一种浅基础建筑物纠偏加固结构及其施工方法与流程

本发明属于建筑结构纠偏加固技术，特别涉及一种浅基础建筑物纠偏加固结构，可在对浅基础建筑物进行纠偏的同时，对建筑物的基础进行加固，还涉及该浅基础建筑物纠偏加固结构的施工方法。

背景技术：

一些发生倾斜的建筑物，往往同时存在着基础承载力不满足要求的问题。建筑物纠偏方法一般包括掏土纠偏法、降水处理法、堆载加压纠偏法及断柱顶升法等。

掏土纠偏法是在倾斜建筑物沉降量较小一边的基础下掏出部分土，造成基底下土体部分临空，使该部分基础与土的接触面积减少，导致侧向挤土变形，迫使基底下的土在建筑物自重作用下产生一定的压密下沉或侧向挤出变形，借以调整整个基础的差异沉降，从而起到矫正建筑物倾斜的目的。

降水纠偏法是在室外倾斜相反的一侧地面上，设置多个沉井或井点管、大口径降水井管等深井井点，设泵抽水，或在外侧挖沟、排水，强制降低地下水位，迫使土壤孔隙水减少，土壤压密下沉，从而使倾斜得到恢复。

堆载加压纠偏法是指在软弱地基土建造的某些活荷载大的建筑物，生产时，由于在短期内施加大量集中荷载，或虽为均匀荷载，但施加速率过快，使地基土体中孔隙水压力来不及消散，未得到充分固结，从而影响地基承载力的提高，当外载荷超过地基的临塑荷载时，地基便出现塑性区，部分土体便从基底侧向挤出，从而引起建筑物的大量沉降，甚至严重倾斜，堆载加压纠偏就是在建筑物沉降较小的一侧施加临时荷载，适当增加该侧边的沉降，用以减少不均匀沉降差和倾斜。

断柱顶升法是指对于发生倾斜的框架结构建筑，根据现场实际情况，采取相应措施将产生沉降较多位置的柱子截断，然后对柱子进行顶升，待柱子顶升的位移达到设计要求后，对截断的柱子进行加固，卸除顶升力，从而达到纠偏的目地。上述几种建筑物纠偏方法存在的缺陷是：前三种纠偏法使用范围有限，且都只是针对建筑物倾斜问题进行处理。当建筑物发生倾斜，同时存在基础承载力不满足要求时，上述前三种方法均不能同时解决建筑倾斜及基础承载力不满足要求的问题；断柱顶升法可虽然以达到在对建筑物进行纠偏的过程中，对建筑物的基础进行加固，但是该方法需要截断原结构柱，施工工艺复杂且对建筑物原结构造成了较大的损伤。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、施工方便、对建筑物原结构损伤小、且可在对浅基础建筑物进行纠偏的过程中，对建筑物的基础进行加固的浅基础建筑物纠偏加固结构。

本发明的第一个目的通过以下的技术措施来实现：一种浅基础建筑物纠偏加固结构，其特征在于：它包括桩承台、锚杆静压桩、封桩板、灌注于原有建筑物浅基础或桩承台与地下土层之间的间隙中的填充层，所述桩承台是建筑物纠偏后的原有建筑物浅基础或者原有建筑物浅基础上增设附加基础部分，附加基础部分与原有建筑物浅基础结合形成桩承台，在所述桩承台的上表面上向下开有伸至地下土层的竖向的压桩孔，所述锚杆静压桩包括静压桩及压桩锚杆，静压桩位于压桩孔内且静压桩的桩顶处于压桩孔位于原有建筑物浅基础或桩承台的孔段内，所述压桩孔内灌注有混凝土，所述锚杆静压桩的桩顶设有锚筋，所述锚筋锚固在压桩孔中的混凝土中；所述压桩锚杆从承台的上表面穿入其内并位于压桩孔的外围四周，压桩锚杆的上端出露于桩承台的上表面，通过在压桩孔处浇注混凝土使得压桩锚杆封入其中形成封桩板。

本发明根据布置锚杆静压桩的需要及相关规范的要求，以原有建筑物浅基础或者原有建筑物浅基础上增设附加基础部分为桩承台，布置锚杆静压桩，以锚杆静压桩基础托换原基础整体，代替原基础承受建筑物荷载，达到加固建筑物基础的目的。同时，在锚杆静压桩的施工过程中，根据需要，利用压桩反力架对建筑物进行抬升，以达到对倾斜建筑物进行纠偏处理的目的。另外，本发明结构简单、施工方便、能够保证工程质量、适用范围广泛。

