一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法及结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法及结构，该方法是采用钢管桩替代现有的钢筋混凝土树根桩；具体按以下步骤施工：1、根据勘察和计算结果确定钢管桩直径和数量，2、在已有扩展浅基础底板上用钻机开孔，3、根据已有扩展浅基础底板下方的地质状况采用钻孔机钻孔后将钢管桩放入孔内或采用静力压桩的方式将钢管桩直接压入地下；钻孔深度或钢管桩压入深度应使钢管桩底端进入稳定的下部岩石或老土中锚固；4、用C30细石砼将钢管桩与已有扩展浅基础底板连接。本发明的方法对已有基础进行加固托换，其施工简便，省时省力，节约材料，同时很好解决了基础底面存在淤泥质土层时桩身质量难于保证的难题，其工程适用性较好。
【专利说明】 一种在已有扩展浅基础底部增设钢管粧的方法及结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法及结构，属于建筑工程基础加固【技术领域】。
【背景技术】
[0002]当已有建筑物扩展浅基础因地基承载力不足发生较大沉降时，必须要对已有建筑的地基进行加固处理。传统加固方法一般是采用振冲法、砂石桩法或挤密桩法等加固措施，以提高地基承载力。但这些方法费时费力，费用较高，同时由于是对已有建筑物地基进行处理，施工中不便于操作，施工难度很大，施工过程中易对地基上部已有建筑物造成影响。
[0003]目前用于基础加固较常用的方法是采用钢筋混凝土根式桩进行基础托换。即采用桩径约8?20cm的小直径钢筋混凝土树根桩进行基础托换，从而将扩展浅基础托换为桩基础形式，树根桩的桩端部分进入稳定的下部岩石或老土中锚固，这样就将原浅基础托换为桩基基础，以达到基础加固的目的。但该方法有其局限性，如果基底下部存在淤泥质土层，树根桩成孔后及浇筑混凝土时，势必出现塌孔、缩孔事故，易造成桩身断桩、缩径等质量事故，而且施工中不易发现，造成安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法及结构，可方便快捷地实现对已有建筑物基础的托换和加固，以克服当基底存在游泥质土层时，采用钢筋混凝土树根桩易出现桩身质量事故的弊端。
[0005]本发明的技术方案:
一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法，该方法是采用钢管桩替代现有的钢筋混凝土树根桩；具体按以下步骤施工:
步骤1、根据勘察和计算结果确定钢管桩直径，其中钢管桩直径为70?180mm:钢管桩数量按钢管桩间距为钢管桩直径d的3-5倍设置；
步骤2、在已有扩展浅基础底板上用钻机开孔,孔径为200mm ；
步骤3、根据已有扩展浅基础底板下方的地质状况采用钻孔机钻孔后将钢管桩放入孔内或采用静力压桩的方式将钢管桩直接压入地下；钻孔深度或钢管桩压入深度应使钢管桩底端进入稳定的下部岩石或老土中锚固；钢管桩顶部低于已有扩展浅基础底板平面10mm ；
步骤4、用C30细石砼将钢管桩与已有扩展浅基础底板连接。
[0006]前述方法中，所述钢管桩底端用厚度为8mm左右的钢板制作成桩尖形状，并与钢管底部封闭焊接，以减小打桩时的阻力便于进桩。
[0007]前述方法中，所述钢管桩顶端的管内焊接有1mm厚的封板，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接一组直径为4?12mm，长度为25倍钢管桩直径d的钢筋。
[0008]前述方法中，所述已有扩展浅基础底板下方700mm —段为大孔径孔，孔径等于钢管桩直径d+100，孔内用C30细石砼与钢管桩浇筑在一起。
[0009]按前述方法构成的钢管桩加固结构，包括已有扩展浅基础，已有扩展浅基础底部设有一组钢管桩，钢管桩底部伸入地下稳定的下部岩石或老土中，钢管桩顶部经C30细石5仝与已有扩展浅基础连接。
[0010]前述结构中，所述钢管桩的直径为70?180mm，一组钢管桩沿已有扩展浅基础底板周围均布，间距为钢管桩直径d的3-5倍；钢管桩的管壁距已有扩展浅基础的距离大于钢管桩直径。
[0011]前述结构中，所述钢管桩底端设有桩尖。
[0012]前述结构中，所述钢管桩顶端底于低于已有扩展浅基础底板平面100mm。
