一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法及結(jié)構(gòu)，該方法是采用鋼管樁替代現(xiàn)有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工：1、根據(jù)勘察和計(jì)算結(jié)果確定鋼管樁直徑和數(shù)量，2、在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板上用鉆機(jī)開孔，3、根據(jù)已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方的地質(zhì)狀況采用鉆孔機(jī)鉆孔后將鋼管樁放入孔內(nèi)或采用靜力壓樁的方式將鋼管樁直接壓入地下；鉆孔深度或鋼管樁壓入深度應(yīng)使鋼管樁底端進(jìn)入穩(wěn)定的下部巖石或老土中錨固；4、用C30細(xì)石砼將鋼管樁與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板連接。本發(fā)明的方法對已有基礎(chǔ)進(jìn)行加固托換，其施工簡便，省時(shí)省力，節(jié)約材料，同時(shí)很好解決了基礎(chǔ)底面存在淤泥質(zhì)土層時(shí)樁身質(zhì)量難于保證的難題，其工程適用性較好。
【專利說明】 一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管粧的方法及結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法及結(jié)構(gòu)，屬于建筑工程基礎(chǔ)加固【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)已有建筑物擴(kuò)展淺基礎(chǔ)因地基承載力不足發(fā)生較大沉降時(shí)，必須要對已有建筑的地基進(jìn)行加固處理。傳統(tǒng)加固方法一般是采用振沖法、砂石樁法或擠密樁法等加固措施，以提高地基承載力。但這些方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，費(fèi)用較高，同時(shí)由于是對已有建筑物地基進(jìn)行處理，施工中不便于操作，施工難度很大，施工過程中易對地基上部已有建筑物造成影響。
[0003]目前用于基礎(chǔ)加固較常用的方法是采用鋼筋混凝土根式樁進(jìn)行基礎(chǔ)托換。即采用樁徑約8?20cm的小直徑鋼筋混凝土樹根樁進(jìn)行基礎(chǔ)托換，從而將擴(kuò)展淺基礎(chǔ)托換為樁基礎(chǔ)形式，樹根樁的樁端部分進(jìn)入穩(wěn)定的下部巖石或老土中錨固，這樣就將原淺基礎(chǔ)托換為樁基基礎(chǔ)，以達(dá)到基礎(chǔ)加固的目的。但該方法有其局限性，如果基底下部存在淤泥質(zhì)土層，樹根樁成孔后及澆筑混凝土?xí)r，勢必出現(xiàn)塌孔、縮孔事故，易造成樁身斷樁、縮徑等質(zhì)量事故，而且施工中不易發(fā)現(xiàn)，造成安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法及結(jié)構(gòu)，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)對已有建筑物基礎(chǔ)的托換和加固，以克服當(dāng)基底存在游泥質(zhì)土層時(shí)，采用鋼筋混凝土樹根樁易出現(xiàn)樁身質(zhì)量事故的弊端。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法，該方法是采用鋼管樁替代現(xiàn)有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工:
步驟1、根據(jù)勘察和計(jì)算結(jié)果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數(shù)量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設(shè)置；
步驟2、在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板上用鉆機(jī)開孔,孔徑為200mm ；
步驟3、根據(jù)已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方的地質(zhì)狀況采用鉆孔機(jī)鉆孔后將鋼管樁放入孔內(nèi)或采用靜力壓樁的方式將鋼管樁直接壓入地下；鉆孔深度或鋼管樁壓入深度應(yīng)使鋼管樁底端進(jìn)入穩(wěn)定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板平面10mm ；
步驟4、用C30細(xì)石砼將鋼管樁與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板連接。
[0006]前述方法中，所述鋼管樁底端用厚度為8mm左右的鋼板制作成樁尖形狀，并與鋼管底部封閉焊接，以減小打樁時(shí)的阻力便于進(jìn)樁。
[0007]前述方法中，所述鋼管樁頂端的管內(nèi)焊接有1mm厚的封板，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接一組直徑為4?12mm，長度為25倍鋼管樁直徑d的鋼筋。
[0008]前述方法中，所述已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方700mm —段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內(nèi)用C30細(xì)石砼與鋼管樁澆筑在一起。
[0009]按前述方法構(gòu)成的鋼管樁加固結(jié)構(gòu)，包括已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)，已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部設(shè)有一組鋼管樁，鋼管樁底部伸入地下穩(wěn)定的下部巖石或老土中，鋼管樁頂部經(jīng)C30細(xì)石5仝與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)連接。
[0010]前述結(jié)構(gòu)中，所述鋼管樁的直徑為70?180mm，一組鋼管樁沿已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板周圍均布，間距為鋼管樁直徑d的3-5倍；鋼管樁的管壁距已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)的距離大于鋼管樁直徑。
[0011]前述結(jié)構(gòu)中，所述鋼管樁底端設(shè)有樁尖。
[0012]前述結(jié)構(gòu)中，所述鋼管樁頂端底于低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板平面100mm。
