一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法技术

一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法，步骤包括：1、建筑沉降倾斜分析：（1）沉降和倾斜位移监测，（2）岩土工程条件补充勘察，（3）原桩基承载力确定；2、制定高层建筑纠偏加固方案：（1）确定加固纠倾思路，（2）确定加固纠倾目标，（3）筏板增补计算，（4）补桩原则；3、高层建筑加固施工：（1）基础开挖，（2）筏板施工及确定增补桩位，（3）柱（墙）脚加固施工，（4）静压桩施工，（5）压入桩质量检测，（6）沉降较大侧封桩，（7）原土体夯实；4、高层建筑自重纠倾施工，（1）利用高层建筑自重纠倾，（2）沉降较小侧封桩，（3）原土体夯实。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及既有建筑地基基础加固纠倾

技术介绍
随着国民经济的快速发展和综合国力的不断增强，城市建设迅猛发展，建筑结构设计、施工技术和施工管理等方面的技术水平有了极大的提高，各地出现了越来越多的高层建筑。桩基础常作为高层建筑物的基础实体，其设计选用范围广、能适应复杂地质条件和不同规模的建（构）筑物，在高层建筑等的基础工程中得到了广泛的应用，取得了良好的经济效益和社会效益。但是，由于桩基础的施工过程无法观察，成桩质量也不能完全保证，尤其对于长桩、大直径桩，其施工难度更大，更易发生质量事故。近年来由于设计、施工等原因引起建(构)筑物桩基承载力不足、地基基础过量沉降或不均匀沉降的事故屡有发生，导致建筑结构上部损坏、整体倾斜、影响正常使用，甚至丧失使用功能，造成了很多不应有的损失。由于高层建筑体量大、牵涉范围广，建筑倾斜等事故造成的社会影响和经济损失也是很明显的，应需在建筑倾斜事故发生后立即采取行之有效的加固纠倾措施，保证人民生命财产安全。当建筑物发生倾斜，对其进行倾斜分析和纠倾加固处理时，必须要注意上部结构、基础和地基处于一个彼此协调、相互影响的整体之中，应全面考虑上部结构、基础和地基三者之间相互作用的影响，在确保上部结构安全的前提下进行加固纠倾。现行《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123中关于建筑物整体纠倾的方法主要是迫降纠倾和顶升纠倾两大类，及其相应的联合纠倾法。迫降纠倾法对于地基土的类型及建筑周边环境条件要求较高，且沉降量及纠倾速率不易控制，易导致二次不均匀沉降或复倾；顶升纠倾法在纠倾过程中易对建筑上部结构造成二次损伤，而且由于高层建筑自重较大，顶升反力会造成基础的加速沉降，导致基础的承载力发生变化，从而诱发二次沉降等危害。因此，针对高层建筑的特点，开发出适用于高层建筑摩擦桩基础加固纠倾的新技术具有重要的工程意义和经济社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法。本专利技术是一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法，其步骤为：（1）高层建筑沉降倾斜分析：①沉降和倾斜位移监测：在高层建筑1四角、大转角及每柱或墙8处均设置位移观测点，并标记出水平线；在主控边柱或墙和角柱或墙处设置倾斜观测点1A-1F，确定旋转轴R；②岩土工程条件补充勘察：给出基础加固纠倾设计的相关参数，为后续的加固纠倾提供可靠依据；③原桩基3承载力确定：对原桩基3承载力和完整性进行全面检测；（2）高层建筑纠偏加固方案制定：①确定加固纠偏思路：根据高层建筑1沉降倾斜情况，增加第一筏板B、第二筏板C将摩擦桩3基础转化为桩筏复合地基，采用锚杆静压桩4补强调整基础承载力，依靠建筑自重纠倾；②确定加固纠倾目标：根据高层建筑1沉降倾斜现状和发展速率确定加固纠倾沉降量；③筏板增补计算：对新增补第一筏板B、第二筏板C纠倾加固后的正常使用状态的进行相关验算，外拓第二筏板C的孔口6处预留增补桩位，其中下口比上口大50mm，沿预留孔洞两