作为本发明的一种实施方式，所述附加基础部分是加大基础部分，所述加大基础部分为混凝土块体，所述加大基础部分与原建筑物浅基础边缘相连并与之结成一体，所述压桩孔位于加大基础部分中，或者所述压桩孔位于原有建筑物浅基础中。

作为本发明的另一种实施方式，所述附加基础部分是加厚基础部分，所述加厚基础部分为混凝土块状体，所述加厚基础部分覆盖在原有建筑物浅基础的上表面上并与之结成一体，所述压桩孔位于加厚基础部分和原有建筑物浅基础中。

作为本发明的再一种实施方式，所述附加基础部分是加大加厚基础部分，所述加大加厚基础部分包覆住原有建筑物浅基础并与之结成一体，所述压桩孔位于加大加厚基础部分中，或者所述压桩孔位于加大加厚基础部分和原有建筑物浅基础中。

作为本发明的一种改进，在所述桩承台与填充层之间设有混凝土垫层，所述混凝土垫层由所述压桩孔穿过。

本发明的第二个目的在于提供一种上述浅基础建筑物纠偏加固结构的施工方法。

本发明的第二个目的通过以下的技术措施来实现：一种上述浅基础建筑物纠偏加固结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴根据设计要求开挖原有建筑物浅基础，桩承台是建筑物纠偏后的原有建筑物浅基础或者原有建筑物浅基础上增设附加基础部分，在原有建筑物浅基础上增加附加基础部分，附加基础部分与原有建筑物浅基础结合形成桩承台；

⑵若压桩孔位于原有建筑物浅基础上，在桩承台的上表面开凿或抽芯成伸至地下土层的压桩孔，在桩承台的上表面且位于压桩孔的四周向桩承台中植入压桩锚杆，压桩锚杆的上端出露于桩承台的上表面上；若压桩孔位于附加基础部分上，在附加基础部分上预留压桩孔，在桩承台的上表面且位于压桩孔的四周向桩承台中预埋压桩锚杆，压桩锚杆的上端出露于桩承台的上表面上；

⑶待桩承台的混凝土强度达到设计要求后，在对应于压桩孔的位置安装压桩反力架；

⑷采用压桩反力架的千斤顶将静压桩竖直向下压入压桩孔中；

⑸对建筑物进行沉降观测、倾斜测量，待确定桩承台沉降稳定后，再利用压桩反力架的千斤顶对根据设计要求需要进行抬升的区域的静压桩施加反力进行抬升，直至浅基础建筑物倾斜满足设计要求后锁定压桩反力架以定位抬升的高度，此时桩承台与地下土层之间会形成间隙；

⑹向桩承台与地下土层之间的间隙中灌注填充层直至填充层充满整个间隙；填充层可以采用水泥砂浆，水泥砂浆的流动性较好，能够确保基础与地下土层之间的间隙填充密实。流动性较为良好的水泥砂浆强度应根据相关规范、规程确定。

⑺待填充层达到设计强度后，对根据设计要求不需要进行抬升的区域的静压桩的压桩孔进行封桩处理，即通过在桩顶用钢筋与压桩锚杆对角交叉焊牢，然后在压桩孔处浇注混凝土使得压桩锚杆封入其中形成封桩板；

⑻对压桩反力架的千斤顶卸荷，然后对根据设计要求需要进行抬升的区域的静压桩的压桩孔进行封桩处理，即通过在桩顶用钢筋与压桩锚杆对角交叉焊牢，然后在压桩孔处浇注混凝土使得压桩锚杆封入其中形成封桩板。

本发明所述的设计要求是指建筑物所要达到的加固和纠偏目标，该目标符合本行业的相关规范。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑷中，在压桩过程中，根据设计要求，静压桩的桩长不足时进行接桩，静压桩为预制桩，每节预制桩的桩长为一般为2～2.5m。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑸中，在抬升过程中，抬升分级且根据设计要求需要进行抬升的各区域的抬升应同步进行，当每级抬升完成后，应进行观察并测量，待确定不需要进行抬升的区域的回倾量与需要进行抬升的区域的抬升量协调后，再进行各区域的下一级抬升。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑵中，位于附加基础部分上的压桩孔采用预留方式，位于原有建筑物浅基础上的压桩孔为开凿而成或抽芯成孔；位于附加基础部分上的压桩锚杆采用预埋方式，位于原有建筑物浅基础上的压桩锚杆为后植入方式。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明在对浅基础建筑物进行纠偏处理的同时，将原有浅基础整体托换为锚杆静压桩基础，起到对原有不满足要求的基础进行加固的作用。

