一种砖石古塔地基基础加固方法技术

技术编号：40804594 阅读：17 留言：0更新日期：2024-03-28 19:29

本发明专利技术公开了一种砖石古塔地基基础加固方法，应用在古塔地基加固技术领域，本发明专利技术利用钢管混凝土静压桩与钢筋混凝土圈梁相结合的方法，对砖石古塔地基进行加固，是古塔基地以下形成一个类似箱型的整体地基，可大幅度提高古塔地基的稳定性，同时本发明专利技术的方法具有加固效果好、施工工艺简单、施工周期短和对古塔原结构影响小的特点，因此，本发明专利技术很好的解决目前已有加固方法存在的不足，可以广泛应用于砖石古塔地基基础的加固中。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于古塔地基加固，特别涉及一种砖石古塔地基基础加固方法。

技术介绍

1、受限于砖石古塔的材质和存在年限，经过几百年、甚至上千年后，在地基浸水、风力、地震力等不利作用下，现存砖石古塔大多存在不同程度的地基基础沉降和由此导致的塔身倾斜，但不仅限于一下提出的一种，更具体的是对于倾斜角度较大并存在倒塌危险的古塔，一般采取纠偏扶正或者增加支撑的方法进行修缮加固，但一些倾斜角度较小且变形已稳定的砖石古塔，古塔结构已完成了由倾斜变形引起的内力重分布，结构已经趋于稳定，如果再进行纠偏会打破结构受力平衡，引起结构的再次损伤，因此对于该类砖石古塔最有效的修缮加固方法是对古塔地基基础进行加固，防止浸水、地震及机械振动等自然或人为因素引起的古塔地基下沉。

2、且目前古塔地基基础加固方法主要采用现代建筑中基础加固的方法如：地圈梁加固、注浆加固、增大基础底面积等，由于砖石古塔基础刚度一般较小，完整性较差，这些加固方法均不同程度的存在一些缺陷，如：注浆加固时浆液会改变原地基土的力学性能而引起沉降；地圈梁对塔底中心处的加固效果较差等。

3、而结合以上内容，我们会发现目前古塔地基基础加固方法主要采用现代建筑中基础加固的方法如：地圈梁加固、注浆加固、增大基础底面积等，由于砖石古塔基础刚度一般较小，完整性较差，这些加固方法均不同程度的存在一些缺陷，目前这些加固方法虽然在一定程度上能够对古塔基础起到加固作用，但也存在一些明显不足，故而，我们提出了一种砖石古塔地基基础加固方法。

技术实现思路

<p>1、本专利技术的目的在于针对现有的一种砖石古塔地基基础加固方法，其优点是解决现有砖石古塔地基基础加固方法单一，加固效果不理想的问题。

2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种砖石古塔地基基础加固方法，包括以下步骤：

3、s1.确定古塔的基础形式和基础尺寸，根据古塔基础尺寸和地质情况确定内外侧钢管混凝土静压桩的数量和长度，并在现场标出所有桩的位置；

4、s2.采用洛阳铲进行桩的导孔开挖，导孔直径为桩直径的60％，导孔开挖时先进行外侧竖向导孔开挖，待外侧钢管混凝土桩施工完成后再进行基础圈梁下导孔的开挖，导孔开挖时须间隔开挖；

5、s3.导孔完成后采用静力压装机进行钢管桩的压桩作业，钢管桩达到预定深度后向钢管桩内灌注混凝土，混凝土采用注浆管由桩底向上逐步灌注混凝土，混凝土强度等级不应小于c30；

6、s4.待内外圈钢管内混凝土达到强度的75％后，进行钢管桩顶部圈梁和基础圈梁的施工，钢管桩深入圈梁或基础梁100mm；

7、s5.待外层钢管混凝土桩和圈梁完成，且基础圈梁的强度达到75％后，开始进行内层钢管混凝土桩和基础圈梁的施工，首先对塔体进行临时支护防止施工时引起塔体倾斜，然后清理古塔基础周围土体至古塔基础底面处，按步骤(s2)和步骤(s3)进行内侧钢管混凝土桩的施工；