侧配置双层加强筋Q，筏板配筋F-H不变；④补桩原则：从沉降发展速率较大侧开始增补较多静压桩4，在沉降发展速率较小侧增补少量静压桩4；（3）高层建筑加固施工：①基础开挖：开挖建筑物基础以上回填土及周边土体，开挖深度达到增补第一筏板B、第二筏板C板底标高，开挖宽度为距筏板边至少2m；开挖过程中，对高层建筑1沉降和倾斜位移进行观测，观测次数≥3/d；②第一筏板B、第二筏板C施工及确定增补桩位6：在桩3承台2基础上增补第一筏板B、第二筏板C基础；室内筏板B配筋双层双向D-E；外拓筏板C配筋三层双向F-H；增补筏板B、C基础与原基础3、承台2、底板，柱（墙）结构8，通过植筋7连接整浇；植筋7、筏板钢筋D-H穿过柱或剪力墙8时需避开主筋；在高层建筑1沉降较大一侧，布置较多静压桩4，并与筏板C可靠连接；在沉降较小侧增补少量静压桩4；兼顾考虑增补桩后基础承载力中心与上部结构重心基本重合；每个压桩孔周围预埋4个带普通粗牙螺纹的锚杆9，深度≥300mm，锚杆与压桩孔6、基础边缘的距离≥200mm；③柱（墙）脚8加固施工：将高层建筑1底板与筏板接触面保护层全部凿毛，并在底板植筋7，室内和外拓筏板B、C的钢筋钻孔穿过原结构柱（墙）8；钢筋钻孔穿过结构柱（墙）8时采用焊接处理，接头错开，双面焊≥5d；外拓筏板下层钢筋H钻孔穿入承台2，并应满足植筋7技术要求；④静压桩4施工：清除静压桩4孔中障碍物，安装好反力架10和千斤顶11，实施静压桩4；⑤压入桩4质量检测：对施工完毕的静压桩4承载力和完整性进行检测，压入静压桩4合格后方可进入下一工序施工；⑥沉降较大侧加固区封桩4：根据沉降、倾斜监测速率，沉降较大一侧静压桩4完成并达到规范规定持荷要求后，立即将预埋锚杆9交叉焊接“［”形钢筋K，浇筑高强度微膨胀细石混凝土J进行封桩，同时沉降较小侧继续保持沉降；（4）高层建筑纠倾施工：①利用高层建筑1自重纠倾：在整个基础范围内增补筏板，外拓筏板C处预留静压桩4孔位，在高层建筑1沉降较大一侧，布置较多静压桩4，在沉降较小侧增补少量静压桩4；在新增补筏板B、C强度达到80%时，对沉降较大侧实施静压桩4并与筏板可靠锚固连接并现浇混凝土J封桩；在建筑自身自重作用下，沉降较小侧继续保持沉降；②沉降较小侧封桩：沉降、倾斜达到规范要求后，立即将压桩锚栓并交叉焊接“［”形钢筋K，浇筑微膨胀细石混凝土J进行封桩；③原土体夯实：选择不同的处理方法，对回填土体进行夯实处理。本专利技术可用于桩为基础的高层建筑，经监测高层建筑沉降、倾斜超出规范要求，沉降速率达不到规范要求，经判定需要采取将桩基础转化为桩筏复合地基、锚杆静压桩补强调整基础承载力大小和建筑自重纠倾的措施，以使高层建筑复位，沉降、倾斜率满足规范要求，沉降速率降低直至为零，进入正常工作状态，实现加固纠倾目的。该技术具有工期短、安全可靠、经济合理、施工方便、容易控制等优点。附图说明图1为高层建筑沉降倾斜现状示意图，图2为高层建筑物锚杆静压桩孔位布置示意图，图3为新增筏板基础示意图，图4为新增整体筏板配筋示意图，图5为压桩孔剖面示意图，图6为压桩孔加强筋布置示意图，图7为高层建筑物锚杆静压桩加固示意图，图8为沉降较大区域加固封桩示意图，图9为沉降较小区高层建筑物自重纠偏示意图，图10为高层建筑自重纠偏加固示意图，图中：1—高层建筑物，2—承台，3—原基桩，4—待施工静压锚杆桩，5—待施工筏板垫层，6—预留静压桩孔位，7—底板植筋，8—原结构柱（墙），9—预埋锚杆，10—反力架，11—千斤顶。A—室外增补筏板轮廓线，B—第一筏板，C—第二筏板，D—第一筏板上层配筋，E—第一筏板下层配筋，F—第二筏板上层配筋，G—第二筏板中层配筋，H—第二筏板下层配筋，J—封桩混凝土，K—封桩钢筋，M—第一筏板底面，N—第二筏板底面，P—第一、第二筏板顶面，Q为静压桩压桩孔加强筋，R为高层建筑倾斜转动轴。L1+L2为筏板外扩尺寸，L3~L8为不同钢筋间距，L9钢筋长度。1A—1F为实例中高层建筑倾斜量观测示意点。