一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法及結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法及結構，該方法是采用鋼管樁替代現有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工：1、根據勘察和計算結果確定鋼管樁直徑和數量，2、在已有擴展淺基礎底板上用鉆機開孔，3、根據已有擴展淺基礎底板下方的地質狀況采用鉆孔機鉆孔后將鋼管樁放入孔內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使鋼管樁底端進入穩定的下部巖石或老土中錨固；4、用C30細石砼將鋼管樁與已有擴展淺基礎底板連接。本發明的方法對已有基礎進行加固托換，其施工簡便，省時省力，節約材料，同時很好解決了基礎底面存在淤泥質土層時樁身質量難于保證的難題，其工程適用性較好。
【專利說明】 一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管粧的方法及結構

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法及結構，屬于建筑工程基礎加固【技術領域】。

【背景技術】
[0002]當已有建筑物擴展淺基礎因地基承載力不足發生較大沉降時，必須要對已有建筑的地基進行加固處理。傳統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。但這些方法費時費力，費用較高，同時由于是對已有建筑物地基進行處理，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]目前用于基礎加固較常用的方法是采用鋼筋混凝土根式樁進行基礎托換。即采用樁徑約8?20cm的小直徑鋼筋混凝土樹根樁進行基礎托換，從而將擴展淺基礎托換為樁基礎形式，樹根樁的樁端部分進入穩定的下部巖石或老土中錨固，這樣就將原淺基礎托換為樁基基礎，以達到基礎加固的目的。但該方法有其局限性，如果基底下部存在淤泥質土層，樹根樁成孔后及澆筑混凝土時，勢必出現塌孔、縮孔事故，易造成樁身斷樁、縮徑等質量事故，而且施工中不易發現，造成安全隱患。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在于，提供一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法及結構，可方便快捷地實現對已有建筑物基礎的托換和加固，以克服當基底存在游泥質土層時，采用鋼筋混凝土樹根樁易出現樁身質量事故的弊端。
[0005]本發明的技術方案:
一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法，該方法是采用鋼管樁替代現有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工:
步驟1、根據勘察和計算結果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設置；
步驟2、在已有擴展淺基礎底板上用鉆機開孔,孔徑為200mm ；
步驟3、根據已有擴展淺基礎底板下方的地質狀況采用鉆孔機鉆孔后將鋼管樁放入孔內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使鋼管樁底端進入穩定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴展淺基礎底板平面10mm ；
步驟4、用C30細石砼將鋼管樁與已有擴展淺基礎底板連接。
[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，以減小打樁時的阻力便于進樁。
[0007]前述方法中，所述鋼管樁頂端的管內焊接有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，所述已有擴展淺基礎底板下方700mm —段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內用C30細石砼與鋼管樁澆筑在一起。
[0009]按前述方法構成的鋼管樁加固結構，包括已有擴展淺基礎，已有擴展淺基礎底部設有一組鋼管樁，鋼管樁底部伸入地下穩定的下部巖石或老土中，鋼管樁頂部經C30細石5仝與已有擴展淺基礎連接。
[0010]前述結構中，所述鋼管樁的直徑為70?180mm，一組鋼管樁沿已有擴展淺基礎底板周圍均布，間距為鋼管樁直徑d的3-5倍；鋼管樁的管壁距已有擴展淺基礎的距離大于鋼管樁直徑。
[0011]前述結構中，所述鋼管樁底端設有樁尖。
[0012]前述結構中，所述鋼管樁頂端底于低于已有擴展淺基礎底板平面100mm。
[0013]前述結構中，所述鋼管樁頂端設有封板，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設有C30細石砼。
[0014]前述結構中，所述已有擴展淺基礎底板底部設有承載砼，承載砼是與鋼管樁澆筑在一起的圓柱體混凝土柱。
[0015]與現有技術相比，本發明用鋼管樁替代了現有的鋼筋混凝土樹根樁對已有基礎進行加固托換，使基礎加固托換施工工藝變得較為簡單，降低了施工難度，保證了施工質量。不但施工簡便，省時省力，節約材料，同時也很好的解決了基礎底面存在淤泥質土層時樁身質量難于保證的難題，其工程適用性較好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是鋼管樁頂部的結構示意圖。
[0017]附圖中的標記為:1-已有擴展淺基礎，2-鋼管樁，3-巖石或老土，4-C30細石砼，5-封板,6-鋼筋。

