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地基基础的加固方法

地基基础的加固方法

6.1 基础补强注浆加固法

6.1.1 基础补强注浆加固法适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。

6.1.2 注浆施工时,先在原基础裂损处钻孔,注浆管直径可为25mm,钻孔与水平面的倾角不应小于30°,钻孔孔径应比注浆管的直径大2-3mm,孔距可为0.5-1.0m。

6.1.3 浆液材料可采用水泥浆等,注浆压力可取0.1-0.3MPa。如果浆液不下沉,则可逐渐加大压力至0.6MPa,浆液在10-15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6-1.2m。

6.1.4 对单独基础每边钻孔不应少于2个;对条形基础应沿基础纵向分段施工,每段长度可取1.5-2.0m。


                                                                     6.2 加大基础底面积法

6.2.1 加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。加大基础底面积的设计和施工应符合下列规定:

1 当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽。

2 在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力。

3 对加宽部分,地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。

4 当采用混凝土套加固时,基础每边加宽的宽度其外形尺寸应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7中有关刚性基础台阶宽高比允许值的规定。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋。

5 当采用钢筋混凝土套加固时,加宽部分的主筋应与原基础内主筋相焊接。

6 对条形基础加宽时,应按长度1.5-2.0m划分成单独区段,分批、分段、间隔进行施工。

6.2.2 当不宜采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积时,可将原独立基础改成条形基础;将原条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础;将原筏形基础改成箱形基础。


                                                           6.3 加深基础法

6.3.1 加深基础法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。可将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。当地下水位较高时,应采取相应的降水或排水措施。

6.3.2 基础加深的施工应按下列步骤进行:

1 先在贴近既有建筑基础的一侧分批、分段、间隔开挖长约1.2m,宽约0.9m的竖坑,对坑壁不能直立的砂土或软弱地基要进行坑壁支护,竖坑底面可比原基础底面深1.5m;

2 在原基础底面下沿横向开挖与基础同宽,深度达到设计持力层的基坑;

3 基础下的坑体应采用现浇混凝土灌注,并在距原基础底面80mm处停止灌注,待养护一天后再用掺入膨胀剂和速凝剂的干稠水泥砂浆填入基底空隙,再用铁锤敲击木条,并挤实所填砂浆.


                                                     6.4 锚杆静压桩法

6.4.1 锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等地基土。

6.4.2 锚杆静压桩设计应符合下列要求:

1 锚杆静压桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定;当无试验资料时,也可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7有关规定估算。

2 桩位布置应靠近墙体或柱子。设计桩数应由上部结构荷载及单桩竖向承载力计算确定;必须控制压桩力不得大于该加固

部分的结构自重。压桩孔宜为上小下大的正方棱台状,其孔口每边宜比桩截面边长大50-100mm。

3 当既有建筑基础承载力不满足压桩要求时,应对基础进行加固补强;也可采用新浇筑钢筋混凝土挑梁或抬梁作为压桩的承台。

4 桩身制作应符合下列要求:

1)桩身材料可采用钢筋混凝土或钢材;

2)对钢筋混凝土桩宜采用方形,其边长为200-300mm。

3)每段桩节长度应根据施工净空高度及机具条件确定,宜为1.0-2.5mm;

4)桩内主筋应按计算确定。当方桩截面边长为200mm时,配筋不宜少于4φ10;当边长为250mm时,配筋不宜少于4φ12;当边长为300mm时,配筋不宜少于4φ16。

5)桩身混凝土强度等级不应低于C30。

6)当桩身承受拉应力时,应采用焊接接头。其他情况可采用硫磺胶泥接头连接。当采用硫磺胶泥接头时,其桩节两端应设置焊接钢筋网片,一端应预埋插筋,另一端应预留插筋孔和吊装孔。当采用焊接接头时,桩节的两端均应设置预埋连接铁件。

5 原基础承台除应满足有关承载力要求外,尚应符合下列规定:

1)承台周边至边桩的净距不宜小于200mm;

2)承台厚度不宜小于350mm;

3) 桩顶嵌入承台内长度应为50-100mm;当桩承受拉力或有特殊要求时,应在桩顶四角增设锚固筋,伸入承台内的锚固长度应满足钢筋锚固要求;

4)压桩孔内应采用C30微膨胀早强混凝土浇筑密实;