8、s6.待内外圈钢管内混凝土达到强度的75％后，继续向下清理基础周围的土体，并向塔基下部清理出基础圈梁深入塔基下的空腔，让后绑扎钢筋、浇筑混凝土完成基础圈梁，同时钢管桩深入圈梁或基础梁100mm，基础圈梁应分段开挖和施工，每段长度不能超过塔基该侧边长的1/3；

9、s7.待所有钢筋混凝土桩和圈梁施工完成后，完成地基回填和地面回复。

10、采用上述技术方案，通过利用外圈竖向钢管混凝土静压桩及桩顶圈梁形成一个箱型地基，外侧静压桩可有效约束内侧土体的变形，内侧靠近古塔基础的斜向钢管混凝土静压桩及基础圈梁能够进一步对基地以下土体进行约束，同时斜向静压桩与基础圈梁形成了一个有效整体，增加了古塔基础的整体刚度和变形能力。

11、本专利技术进一步设置为：钢管混凝土的布桩要求应根据地基地质参数和古塔高度、底面积等参数确定内外侧桩的排数、间距、直径等参数，对于外侧竖向桩不应少于2排。

12、采用上述技术方案，根据实际情况可以灵活的对排数、间距和直接进行调整，高于2排的外侧竖向桩可以有效保证稳固。

13、本专利技术进一步设置为：排距取400mm-600mm，桩间距取800mm-1200mm，桩径取100mm-250mm，相邻排的桩间隔布置，对于内侧斜向桩为1-2排，桩间距取500mm-800mm，桩径取100mm-200mm，桩倾斜角度取75度，排距取300mm-400mm，相邻排的桩间隔布置。

14、采用上述技术方案，通过设置以上钢筋混凝土的布桩间距以及桩径，可以在保证稳固的基础上提升工作效率。

15、本专利技术进一步设置为：钢管混凝土桩采用100mm-250mm的钢管，桩尖角度取45度，压桩前钢管外表面要做除锈和防腐处理，通常做法为：除锈等级为sa3，刷防腐漆两道。

16、采用上述技术方案，通过采用100mm-250mm的钢管配合45度的桩尖角度可以使得压桩时更加合理，便于压桩作业。

17、本专利技术进一步设置为：底漆采用富氧锌漆，厚度70μm刷两遍，中间层环氧云铁涂料，厚度60μm刷一遍，面漆采用环氧类面漆150μm刷两遍，对于一些土壤存在一定腐蚀性的地基，则需要根据土壤或地下水腐蚀等级增加防腐层的厚度或采用更高级别的防腐材料，根据情况采用不锈钢钢管来代替普通钢管。

18、采用上述技术方案，通过采用富氧锌漆，可以对钢管表面具有阴极保护作用，更加有效的保护钢管，并且具有缓蚀作用，锌粉与腐蚀介质产生的锌盐化学性质稳定，结构致密，能够阻隔腐蚀进行，缓蚀防腐，环氧类面漆除了保证强度和保护钢管之外，还因为环氧富锌底漆作为底漆使用，耐候性差，也可以对内部漆层起到保护效果。

19、本专利技术进一步设置为：压桩导孔采用洛阳铲进行开挖，导孔直径为桩直径的60％；导孔完成后采用静力压装机进行钢管桩的压桩作业，压桩时先完成外侧竖向垂直桩的压桩再进行基础圈梁下斜向桩的压桩，压桩时应跳跃式间隔压桩。

20、采用上述技术方案，通过压桩作业，钢管桩在压桩过程中能够对土体进行一定挤压，提高塔体地基的承载力，采用洛阳铲进行导孔开挖，静力压桩机进行压桩，施工振动小，避免了施工中机械振动对塔体结构的影响。

21、本专利技术进一步设置为：钢管桩达到预定深度后向钢管桩内灌注混凝土，混凝土采用灌注时采用注浆管由桩底向上逐步灌注混凝土，待内外圈钢管内混凝土达到强度的75％后，进行钢管桩顶部圈梁和基础圈梁的施工，钢管桩深入圈梁或基础梁100mm，钢管内混凝土强度等级不应小于c30。