具体实施方式实现本专利技术：一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾技术，所采取的具体步骤如下：1、高层建筑沉降倾斜分析：（1）沉降和倾斜位移监测：在对高层建筑进行加固纠倾前，在建筑四角、大转角及每柱（墙）处均设置一个位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法，其特征在于，其步骤为：（1）高层建筑沉降倾斜分析：①沉降和倾斜位移监测：在高层建筑（1）四角、大转角及每柱或墙（8）处均设置位移观测点，并标记出水平线；在主控边柱或墙和角柱或墙处设置倾斜观测点（1A‑1F），确定旋转轴（R）；②岩土工程条件补充勘察：给出基础加固纠倾设计的相关参数，为后续的加固纠倾提供可靠依据；③原桩基（3）承载力确定：对原桩基（3）承载力和完整性进行全面检测；（2）高层建筑纠偏加固方案制定：①确定加固纠偏思路：根据高层建筑（1）沉降倾斜情况，增加第一筏板（B）、第二筏板（C）将摩擦桩（3）基础转化为桩筏复合地基，采用锚杆静压桩（4）补强调整基础承载力，依靠建筑自重纠倾；②确定加固纠倾目标：根据高层建筑（1）沉降倾斜现状和发展速率确定加固纠倾沉降量；③筏板增补计算：对新增补第一筏板（B）、第二筏板（C）纠倾加固后的正常使用状态的进行相关验算，外拓第二筏板（C）的孔口（6）处预留增补桩位，其中下口比上口大50mm，沿预留孔洞两侧配置双层加强筋（Q），筏板配筋（F‑H）不变；④补桩原则：从沉降发展速率较大侧开始增补较多静压桩（4），在沉降发展速率较小侧增补少量静压桩（4）；（3）高层建筑加固施工：①基础开挖：开挖建筑物基础以上回填土及周边土体，开挖深度达到增补第一筏板（B）、第二筏板（C）板底标高，开挖宽度为距筏板边至少2m；开挖过程中，对高层建筑（1）沉降和倾斜位移进行观测，观测次数≥3/d；②第一筏板（B）、第二筏板（C）施工及确定增补桩位（6）：在桩（3）承台（2）基础上增补第一筏板（B）、第二筏板（C）基础；室内筏板（B）配筋双层双向（D‑E）；外拓筏板（C）配筋三层双向（F‑H）；增补筏板（B、C）基础与原基础（3）、承台（2）、底板，柱（墙）结构（8），通过植筋（7）连接整浇；植筋（7）、筏板钢筋（D‑H）穿过柱或剪力墙（8）时需避开主筋；在高层建筑（1）沉降较大一侧，布置较多静压桩（4），并与筏板（C）可靠连接；在沉降较小侧增补少量静压桩（4）；兼顾考虑增补桩后基础承载力中心与上部结构重心基本重合；每个压桩孔周围预埋4个带普通粗牙螺纹的锚杆（9），深度≥300mm，锚杆与压桩孔（6）、基础边缘的距离≥200mm；③柱（墙）脚（8）加固施工：将高层建筑（1）底板与筏板接触面保护层全部凿毛，并在底板植筋（7），室内和外拓筏板（B、C）的钢筋钻孔穿过原结构柱（墙）（8）；钢筋钻孔穿过结构柱（墙）（8）时采用焊接处理，接头错开，双面焊≥5d；外拓筏板下层钢筋（H）钻孔穿入承台（2），并应满足植筋（7）技术要求；④静压桩（4）施工：清除静压桩（4）孔中障碍物，安装好反力架（10）和千斤顶（11），实施静压桩（4）；⑤压入桩（4）质量检测：对施工完毕的静压桩（4）承载力和完整性进行检测，压入静压桩（4）合格后方可进入下一工序施工；⑥沉降较大侧加固区封桩（4）：根据沉降、倾斜监测速率，沉降较大一侧静压桩（4）完成并达到规范规定持荷要求后，立即将预埋锚杆（9）交叉焊接“［”形钢筋（K），浇筑高强度微膨胀细石混凝土（J）进行封桩，同时沉降较小侧继续保持沉降；（4）高层建筑纠倾施工：①利用高层建筑（1）自重纠倾：在整个基础范围内增补筏板，外拓筏板（C）处预留静压桩（4）孔位，在高层建筑（1）沉降较大一侧，布置较多静压桩（4），在沉降较小侧增补少量静压桩（4）；在新增补筏板（B、C）强度达到80%时，对沉降较大侧实施静压桩（4）并与筏板可靠锚固连接并现浇混凝土（J）封桩；在建筑自身自重作用下，沉降较小侧继续保持沉降；②沉降较小侧封桩：沉降、倾斜达到规范要求后，立即将压桩锚栓并交叉焊接“［”形钢筋（K），浇筑微膨胀细石混凝土（J）进行封桩；③原土体夯实：选择不同的处理方法，对回填土体进行夯实处理。...