5) 当原基础厚度小于350mm时,封桩孔应用2φ16钢筋交叉焊接于锚杆上,并应在浇注压桩孔混凝土的同时,在桩孔顶面以上浇注桩帽,厚度不得小于150mm。

6 锚杆可用光面直杆镦粗螺栓或焊箍螺栓,并应符合下列要求:

1)当压桩力小于400KN时,可采用M24锚杆;当压桩力为400-500KN时,可采用M27锚杆;

2)锚杆螺栓的锚固深度可采用10-12倍螺栓直径,并不应小于300mm,锚杆露出承台顶面长度应满足压桩机具要求,一般不应小于120mm。

3)锚杆螺栓在锚杆孔内的粘结剂可采用环氧砂浆或硫磺胶泥;

4)锚杆与压桩孔、周围结构及承台边缘的距离不应小于200mm。

6.4.3 锚杆静压桩施工应符合下列规定:

1 锚杆静压桩施工前应做好下列准备工作:

1)清理压桩孔和锚杆孔施工工作面;

2)制作锚杆螺栓和桩节的准备工作;

3)开凿压桩孔,并应将孔壁凿毛,清理干净压桩孔。将原承台钢筋割断后弯起,待压桩后再焊接;

4)开凿锚杆孔,应确保锚杆孔内清洁干燥后再埋设锚杆,并以粘结剂加以封固。

2 压桩施工应符合下列规定:

1)压桩架应保持竖直,锚固螺栓的螺帽或锚具应均衡紧固,压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽;

2)就位的桩节应保持竖直,使千斤顶、桩节及压桩孔轴线重合,不得偏心加压,压桩时应垫钢板或麻袋,套上钢桩帽后再进行压桩。桩位平面偏差不得超过±20mm,桩节垂直度偏差不得大于1%的桩节长;

3)整根桩应一次连续压到设计标高,当必须中途停压时,桩端应停留在软弱土层中,且停压的间隔时间不宜超过24h;

4)压桩施工应对称进行,不应数台压桩机在一个独立基础上同时加压;

5)焊接接桩前应对准上、下节桩的垂直轴线,清除焊面铁锈后进行满焊;

6)采用硫磺胶泥接桩时,其操作施工应按国家现行标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202的有关规定执行;

7)桩尖应到达设计持力层深度、且压桩力应达到国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的单桩竖向承载力标准值的1.5倍,且持续时间不应少于5min;

8)封桩前应凿毛和刷洗干净桩顶侧表面后再涂混凝土界面剂,封桩可分不施加预应力法和预应力法的两种方法;

当封桩不施加预应力时,在桩端达到设计压桩力和设计深度后,即可使千斤顶卸载,拆除压桩架,焊接锚杆交叉钢筋,清除压桩孔内杂物、积水及浮浆,然后与桩帽梁一起浇筑C30微膨胀早强混凝土。当施加预应力时,应在千斤顶不卸载条件下,采用型钢托换支架,清理干净压桩孔后立即将桩与压桩孔锚固,当封桩混凝土达到设计强度后,方可卸载。

6.4.4 锚杆静压桩质量检验应符合下列规定:

1 最终压桩力与桩压入深度应符合设计要求。

2 桩身试块强度和封桩混凝土试块强度应符合设计要求,硫磺胶泥性能应符合国家现行标准《地基与基础工程施工及验收

规范》GBJ202的有关规定。


6.5 树根桩法

6.5.1 树根桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基土上既有建筑的修复和增层、古建筑的整修、地下铁道的穿越等加固工程。

6.5.2 树根桩设计应符合下列规定:

1 树根桩的直径宜为150-300mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩型或网状结构斜桩型。

2 树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定,当无试验资料时,也可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7有关规定估算。

树根桩的单桩竖向承载力的确定,尚应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和桩身材料的强度要求。

3 桩身混凝土强度等级应不小于C20,钢筋笼外径宜小于设计桩径40-60mm。主筋不宜少于3根。对软弱地基,主要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2桩长;主要承受水平荷载时应全长配筋。

4 树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新

的桩承台。

6.5.3 树根桩施工应符合下列规定:

1 桩位平面允许偏差±20mm;直桩垂直度和斜桩倾斜度偏差均应按设计要求不得大于1%。

2 可采用钻机成孔,穿过原基础混凝土。在土层中钻孔时宜采用清水或天然泥浆护壁,也可用套管。

3 钢筋笼宜整根吊放。当分节吊放时,节间钢筋搭接焊缝长度双面焊不得小于5倍钢筋直径。单面焊不得小于10倍钢筋直径。注浆管应直插到孔底。需二次注浆的树根桩应插两根注浆管,施工时应缩短吊放和焊接时间。