[0013]前述结构中，所述钢管桩顶端设有封板，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接有一组直径为4?12mm的钢筋，钢筋长度为钢管桩直径d的25倍；封板上方的钢管桩内设有C30细石砼。
[0014]前述结构中，所述已有扩展浅基础底板底部设有承载砼，承载砼是与钢管桩浇筑在一起的圆柱体混凝土柱。
[0015]与现有技术相比，本发明用钢管桩替代了现有的钢筋混凝土树根桩对已有基础进行加固托换，使基础加固托换施工工艺变得较为简单，降低了施工难度，保证了施工质量。不但施工简便，省时省力，节约材料，同时也很好的解决了基础底面存在淤泥质土层时桩身质量难于保证的难题，其工程适用性较好。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是钢管桩顶部的结构示意图。
[0017]附图中的标记为:1-已有扩展浅基础，2-钢管桩，3-岩石或老土，4-C30细石砼，5-封板,6-钢筋。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0019]一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法，如图1和图2所示。该方法是采用钢管桩替代现有的钢筋混凝土树根桩；具体按以下步骤施工:
步骤1、根据勘察和计算结果确定钢管桩直径，其中钢管桩直径为70?180mm:钢管桩数量按钢管桩间距为钢管桩直径d的3-5倍设置；
步骤2、在已有扩展浅基础底板上用钻机开孔,孔径为200mm ；
步骤3、根据已有扩展浅基础底板下方的地质状况采用钻孔机钻孔后将钢管桩放入孔内或采用静力压桩的方式将钢管桩直接压入地下；钻孔深度或钢管桩压入深度应使钢管桩底端进入稳定的下部岩石或老土中锚固；钢管桩顶部低于已有扩展浅基础底板平面10mm ；
步骤4、用C30细石砼将钢管桩与已有扩展浅基础底板连接。
[0020]前述方法中，所述钢管桩底端用厚度为8mm左右的钢板制作成桩尖形状，并与钢管底部封闭焊接，以减小打桩时的阻力便于进桩。钢管桩顶端的管内焊接有1mm厚的封板，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接一组直径为4?12mm ,长度为25倍钢管桩直径d的钢筋。所述已有扩展浅基础底板下方700mm一段为大孔径孔，孔径等于钢管桩直径d+100，孔内用C30细石砼与钢管桩浇筑在一起。
[0021]按前述方法构成的钢管桩加固结构，包括已有扩展浅基础1，已有扩展浅基础I底部设有一组钢管桩2，钢管桩2底部伸入地下稳定的下部岩石或老土 3中，钢管桩2顶部经C30细石砼4与已有扩展浅基础I连接。钢管桩2的直径为70?180mm，一组钢管桩2沿已有扩展浅基础I底板周围均布，间距为钢管桩直径d的3-5倍；钢管桩的管壁距已有扩展浅基础I的距离大于钢管桩直径。钢管桩2底端设有桩尖。钢管桩2顶端底于低于已有扩展浅基础I底板平面100mm。钢管桩顶端设有封板5(见图3)，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接有一组直径为4?12mm的钢筋6，钢筋长度为钢管桩直径d的25倍；封板上方的钢管桩内设有C30细石砼4。已有扩展浅基础I底板底部设有承载砼7，承载砼是与钢管桩浇筑在一起的圆柱体混凝土柱。
实施例
[0022]具体实施时，如图1、图2和图3所示，可按如下步骤进行:
第一，通过对已有基础进行复核设计计算，确定基底承载力能否满足设计要求，如已有扩展浅基础不能满足要求，可采用本发明方法进行基础加固托换，将原有扩展浅基础改为桩基础；
第二，通过施工前的勘察确定已有基础底部各土层分布情况，包括各土层的力学指标等，并判断其底部是否有淤泥质土层的存在；
第三，根据第一、二步的数据进行计算，从而确定需在已有的浅基础中增设的钢管桩数量、直径、桩长及进入稳定持力层中的长度；
第四，在已有的扩展浅基础底板上用钻机开孔，基础底部的桩孔可根据基底土性状采用不同的成孔方式，如基础底面土为粘土等土质时，可采取钻孔机钻孔，如遇淤泥质土层则可直接采用静力压桩的方法将钢管桩直接压入。
[0023]采用本发明方法进行基础加固托换时，应满足下列构造要求:
a).钢管桩的桩径宜取70?180mm之间，这样是便于直接选用型钢钢管，避免现场制作；
b).已有基础底板上的开孔直径为200mm；
c).用于基础托换的钢管桩平面桩距为3d?5d之间，d为钢管桩桩径；
d).钢桩底部应采用厚度为8mm左右的钢板制作成桩尖形状，并与钢管底部焊接封闭，以减小打桩时的阻力便于进桩；
e).钢桩顶部构造见图示，钢桩顶应设置顶部封板，厚度为10mm，并在封板以上钢管内侧范围内焊接4根直径为12mm左右的钢筋，并锚入基础底板内，钢筋伸入基础底板内的长度为25d，d为钢筋直径；
f).已有基础底部约700mm高范围内，钻孔时应适当扩径，其直径应比钢管桩桩径每边大出100mm,便于局部生成扩大头传递上部荷载； g).将C30细石混凝土砼浇筑至基础底板上的开孔及桩顶扩大头范围内的孔隙内并确保振捣密实。
[0024]在完成上述步骤并满足相关构造后即完成了本发明所述的已有基础加固托换过程。
[0025]可见，采用本发明方法对已有基础进行加固托换，其施工简便，省时省力，节约材料，同时很好解决了基础底面存在淤泥质土层时桩身质量难于保证的难题，其工程适用性较好。
【权利要求】
1.一种在已有扩展浅基础底部增设钢管桩的方法，其特征在于:该方法是采用钢管桩替代现有的钢筋混凝土树根桩；具体按以下步骤施工: 步骤1、根据勘察和计算结果确定钢管桩直径，其中钢管桩直径为70?180mm:钢管桩数量按钢管桩间距为钢管桩直径d的3-5倍设置； 步骤2、在已有扩展浅基础底板上用钻机开孔,孔径为200mm ； 步骤3、根据已有扩展浅基础底板下方的地质状况采用钻孔机钻孔后将钢管桩放入孔内或采用静力压桩的方式将钢管桩直接压入地下；钻孔深度或钢管桩压入深度应使钢管桩底端进入稳定的下部岩石或老土中锚固；钢管桩顶部低于已有扩展浅基础底板平面10mm ； 步骤4、用C30细石砼将钢管桩与已有扩展浅基础底板连接。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述钢管桩底端用厚度为8mm左右的钢板制作成桩尖形状，并与钢管底部封闭焊接，以减小打桩时的阻力便于进桩。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述钢管桩顶端的管内焊接有1mm厚的封板，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接一组直径为4?12mm，长度为25倍钢管桩直径d的钢筋。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于:所述已有扩展浅基础底板下方700mm—段为大孔径孔，孔径等于钢管桩直径d+100，孔内用C30细石砼与钢管桩浇筑在一起。
5.一种按权利要求1?4任一权利要求所述方法构成的钢管桩加固结构，包括已有扩展浅基础(1)，其特征在于:已有扩展浅基础(I)底部设有一组钢管桩(2)，钢管桩(2)底部伸入地下稳定的下部岩石或老土(3)中，钢管桩(2)顶部经C30细石砼(4)与已有扩展浅基础(I)连接。
6.根据权利要求5所述结构，其特征在于:所述钢管桩(2)的直径为70?180mm，一组钢管桩(2)沿已有扩展浅基础(I)底板周围均布，间距为钢管桩直径d的3-5倍；钢管桩的管壁距已有扩展浅基础(I)的距离大于钢管桩直径。
7.根据权利要求5所述结构，其特征在于:所述钢管桩(2)底端设有桩尖。
8.根据权利要求5所述结构，其特征在于:所述钢管桩(2)顶端底于低于已有扩展浅基础(I)底板平面100mm。
9.根据权利要求5所述结构，其特征在于:所述钢管桩顶端设有封板(5)，封板顶面距钢管桩管口距离为20倍钢管桩直径d，在封板上方的钢管桩内焊接有一组直径为4?12mm的钢筋(6)，钢筋长度为钢管桩直径d的25倍；封板上方的钢管桩内设有C30细石砼(4)。
10.根据权利要求5所述结构，其特征在于:所述已有扩展浅基础(I)底板底部设有承载砼(7)，承载砼是与钢管桩浇筑在一起的圆柱体混凝土柱。
【文档编号】E02D37/00GK104420486SQ201310366013
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】常建华 申请人:贵阳铝镁设计研究院有限公司