[0013]前述結(jié)構(gòu)中，所述鋼管樁頂端設(shè)有封板，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接有一組直徑為4?12mm的鋼筋，鋼筋長度為鋼管樁直徑d的25倍；封板上方的鋼管樁內(nèi)設(shè)有C30細(xì)石砼。
[0014]前述結(jié)構(gòu)中，所述已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板底部設(shè)有承載砼，承載砼是與鋼管樁澆筑在一起的圓柱體混凝土柱。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用鋼管樁替代了現(xiàn)有的鋼筋混凝土樹根樁對已有基礎(chǔ)進(jìn)行加固托換，使基礎(chǔ)加固托換施工工藝變得較為簡單，降低了施工難度，保證了施工質(zhì)量。不但施工簡便，省時(shí)省力，節(jié)約材料，同時(shí)也很好的解決了基礎(chǔ)底面存在淤泥質(zhì)土層時(shí)樁身質(zhì)量難于保證的難題，其工程適用性較好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是鋼管樁頂部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖中的標(biāo)記為:1-已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)，2-鋼管樁，3-巖石或老土，4-C30細(xì)石砼，5-封板,6-鋼筋。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0019]一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法，如圖1和圖2所示。該方法是采用鋼管樁替代現(xiàn)有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工:
步驟1、根據(jù)勘察和計(jì)算結(jié)果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數(shù)量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設(shè)置；
步驟2、在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板上用鉆機(jī)開孔,孔徑為200mm ；
步驟3、根據(jù)已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方的地質(zhì)狀況采用鉆孔機(jī)鉆孔后將鋼管樁放入孔內(nèi)或采用靜力壓樁的方式將鋼管樁直接壓入地下；鉆孔深度或鋼管樁壓入深度應(yīng)使鋼管樁底端進(jìn)入穩(wěn)定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板平面10mm ；
步驟4、用C30細(xì)石砼將鋼管樁與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板連接。
[0020]前述方法中，所述鋼管樁底端用厚度為8mm左右的鋼板制作成樁尖形狀，并與鋼管底部封閉焊接，以減小打樁時(shí)的阻力便于進(jìn)樁。鋼管樁頂端的管內(nèi)焊接有1mm厚的封板，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接一組直徑為4?12mm ,長度為25倍鋼管樁直徑d的鋼筋。所述已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方700mm一段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內(nèi)用C30細(xì)石砼與鋼管樁澆筑在一起。
[0021]按前述方法構(gòu)成的鋼管樁加固結(jié)構(gòu)，包括已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)1，已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I底部設(shè)有一組鋼管樁2，鋼管樁2底部伸入地下穩(wěn)定的下部巖石或老土 3中，鋼管樁2頂部經(jīng)C30細(xì)石砼4與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I連接。鋼管樁2的直徑為70?180mm，一組鋼管樁2沿已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I底板周圍均布，間距為鋼管樁直徑d的3-5倍；鋼管樁的管壁距已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I的距離大于鋼管樁直徑。鋼管樁2底端設(shè)有樁尖。鋼管樁2頂端底于低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I底板平面100mm。鋼管樁頂端設(shè)有封板5(見圖3)，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接有一組直徑為4?12mm的鋼筋6，鋼筋長度為鋼管樁直徑d的25倍；封板上方的鋼管樁內(nèi)設(shè)有C30細(xì)石砼4。已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)I底板底部設(shè)有承載砼7，承載砼是與鋼管樁澆筑在一起的圓柱體混凝土柱。
實(shí)施例
[0022]具體實(shí)施時(shí)，如圖1、圖2和圖3所示，可按如下步驟進(jìn)行:
第一，通過對已有基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算，確定基底承載力能否滿足設(shè)計(jì)要求，如已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)不能滿足要求，可采用本發(fā)明方法進(jìn)行基礎(chǔ)加固托換，將原有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)；
第二，通過施工前的勘察確定已有基礎(chǔ)底部各土層分布情況，包括各土層的力學(xué)指標(biāo)等，并判斷其底部是否有淤泥質(zhì)土層的存在；
第三，根據(jù)第一、二步的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而確定需在已有的淺基礎(chǔ)中增設(shè)的鋼管樁數(shù)量、直徑、樁長及進(jìn)入穩(wěn)定持力層中的長度；