22、采用上述技术方案，通过采用注浆管由桩底向上逐步灌注混凝土可以使得浇筑更加稳固，在达到一定强度后施工可以避免后期混凝土强度不够。

23、本专利技术进一步设置为：外侧圈梁采用钢筋混凝土圈梁，混凝土强度不应低于c30，圈梁外边缘超出最外侧钢管混凝土桩外边缘100mm，高度不应小于400，且外层圈梁尺寸不应小于800x400，外圈梁纵筋直径不应小于16mm，纵筋配筋率不应小于0.5％，箍筋直径不应小于8mm，箍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：所述砖石古塔地基基础加固方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：钢管混凝土的布桩要求应根据地基地质参数和古塔高度、底面积等参数确定内外侧桩的排数、间距、直径等参数，对于外侧竖向桩不应少于2排。

3.根据权利要求2所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：排距取400mm-600mm，桩间距取800mm-1200mm，桩径取100mm-250mm，相邻排的桩间隔布置，对于内侧斜向桩为1-2排，桩间距取500mm-800mm，桩径取100mm-200mm，桩倾斜角度取75度，排距取300mm-400mm，相邻排的桩间隔布置。

4.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：钢管混凝土桩采用100mm-250mm的钢管，桩尖角度取45度，压桩前钢管外表面要做除锈和防腐处理，通常做法为：除锈等级为Sa3，刷防腐漆两道。

5.根据权利要求4所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：底漆采用富氧锌漆，厚度70μm刷两遍，中间

6.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：压桩导孔采用洛阳铲进行开挖，导孔直径为桩直径的60％；导孔完成后采用静力压装机进行钢管桩的压桩作业，压桩时先完成外侧竖向垂直桩的压桩再进行基础圈梁下斜向桩的压桩，压桩时应跳跃式间隔压桩。

7.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：钢管桩达到预定深度后向钢管桩内灌注混凝土，混凝土采用灌注时采用注浆管由桩底向上逐步灌注混凝土，待内外圈钢管内混凝土达到强度的75％后，进行钢管桩顶部圈梁和基础圈梁的施工，钢管桩深入圈梁或基础梁100mm，钢管内混凝土强度等级不应小于C30。

8.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：外侧圈梁采用钢筋混凝土圈梁，混凝土强度不应低于C30，圈梁外边缘超出最外侧钢管混凝土桩外边缘100mm，高度不应小于400，且外层圈梁尺寸不应小于800x400，外圈梁纵筋直径不应小于16mm，纵筋配筋率不应小于0.5％，箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距不应大于200mm，钢管混凝土桩深入圈梁100mm。

9.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：基础圈梁采用钢筋混凝土圈梁，基础圈梁采用L型，混凝土强度不应低于C30，圈梁外边缘超出最外侧钢管混凝土桩外边缘100mm，高度不应小于600，且外层圈梁尺寸不应小于800x600。

10.根据权利要求9所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：圈梁最薄处高度不应小于300mm，圈梁深入古塔基础底部长度为200mm-300mm，基础圈梁纵筋直径不应小于16mm，纵筋配筋率不应小于0.5％，箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距不应大于200mm，钢管混凝土桩深入圈梁100mm。

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【技术特征摘要】

1.一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：所述砖石古塔地基基础加固方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：钢管混凝土桩采用100mm-250mm的钢管，桩尖角度取45度，压桩前钢管外表面要做除锈和防腐处理，通常做法为：除锈等级为sa3，刷防腐漆两道。

5.根据权利要求4所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：底漆采用富氧锌漆，厚度70μm刷两遍，中间层环氧云铁涂料，厚度60μm刷一遍，面漆采用环氧类面漆150μm刷两遍，对于一些土壤存在一定腐蚀性的地基，则需要根据土壤或地下水腐蚀等级增加防腐层的厚度或采用更高级别的防腐材料，根据情况采用不锈钢钢管来代替普通钢管。

6.根据权利要求1所述的一种砖石古塔地基基础加固方法，其特征在于：压桩导孔采用洛阳铲进行开挖，导孔直径为桩直径的60％；导孔完成后采用静力压装机进行钢管桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘生纬，白晟渝，曹琼琼，窦觉勇，胡勤勇，刘鹰翔，李麒，赵坤，郜振涵，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：

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