压水，钻进至设计桩底标高。5.如权利要求4所述的既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，钻进设计桩底标高后，开动动力头旋动钻杆，启动高压注浆泵、向钻杆底部的钻头提供高压空气及浆液，通过钻头水平或钻头底部方向的高压喷射流，一边切割土体一边提升，同时喷射浆
液；控制高压注浆泵压力，喷至旋喷设计桩顶标高。6.如权利要求1所述的既有建筑低净空下旋喷静压复合桩施工方法，其特征在于，对于步骤四中，复合桩（3）顶部嵌入原基础（4）内，其中，旋喷桩（32）有效桩径为400
‑
1000mm或按计算确定，浆液采用水泥净浆，水泥用量满足设计要求，不小于140kg/m，水灰比为0.7~1.2；旋喷桩（32）设计参数，喷水压力≥20MPa；喷浆压力≥10MPa；气流压力≥0.7MPa；提升速度≤300...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曙光，段启伟，李湛，李钦锐，李鹏，潘从建，唐君，夏长华，王浩宇，
申请(专利权)人：建研地基基础工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：