⑵本发明在对浅基础建筑物进行纠偏时，对建筑物原结构构件的损伤较小，能够较好地保留建筑物原结构构件。

⑶本发明能够较好地对倾斜的浅基础建筑物进行纠偏处理，纠偏效果显著。

⑷本发明适用范围广泛，适用于大部分浅基础(条形基础、筏板基础等)建筑物。

⑸本发明结构简单、制造成本低、施工方便、能够保证工程质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例1在施工过程中所用压桩反力架的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本发明一种浅基础建筑物纠偏加固结构，它包括桩承台1、锚杆静压桩、混凝土垫层11、封桩板4、灌注于桩承台1与地下土层7之间的间隙中的填充层(图中未画出)，填充层采用流动性较好的水泥砂浆，能够确保基础与地下土层之间的间隙填充密实。锚杆静压桩包括静压桩2、压桩锚杆3和用于焊接压桩锚杆3的钢筋17。室外地坪标高为15，室内地坪标高为16。在本实施例中，桩承台1是原有建筑物浅基础5上增设附加基础部分，附加基础部分与原有建筑物浅基础5结合形成桩承台1，在桩承台1的上表面向下开有伸至地下土层7的竖向的压桩孔6，在桩承台1与水泥砂浆之间设有混凝土垫层11，压桩孔6穿过混凝土垫层7，静压桩2位于压桩孔6中且静压桩2的桩顶处于压桩孔6位于桩承台1的孔段内，压桩孔6内灌注有混凝土8，静压桩2的桩顶设有锚筋9，锚筋9锚固在压桩孔6的混凝土8中；压桩锚杆3从桩承台1的上表面穿入其中并位于压桩孔6的外围圆周，压桩锚杆3的上端出露在桩承台的上表面上，通过在桩顶用钢筋17与压桩锚杆3对角交叉焊牢，然后在压桩孔6处浇注混凝土使得压桩锚杆3封入其中形成封桩板4。

在实际施工中，应根据布置锚杆静压桩的需要及相关规范的要求来设计附加基础部分。在本实施例中，附加基础部分是加大加厚基础部分10，加大加厚基础部分10包覆住原有建筑物浅基础5并与之结成一体，压桩孔6位于加大加厚基础部分10中，静压桩应根据需要进行布置。在施做加大加厚基础部分10时应预留好静压桩的压桩孔，并预埋压桩锚杆；在其它实施例中，压桩孔位于加大加厚基础部分和原有建筑物浅基础中，应在相应位置开凿压桩孔，并后植入压桩锚杆，同时对开孔位置进行适当补强处理，其中预埋或后植入锚杆应符合相关规范及使用要求。静压桩2为预制桩，当静压桩2的桩长不足时进行接桩，每节预制桩的桩长为2～2.5m。

在原有建筑物浅基础具有混凝土垫层且符合规范要求时，加大加厚基础部分也应设置混凝土垫层，混凝土垫层厚度及强度等级应符合相关规范及使用要求。

一种上述浅基础建筑物纠偏加固结构的施工方法，包括以下步骤：

⑴根据设计要求开挖原有建筑物浅基础5，桩承台是建筑物纠偏后的原有建筑物浅基础或者原有建筑物浅基础上增设附加基础部分，在原有建筑物浅基础上增加附加基础部分，附加基础部分与原有建筑物浅基础结合形成桩承台，在本实施例中，在原有建筑物浅基础5上增加加大加厚基础部分10，加大加厚基础部分10包覆住原有建筑物浅基础5并与之结合形成桩承台1；

⑵在桩承台1的上表面上向下开挖伸至地下土层7的压桩孔6，即压桩孔6位于加大加厚基础部分10中，在施做加大加厚基础部分10时应预留好静压桩2的压桩孔6，在桩承台1的上表面且位于压桩孔6的外围圆周向桩承台1中穿入压桩锚杆3；其中，位于加大加厚基础部分10的压桩锚杆3在施做加大加厚基础部分10时进行预埋，而位于原有建筑物浅基础5中的压桩锚杆3采用后植入方式，压桩锚杆3的上端出露于桩承台1的上表面上；其中，预埋或后植入锚杆应符合相关规范及使用要求；