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。
[0019]一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法，如圖1和圖2所示。該方法是采用鋼管樁替代現有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工:
步驟1、根據勘察和計算結果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設置；
步驟2、在已有擴展淺基礎底板上用鉆機開孔,孔徑為200mm ；
步驟3、根據已有擴展淺基礎底板下方的地質狀況采用鉆孔機鉆孔后將鋼管樁放入孔內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使鋼管樁底端進入穩定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴展淺基礎底板平面10mm ；
步驟4、用C30細石砼將鋼管樁與已有擴展淺基礎底板連接。
[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，以減小打樁時的阻力便于進樁。鋼管樁頂端的管內焊接有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。所述已有擴展淺基礎底板下方700mm一段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內用C30細石砼與鋼管樁澆筑在一起。
[0021]按前述方法構成的鋼管樁加固結構，包括已有擴展淺基礎1，已有擴展淺基礎I底部設有一組鋼管樁2，鋼管樁2底部伸入地下穩定的下部巖石或老土 3中，鋼管樁2頂部經C30細石砼4與已有擴展淺基礎I連接。鋼管樁2的直徑為70?180mm，一組鋼管樁2沿已有擴展淺基礎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展淺基礎I的距離大于鋼管樁直徑。鋼管樁2底端設有樁尖。鋼管樁2頂端底于低于已有擴展淺基礎I底板平面100mm。鋼管樁頂端設有封板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設有C30細石砼4。已有擴展淺基礎I底板底部設有承載砼7，承載砼是與鋼管樁澆筑在一起的圓柱體混凝土柱。
實施例
[0022]具體實施時，如圖1、圖2和圖3所示，可按如下步驟進行:
第一，通過對已有基礎進行復核設計計算，確定基底承載力能否滿足設計要求，如已有擴展淺基礎不能滿足要求，可采用本發明方法進行基礎加固托換，將原有擴展淺基礎改為樁基礎；
第二，通過施工前的勘察確定已有基礎底部各土層分布情況，包括各土層的力學指標等，并判斷其底部是否有淤泥質土層的存在；
第三，根據第一、二步的數據進行計算，從而確定需在已有的淺基礎中增設的鋼管樁數量、直徑、樁長及進入穩定持力層中的長度；
第四，在已有的擴展淺基礎底板上用鉆機開孔，基礎底部的樁孔可根據基底土性狀采用不同的成孔方式，如基礎底面土為粘土等土質時，可采取鉆孔機鉆孔，如遇淤泥質土層則可直接采用靜力壓樁的方法將鋼管樁直接壓入。
[0023]采用本發明方法進行基礎加固托換時，應滿足下列構造要求:
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，避免現場制作；
b).已有基礎底板上的開孔直徑為200mm；
c).用于基礎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，以減小打樁時的阻力便于進樁；
e).鋼樁頂部構造見圖示，鋼樁頂應設置頂部封板，厚度為10mm，并在封板以上鋼管內側范圍內焊接4根直徑為12mm左右的鋼筋，并錨入基礎底板內，鋼筋伸入基礎底板內的長度為25d，d為鋼筋直徑；
f).已有基礎底部約700mm高范圍內，鉆孔時應適當擴徑，其直徑應比鋼管樁樁徑每邊大出100mm,便于局部生成擴大頭傳遞上部荷載； g).將C30細石混凝土砼澆筑至基礎底板上的開孔及樁頂擴大頭范圍內的孔隙內并確保振搗密實。
[0024]在完成上述步驟并滿足相關構造后即完成了本發明所述的已有基礎加固托換過程。
[0025]可見，采用本發明方法對已有基礎進行加固托換，其施工簡便，省時省力，節約材料，同時很好解決了基礎底面存在淤泥質土層時樁身質量難于保證的難題，其工程適用性較好。
【權利要求】
1.一種在已有擴展淺基礎底部增設鋼管樁的方法，其特征在于:該方法是采用鋼管樁替代現有的鋼筋混凝土樹根樁；具體按以下步驟施工: 步驟1、根據勘察和計算結果確定鋼管樁直徑，其中鋼管樁直徑為70?180mm:鋼管樁數量按鋼管樁間距為鋼管樁直徑d的3-5倍設置； 步驟2、在已有擴展淺基礎底板上用鉆機開孔,孔徑為200mm ； 步驟3、根據已有擴展淺基礎底板下方的地質狀況采用鉆孔機鉆孔后將鋼管樁放入孔內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使鋼管樁底端進入穩定的下部巖石或老土中錨固；鋼管樁頂部低于已有擴展淺基礎底板平面10mm ； 步驟4、用C30細石砼將鋼管樁與已有擴展淺基礎底板連接。
2.根據權利要求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，以減小打樁時的阻力便于進樁。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于:所述鋼管樁頂端的管內焊接有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.根據權利要求1所述方法，其特征在于:所述已有擴展淺基礎底板下方700mm—段為大孔徑孔，孔徑等于鋼管樁直徑d+100，孔內用C30細石砼與鋼管樁澆筑在一起。
5.一種按權利要求1?4任一權利要求所述方法構成的鋼管樁加固結構，包括已有擴展淺基礎(1)，其特征在于:已有擴展淺基礎(I)底部設有一組鋼管樁(2)，鋼管樁(2)底部伸入地下穩定的下部巖石或老土(3)中，鋼管樁(2)頂部經C30細石砼(4)與已有擴展淺基礎(I)連接。
6.根據權利要求5所述結構，其特征在于:所述鋼管樁(2)的直徑為70?180mm，一組鋼管樁(2)沿已有擴展淺基礎(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展淺基礎(I)的距離大于鋼管樁直徑。
7.根據權利要求5所述結構，其特征在于:所述鋼管樁(2)底端設有樁尖。
8.根據權利要求5所述結構，其特征在于:所述鋼管樁(2)頂端底于低于已有擴展淺基礎(I)底板平面100mm。
9.根據權利要求5所述結構，其特征在于:所述鋼管樁頂端設有封板(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設有C30細石砼(4)。
10.根據權利要求5所述結構，其特征在于:所述已有擴展淺基礎(I)底板底部設有承載砼(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】E02D37/00GK104420486SQ201310366013
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】常建華 申請人:貴陽鋁鎂設計研究院有限公司