[發明專利]一種建筑物地基加固托換墩及其施工方法

有效

• 申請號: 201711023009.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107700521B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 王建平;劉明星;張慶符;馮楊;姚修文
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E02D27/48
• 分類號: E02D27/48;E02D27/12;E02D5/38;E02D5/44;E02D5/72;E02D15/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王芳

1.一種建筑物地基加固托換墩的施工方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

（1）根據建筑物基底以上荷載和托換墩的承載力，確定托換墩的數量和位置，對托換墩進行放線定位，相鄰托換墩間距介于1.8～2.0m；

（2）在托換墩的對應位置處，距離建筑物基礎的外邊緣10～20cm處豎直開挖導坑，該導坑的平面尺寸為1.2m×1.0m～1.5m×1.0m，導坑的深度至建筑物基礎底面以下1.5～2.0m；

（3）開挖操作坑：將導坑在基礎底面以下的部分向基礎的內側方向水平開挖至設計要求的托換墩中心位置處，得到高度為1.8～2.0m的操作坑；

（4）在操作坑內托換墩定位軸線處豎直安裝第一節鋼管并校正垂直，該第一節鋼管底端帶有樁靴；以建筑物基礎底面以上荷載為反力，使用壓樁設備將該鋼管豎直向下壓入操作坑底部的地基土中；將鋼管預先加工成長度為1.0～1.5m的多段鋼管；在第一個鋼管上方依次豎直安裝其余鋼管，通過不斷地壓樁、接樁交替進行，鋼管之間現場焊接為一整體，直至建筑物基礎底面以下鋼管樁的長度≥托換墩設計長度+1000mm，即得到鋼管樁；

在鋼管樁下端的側壁上均布有多個出漿孔；在鋼管壁上500mm范圍內，沿鋼管高度方向上布置5層出漿孔；出漿孔為圓形；孔徑為Φ6，孔間距為50mm，上下兩層出漿孔的距離為100mm；

在分布有出漿孔的鋼管外壁上包裹一圈濾網，在濾網的外側纏繞聚乙烯保鮮膜，并用塑料膠帶每隔100mm間距纏繞固定；

在第一節鋼管的底端設有一樁靴，該樁靴為底面半徑大于鋼管半徑的倒圓錐，該倒圓錐的錐角不大于60度；該鋼管不含樁靴的長度為1.0～1.5m，壁厚7mm，外徑為Φ273mm；

（5）卸除壓樁設備，然后在鋼管樁上端開口處固定一塊樁頂鋼板，樁頂鋼板中心開有圓孔；

（6）采用托換裝置對鋼管樁進行預壓托換處理；

（7）在樁頂鋼板上固定一托換鋼管，托換鋼管上端放置鋼板與建筑物基礎接觸，保證托換鋼管與鋼管樁同軸；在托換鋼管側壁上預制有注漿管接頭，以便通過托換鋼管對托換墩底端的地基土進行注漿加固；

（8）以鋼管樁為中心軸，在建筑物基礎底面以下開挖墩孔，孔徑1500mm，孔深6000～9000mm；

（9）清底后，在托換墩孔內分層澆筑素混凝土并振搗密實，分層厚度為250～300mm，素混凝土澆筑高度與鋼管樁頂端平齊；

（10）墩身混凝土澆筑完成后3～5天，通過托換鋼管上預留的注漿接頭對托換墩底端的地基土進行壓力注漿；注漿材料為純水泥漿液，水灰比為0.45～0.60，注漿壓力超過2.5MPa時結束注漿；

（11）澆筑樁頭部位混凝土：樁頭部位采用微膨脹素混凝土，混凝土強度等級不低于C30；

（12）分層回填并夯實操作基坑，分層厚度為250～300mm，回填料為2:8灰土或3:7灰土，單個托換墩施工即告完成；

（13）重復上述步驟（2）～（12），沿建筑物基礎的跨度方向上托換墩的設計位置上重復設置多個托換墩，整個工程完成。

2.一種建筑物地基加固托換墩，其特征在于，包括安裝在建筑物基底下方的多個托換墩，相鄰托換墩間距介于1.8～2.0m；所述托換墩內部設有與其同軸的鋼管樁，建筑物基礎底面以下鋼管樁的長度≥托換墩設計長度+1000mm；所述鋼管樁上端開口處固定一塊中心開有圓孔的樁頂鋼板，樁頂鋼板中心開有圓孔；在所述樁頂鋼板上固定有與鋼管樁同軸的托換鋼管，所述托換鋼管上端與建筑物基底接觸；在所述托換鋼管側壁上預制有注漿管接頭；在所述鋼管樁下端的側壁上均布有多個出漿孔；在鋼管壁上500mm范圍內，沿鋼管高度方向上布置5層出漿孔；出漿孔為圓形，圓形能夠均勻地擴散；孔徑為Φ6，孔間距為50mm，上下兩層出漿孔的距離為100mm；在分布有所述出漿孔的鋼管樁的外壁上包裹一圈濾網；在濾網的外側纏繞聚乙烯保鮮膜，并用塑料膠帶每隔100mm間距纏繞固定；

在鋼管樁的底端設有一樁靴，所述樁靴為底面半徑大于鋼管半徑的倒圓錐，該倒圓錐的錐角不大于60度。