⑶待加大加厚基础部分10的混凝土强度达到设计要求后，在对应于压桩孔的位置安装压桩反力架，如图2所示，压桩反力架是本技术领域的现有设备，它主要由竖向的支架14、千斤顶12和定位横梁13组成；

⑷采用压桩反力架的千斤顶12将静压桩2竖直向下压入压桩孔6中，压桩过程必须连续，压桩力不能超过设计最大压桩力；在压桩过程中，根据设计要求，静压桩2的桩长不足时进行接桩，静压桩2为预制桩，每节预制桩的桩长为2～2.5m。压桩至设计要求时，停止压桩，暂时不进行封桩处理；

⑸对建筑物进行沉降观测、倾斜测量，待确定桩承台沉降稳定后，再利用压桩反力架的千斤顶12对根据设计要求需要进行抬升的区域的静压桩2施加反力进行抬升，在抬升过程中，抬升分级且根据设计要求需要进行抬升的各区域的抬升同步进行，每级的抬升量不大于10mm，当每级抬升完成后，待确定不需要进行抬升的区域的回倾量与需要进行抬升的区域的抬升量协调后，再进行各区域的下一级抬升，直至浅基础建筑物倾斜满足设计要求后锁定压桩反力架的定位横梁13以定位抬升的高度，此时，在桩承台与地下土层之间会形成间隙；根据设计要求需要进行抬升的各区域是指设计要求中确定的需要进行纠偏的区域。在抬升过程中对浅基础建筑物倾斜及垂直度进行动态观测，抬升量的监测应每一抬升处不少于一个观测点；

⑹向桩承台1与地下土层7之间的间隙中灌注水泥砂浆直至水泥砂浆充满整个间隙；

⑺待水泥砂浆达到设计强度后，对根据设计要求不需要进行抬升的区域的静压桩的压桩孔进行封桩处理，即通过在压桩孔处浇注混凝土使得压桩锚杆封入其中形成封桩板；具体是向压桩孔6中根据设计要求灌入混凝土8，在桩顶用钢筋17与压桩锚杆3对角交叉焊牢，然后再浇注混凝土，混凝土宜选用早强混凝土；

⑻对压桩反力架的千斤顶12分级卸荷，然后对根据设计要求需要进行抬升的区域的静压桩的压桩孔进行封桩处理，即通过在压桩孔处浇注混凝土使得压桩锚杆封入其中形成封桩板，具体是向压桩孔6中根据设计要求灌入混凝土8，在桩顶用钢筋17与压桩锚杆3对角交叉焊牢，然后再浇注混凝土，混凝土宜选用早强混凝土。

当原有建筑物浅基础具有混凝土垫层且符合规范要求时，在施做加大加厚基础部分之前，加大加厚基础部分应按设计要求设置混凝土垫层，垫层厚度及强度等级应符合相关规范及使用要求。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：当原有建筑物浅基础满足规范要求时，桩承台可以是原有建筑物浅基础，此时，压桩孔和压桩锚杆均位于原有建筑物浅基础上，压桩孔是在原有建筑物浅基础上开凿而成或者抽芯成孔，压桩锚杆采用后植入方式。

本实施例的施工方法和实施例1的施工方法的不同之处在于：省去了施工附加基础部分的步骤，其余步骤相同。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：附加基础部分是加大基础部分，加大基础部分为混凝土块体，加大基础部分与原建筑物浅基础边缘相连并与之结成一体，压桩孔位于加大基础部分中，压桩孔采用预留方式，或者压桩孔位于原有建筑物浅基础中，是在原有建筑物浅基础上开凿而成或者抽芯成孔，相应地，位于加大基础部分上的压桩锚杆采用预埋方式，而位于原有建筑物浅基础上的压桩锚杆采用后植入方式。

本实施例的施工方法和实施例1的施工方法基本相同。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于：附加基础部分是加厚基础部分，加厚基础部分为混凝土块体，加厚基础部分覆盖在原有建筑物浅基础的上表面上并与之结成一体，压桩孔位于加厚基础部分和原有建筑物浅基础中，压桩孔位于原有建筑物浅基础的孔段是在原有建筑物浅基础上开凿而成或者抽芯成孔，位于加厚基础部分的孔段是在施做加厚基础部分时预留。

本实施例的施工方法和实施例1的施工方法基本相同。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。