第四，在已有的擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板上用鉆機(jī)開孔，基礎(chǔ)底部的樁孔可根據(jù)基底土性狀采用不同的成孔方式，如基礎(chǔ)底面土為粘土等土質(zhì)時(shí)，可采取鉆孔機(jī)鉆孔，如遇淤泥質(zhì)土層則可直接采用靜力壓樁的方法將鋼管樁直接壓入。
[0023]采用本發(fā)明方法進(jìn)行基礎(chǔ)加固托換時(shí)，應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求:
a).鋼管樁的樁徑宜取70?180mm之間，這樣是便于直接選用型鋼鋼管，避免現(xiàn)場制作；
b).已有基礎(chǔ)底板上的開孔直徑為200mm；
c).用于基礎(chǔ)托換的鋼管樁平面樁距為3d?5d之間，d為鋼管樁樁徑；
d).鋼樁底部應(yīng)采用厚度為8mm左右的鋼板制作成樁尖形狀，并與鋼管底部焊接封閉，以減小打樁時(shí)的阻力便于進(jìn)樁；
e).鋼樁頂部構(gòu)造見圖示，鋼樁頂應(yīng)設(shè)置頂部封板，厚度為10mm，并在封板以上鋼管內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)焊接4根直徑為12mm左右的鋼筋，并錨入基礎(chǔ)底板內(nèi)，鋼筋伸入基礎(chǔ)底板內(nèi)的長度為25d，d為鋼筋直徑；
f).已有基礎(chǔ)底部約700mm高范圍內(nèi)，鉆孔時(shí)應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)徑，其直徑應(yīng)比鋼管樁樁徑每邊大出100mm,便于局部生成擴(kuò)大頭傳遞上部荷載； g).將C30細(xì)石混凝土砼澆筑至基礎(chǔ)底板上的開孔及樁頂擴(kuò)大頭范圍內(nèi)的孔隙內(nèi)并確保振搗密實(shí)。
[0024]在完成上述步驟并滿足相關(guān)構(gòu)造后即完成了本發(fā)明所述的已有基礎(chǔ)加固托換過程。
[0025]可見，采用本發(fā)明方法對已有基礎(chǔ)進(jìn)行加固托換，其施工簡便，省時(shí)省力，節(jié)約材料，同時(shí)很好解決了基礎(chǔ)底面存在淤泥質(zhì)土層時(shí)樁身質(zhì)量難于保證的難題，其工程適用性較好。
【權(quán)利要求】
1.一種在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底部增設(shè)鋼管樁的方法，其特征在于:該方法是采用鋼管樁替代現(xiàn)有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工: 步驟1、根據(jù)勘察和計(jì)算結(jié)果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數(shù)量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設(shè)置； 步驟2、在已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板上用鉆機(jī)開孔,孔徑為200mm ； 步驟3、根據(jù)已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方的地質(zhì)狀況采用鉆孔機(jī)鉆孔后將鋼管樁放入孔內(nèi)或采用靜力壓樁的方式將鋼管樁直接壓入地下；鉆孔深度或鋼管樁壓入深度應(yīng)使鋼管樁底端進(jìn)入穩(wěn)定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板平面10mm ； 步驟4、用C30細(xì)石砼將鋼管樁與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述鋼管樁底端用厚度為8mm左右的鋼板制作成樁尖形狀，并與鋼管底部封閉焊接，以減小打樁時(shí)的阻力便于進(jìn)樁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述鋼管樁頂端的管內(nèi)焊接有1mm厚的封板，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接一組直徑為4?12mm，長度為25倍鋼管樁直徑d的鋼筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)底板下方700mm—段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內(nèi)用C30細(xì)石砼與鋼管樁澆筑在一起。
5.一種按權(quán)利要求1?4任一權(quán)利要求所述方法構(gòu)成的鋼管樁加固結(jié)構(gòu)，包括已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(1)，其特征在于:已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)底部設(shè)有一組鋼管樁(2)，鋼管樁(2)底部伸入地下穩(wěn)定的下部巖石或老土(3)中，鋼管樁(2)頂部經(jīng)C30細(xì)石砼(4)與已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼管樁(2)的直徑為70?180mm，一組鋼管樁(2)沿已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)底板周圍均布，間距為鋼管樁直徑d的3-5倍；鋼管樁的管壁距已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)的距離大于鋼管樁直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼管樁(2)底端設(shè)有樁尖。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼管樁(2)頂端底于低于已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)底板平面100mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼管樁頂端設(shè)有封板(5)，封板頂面距鋼管樁管口距離為20倍鋼管樁直徑d，在封板上方的鋼管樁內(nèi)焊接有一組直徑為4?12mm的鋼筋(6)，鋼筋長度為鋼管樁直徑d的25倍；封板上方的鋼管樁內(nèi)設(shè)有C30細(xì)石砼(4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述已有擴(kuò)展淺基礎(chǔ)(I)底板底部設(shè)有承載砼(7)，承載砼是與鋼管樁澆筑在一起的圓柱體混凝土柱。
【文檔編號(hào)】E02D37/00GK104420486SQ201310366013
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】常建華 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司