【技术特征摘要】
1.一种高层建筑摩擦桩基础加固纠倾方法，其特征在于，其步骤为：（1）高层建筑沉降倾斜分析：①沉降和倾斜位移监测：在高层建筑（1）四角、大转角及每柱或墙（8）处均设置位移观测点，并标记出水平线；在主控边柱或墙和角柱或墙处设置倾斜观测点（1A-1F），确定旋转轴（R）；②岩土工程条件补充勘察：给出基础加固纠倾设计的相关参数，为后续的加固纠倾提供可靠依据；③原桩基（3）承载力确定：对原桩基（3）承载力和完整性进行全面检测；（2）高层建筑纠偏加固方案制定：①确定加固纠偏思路：根据高层建筑（1）沉降倾斜情况，增加第一筏板（B）、第二筏板（C）将摩擦桩（3）基础转化为桩筏复合地基，采用锚杆静压桩（4）补强调整基础承载力，依靠建筑自重纠倾；②确定加固纠倾目标：根据高层建筑（1）沉降倾斜现状和发展速率确定加固纠倾沉降量；③筏板增补计算：对新增补第一筏板（B）、第二筏板（C）纠倾加固后的正常使用状态的进行相关验算，外拓第二筏板（C）的孔口（6）处预留增补桩位，其中下口比上口大50mm，沿预留孔洞两侧配置双层加强筋（Q），筏板配筋（F-H）不变；④补桩原则：从沉降发展速率较大侧开始增补较多静压桩（4），在沉降发展速率较小侧增补少量静压桩（4）；（3）高层建筑加固施工：①基础开挖：开挖建筑物基础以上回填土及周边土体，开挖深度达到增补第一筏板（B）、第二筏板（C）板底标高，开挖宽度为距筏板边至少2m；开挖过程中，对高层建筑（1）沉降和倾斜位移进行观测，观测次数≥3/d；②第一筏板（B）、第二筏板（C）施工及确定增补桩位（6）：在桩（3）承台（2）基础上增补第一筏板（B）、第二筏板（C）基础；室内筏板（B）配筋双层双向（D-E）；外拓筏板（C）配筋三层双向（F-H）；增补筏板（B、C）基础与原基础（3）、承台（2）、底板，柱（墙）结构（8），通过植筋（7）连接整浇；植筋（7）、筏板钢筋（D-H）穿过柱或剪力墙（8）时需避开主筋；在高层建筑（1）沉降较大一侧，布置较多静压桩（4），并与筏板（C）可靠连接；在沉降较小侧增补少量静压桩（4）；兼顾考虑增补桩后基础承载力中心与上部结构重心基本重合；每个压桩孔周围预埋4个带普通粗牙螺纹的锚杆（9），深度≥300mm，锚杆与压桩孔（6）、基础边缘的距离≥200mm；③柱（墙）脚（8）加固施工：将高层建筑（1）底板与筏板接触面保护层全部凿毛，并在底板植筋（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彦鹏，马孝瑞，王秀丽，李京榜，杨校辉，张艳军，杨晓宇，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62