4 当采用碎石和细石填料时,填料应经清洗,投入量不应小于计算桩孔体积的0.9倍,填灌时应同时用注浆管注水清孔。

5 注浆材料可采用水泥浆液、水泥砂浆或细石混凝土,当采用碎石填灌时,注浆应采用水泥浆。

6 当采用一次注浆时,泵的最大工作压力不应低于1.5MPa,开始注浆时,需要1MPa的起始压力,将浆液经注浆管从孔底压出,接着注浆压力宜为0.1-0.3MPa,使浆液逐渐上冒,直至浆液泛出孔口停止注浆。

当采用二次注浆时,泵的最大工作压力不应低于4MPa。待第一次注浆的浆液初凝时方可进行第二次注浆,浆液的初凝时间根据水泥品种和外加剂掺量确定,可控制在45-60min范围.第二次注浆压力宜为2-4MPa,二次注浆不宜采用水泥砂浆和细石混凝土。

7 注浆施工时应采用间隔施工、间歇施工或增加速凝剂掺量等措施,以防止出现相邻桩冒浆和串孔现象。树根桩施工不应出现缩颈和塌孔。

8 拔管后应立即在桩顶填充碎石,并在1-2m范围内补充注浆。

6.5.4 树根桩质量检验应符合下列规定:

1 每3-6根桩应留一组试块,测定抗压强度,桩身强度应符合设计要求。

2 应采用载荷试验检验树根桩的竖向承载力,有经验时也可采用动测法检验桩身质量。两者均应符合设计要求。


6.6 坑式静压桩法

6.6.1 坑式静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土等,且地下水位较低的情况。

6.6.2 坑式静压桩设计应符合下列规定:

1 坑式静压桩的单桩承载力应按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7有关规定估算。

2 桩身可采用直径为150-300mm的开口钢管或边长为150-250mm的预制钢筋混凝土方桩,每节桩长可按既有建筑基础下坑的净空高度和千斤顶的行程确定。

3 桩的平面布置应根据既有建筑的墙体和基础型式及荷载大小确定。应避开门窗等墙体薄弱部位,设置在结构受力节点位置。

4 当既有建筑基础结构的强度不能满足压桩反力时,应在原基础的加固部位加设钢筋混凝土地梁或型钢梁,以加强基础结构的强度和刚度,确保工程安全。

6.6.3 坑式静压桩施工应符合下列规定:

1 施工时先在贴近被加固建筑物的一侧开挖长1.2m、宽0.9m的竖坑,对坑壁不能直立的砂土或软弱土等地基应进行坑壁支护。再在基础梁、承台梁或直接在基础底面下开挖长0.8m、宽0.5m的基坑。

2 压桩施工时,先在基坑内放入第一节桩,并在桩顶上安置千斤顶及测力传感器,再驱动千斤顶压桩,每压入下一节桩后,再接上一节桩。

对钢管桩,其各节的连接处可采用套管接头。当钢管桩很长或土中有障碍物时需采用焊接接头。整个焊口(包括套管接头)应为满焊。

对预制钢筋混凝土方桩,桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上,在密实砂和碎石类土中,可在桩尖处包以钢板桩靴。桩与桩间接头可采用焊接或硫磺胶泥接头。

3 桩位平面偏差不得大于±20mm;桩节垂直度偏差应小于1%的桩节长。

4 桩尖应到达设计持力层深度、且压桩力达到国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7规定的单桩竖向承载力标准值的1.5倍,且持续时间不应少于5min。

5 对钢筋混凝土方桩,顶进至设计深度后即可取出千斤顶,再用C30微膨胀早强混凝土将桩与原基础浇注成整体。当施加预应力封桩时,可采用型钢支架,而后浇注混凝土。

对钢管桩,应根据工程要求,在钢管内浇注C20微膨胀早强混凝土,最后用C30混凝土将桩与原基础浇注成整体。

封桩可根据要求采用预应力法或非预应力法施工。

6.6.4 坑式静压桩质量检验应符合下列规定:

1 最终压桩力与桩压入深度应符合设计要求。

2 桩材试块强度应符合设计要求。


6.7 石灰桩法

6.7.1 石灰桩法适用于处理地下水位以下的粘性土、粉土、松散粉细砂、淤泥、淤泥质土、杂填土或饱和黄土等地基及基础周围土体的加固。

对重要工程或地质复杂而又缺乏经验的地区,施工前应通过现场试验确定其适用性。

6.7.2 石灰桩设计应符合下列规定:

1 石灰桩是由生石灰和粉煤灰(火山灰或其他掺合料)组成。采用的生石灰其氧化钙含量不得低于70%,含粉量不得超过10%,含水量不得大于5%,最大块径不得大于50mm。粉煤灰应采用Ⅰ、Ⅱ级灰。

2 根据不同的地质条件,石灰桩可选用不同配比。常用配比(体积比)为生石灰与粉煤灰之比为1:1、1:5或1:2。为提高桩身强度亦可掺入一定量的水泥、砂或石屑。

3 石灰桩桩径主要取决于成孔机具。桩距宜为2.5-3.5倍桩径,可按三角形或正方形布置,地基处理的范围应比基础的宽度加宽1-2排桩,且不小于加固深度的一半。桩长由加固目的和地基土质等条件决定。

4 石灰桩每延米灌灰量可按下式估算:

5 在石灰桩顶部宜铺设一层200-300mm厚的石屑或碎石垫层。

6 复合地基承载力标准值应按现场相同土层条件下的复合地基载荷试验确定,也可用单桩和桩间土的载荷试验按下式估算:

 

 

复合地基载荷试验可按国家现行标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79的规定进行,当复合地基承载力基本值按相对变形值确定时,石灰桩复合地基可取s/b或s/d=0.010-0.015所对应的荷载(s-相应于复合地基承载力基本值时压板沉降量,b和d分别为压板宽度或直径)。

7 石灰桩加固地基的变形计算,应按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7有关规定执行,其中复合土层的压缩模量可按下式进行估算:

6.7.3 石灰桩施工应符合下列规定:

1 根据加固设计要求、土质条件、现场条件和机具供应情况,可选用振动成桩法(分管内填料成桩和管外填料成桩)、锤击成桩法、螺旋钻成桩法或洛阳铲成桩工艺等。桩位中心点的偏差不应超过桩距设计值的8%,桩的垂直度偏差不应大于1.5%。

2 振动成桩法和锤击成桩法

1)采用振动管内填料成桩法时,为防止生石灰膨胀堵住桩管,应加压缩空气装置及空中加料装置;管外填料成桩应控制每次填料数量及沉管的深度。

采用锤击成桩法时,应根据锤击的能量控制分段的填料量和成桩长度。

2)桩顶上部空孔部分,应用3:7灰土或素土填孔封顶。

3 螺旋钻成桩法

1)正转时将部分土带出地面,部分土挤入桩孔壁而成孔。根据成孔时电流大小和土质情况,检验场地情况与原勘察报告和设计要求是否相符。

2)钻杆达设计要求深度后,提钻检查成孔质量,清除钻杆上泥土。

3)把整根桩所需之填料按比例分层堆在钻杆周围,再将钻杆沉入孔底,钻杆反转,叶片将填料边搅拌边压入孔底。钻杆被压密的填料逐渐顶起,钻尖升至离地面1-1.5m或预定标高后停止填料,用3:7灰土或素土封顶。

4 洛阳铲成桩法。

适用于施工场地狭窄的地基加固工程。成桩直径可为200-300mm,每层回填料厚度不宜大于300mm,用杆状重锤分层夯实。

5 施工过程中,应有专人监测成孔及回填料的质量,并做好施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符,应查明情况采取

有效措施后方可继续施工。

6 当地基土含水量很高时,桩宜由外向内或沿地下水流方向施打,并宜采用间隔跳打施工。

6.7.4 石灰桩质量检验应符合下列规定:

1 施工时应及时检查施工记录,当发现回填料不足,缩径严重时,应立即采取有效补救措施。

2 检查施工现场有无地面隆起异常情况、有无漏桩现象;按设计要求抽查桩位、桩距,详细记录,对不符合者应采取补救

措施。

3 一般工程可在施工结束28d后采用标贯、静力触探以及钻孔取样做室内试验等测试方法,检测桩体和桩间土强度,验算复合地基承载力。

4 对重要或大型工程应进行复合地基载荷试验。

5 石灰桩的检验数量不应少于总桩数的%,并不得少于3根。

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