瓮城变形墙体加固方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及古城城墙的保护修复工程，具体是一种瓮城变形墙体加固方法。


背景技术：

2.对于一些时代久远的古城城墙，由于年久失修，破损较为严重，加之缺乏日常管理，现存城墙墙体几乎都会出现裂缝、坍塌、部分缺失等病害，这样就严重影响到城墙结构的安全和正常的使用。本着“防护加固、现状整修、重点修复、原址重建”的原则，在不破坏既有城墙遗址的前提下，我们急需研发一种全新的古城墙修复加固方法，既要确保古城墙的修复质量，又要避免古城墙原貌遭到二次破坏，为今后古城墙的保护修缮（复）提供必要的技术基础。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种瓮城变形墙体加固方法。本发明方法是采用扰动相对较少的树根桩加固和锚杆注浆加固方法，尽量的减小了施工过程中对古城墙的扰动，针对新旧夯土间结合面存在滑移的墙体，增设了锚杆并注浆进行拉结加固，从而提高了新旧土体之间的稳固性。
4.本发明是通过如下技术方案实现的：一种瓮城变形墙体加固方法，包括树根桩加固和锚杆注浆加固；树根桩加固：处理范围为瓮城城楼城台东、西、南侧区域内，地坪以下8.0-10.0m以内主要受力层地基土；桩顶标高与基础底标高保持平齐,桩径为200mm,设定桩长为8.0-10.0m,桩距为800mm,桩端持力层进入卵石层为准；树根桩的布置采用斜桩网状布置，所有的树根桩均分为若干组，每组包括三根桩，每组的第一根桩与地面夹角为90
°
、第二根桩与地面夹角为75
°
、第三根桩与地面夹角为60
°
；锚杆注浆加固：对既有裂缝瓮城墙体开裂处及修缮瓮城墙新旧夯填土结合处，通过放置锚杆后进行注浆施工；锚杆呈矩形布置，锚杆间距2.0
×
2.0m，锚杆锚固入老夯土层不少于3.0m；锚杆采用直径为32mm的hrb400钢筋，对于钢筋的焊接长度，单面焊接为10d，双面焊接为5d；注浆压力控制在0.1-0.2pa。
5.进一步的，树根桩加固的施工方法具体为：1）打桩顺序采用跳孔法进行树根桩的打桩施工 ：先施工90
°
桩： 第一组的第一根桩
→
第二组的第一根桩
→
第三组的第一根桩
→
第四组的第一根桩
→……
；再施工75
°
桩： 第一组的第二根桩
→
第二组的第二根桩
→
第三组的第二根桩
→
第四组的第二根桩
→……
；最后施工60
°
桩：第一组的第三根桩
→
第二组的第三根桩
→
第三组的第三根桩
→
第四组的第三根桩
→……
；每组相邻的第一根桩、第二根桩、第三根桩桩间隔时间大于10天；2）成孔工艺采用螺旋钻干法成孔，用螺旋锚杆钻机配备空压机进行钻孔，钻机固定牢固，确保钻机机架的水平度和立轴垂直度，成孔时随时观察螺旋钻杆钻出的土，随钻随清，防止因土掉入孔内影响成桩质量；3）桩身混凝土强度为c30；主筋采用4根直径16mm钢筋并沿桩身周边均匀布置；箍筋采用螺旋式,直径6mm、间距200mm，桩顶以下2m范围内箍筋加密,间距100m；主筋混凝土保护层厚度为35mm；设置注浆管并插至孔底，需二次注浆的树根桩插设两根注浆管；4）浇筑混凝土塌落度控制在200
±
20，石子粒径5mm-15mm，石子为卵石；浇筑时设50导管，6m振捣棒；5）桩顶设置水平向钢筋混凝土挡板,将桩连接成一个整体,且与条石基础相连,钢筋混凝土挡板厚度为200mm。
6.进一步的，锚杆注浆加固的施工方法具体为：1）成孔：采用低能量冲击成孔方式或采用回旋钻进成孔方式，成孔间距为2.0
×
2.0m，孔深保证锚固入老夯土层不少于3.0m；2）插筋：采用直径为32mm的hrb400钢筋作为锚杆，将钢筋置入孔内，并焊接2-3个定位器；钢筋焊接长度：单面焊接为10d，双面焊接为5d；3）注浆：注浆泵布置在需锚注的城墙外道路，现场采用水泥浆搅拌桶搅拌配制，注浆前把注浆设备、阀门、高压注浆管路连接好，快速接头连接牢固；确认系统连接准确、安全可靠后，开始注浆；先从小到大的顺序缓慢打开注浆泵的供风阀门进行注浆，注浆过程中控制压力表的压力在0.1-0.2mpa，稳定时间达15min时，先关闭注浆泵，再关闭注浆锚杆处的截止球阀，然后打开压力表下侧的卸压阀进行卸压，使残余在管路内的浆液回流到储液桶内，然后卸下u型销，取下注浆管路，将注浆管路再安装在下一根注浆锚杆上重复进行上述程序继续注浆；4）锚固：将提前预制好的钢板锚固在孔口。
7.本发明方法采用了树根桩加固和锚杆注浆加固，技术先进、设计科学，尽量的减小了施工过程对既有建筑的扰动，又有效避免了对古城墙造成二次破坏，保证了修复质量，解决了修复难题，减少了后期维护费用，为今后古城墙的保护修缮（复）提供了坚定的技术基础。
附图说明
8.此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
9.图1为本发明方法中树根桩平面布置图。
10.图2为本发明方法中树根桩加固剖面图。
11.图3为本发明方法中瓮城墙体立面锚杆孔位布置图。
12.图4为本发明方法中瓮城墙体立面锚杆剖面图。
13.图中：1-树根桩、2-锚杆、3-城台、4-钢板。
具体实施方式
14.为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。
15.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
16.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
17.一种瓮城变形墙体加固方法，包括树根桩1加固和锚杆2注浆加固。
18.一、树根桩1加固：如图1和图2所示，处理范围为瓮城城楼城台3东、西、南侧区域内，地坪以下8.0-10.0m以内主要受力层地基土；桩顶标高与基础底标高保持平齐,桩径为200mm,设定桩长为8.0-10.0m,桩距为800mm,桩端持力层进入卵石层为准；树根桩1的布置采用斜桩网状布置，所有的树根桩1均分为若干组，每组包括三根桩，每组的第一根桩与地面夹角为90
°
、第二根桩与地面夹角为75
°
、第三根桩与地面夹角为60
°
。
19.上述树根桩1加固的施工方法具体为：1）打桩顺序采用跳孔法进行树根桩1的打桩施工 ：先施工90
°
桩： 第一组的第一根桩
→
第二组的第一根桩
→
第三组的第一根桩
→
第四组的第一根桩
→……
；再施工75
°
桩： 第一组的第二根桩
→
第二组的第二根桩
→
第三组的第二根桩
→
第四组的第二根桩
→……
；最后施工60
°
桩：第一组的第三根桩
→
第二组的第三根桩
→
第三组的第三根桩
→
第四组的第三根桩
→……
；每组相邻的第一根桩、第二根桩、第三根桩桩间隔时间大于10天；2）成孔工艺采用螺旋钻干法成孔，用螺旋锚杆钻机配备空压机进行钻孔，钻机固定牢固，确保钻机机架的水平度和立轴垂直度，成孔时随时观察螺旋钻杆钻出的土，随钻随清，防止因土掉入孔内影响成桩质量；3）桩身混凝土强度为c30；主筋采用4根直径16mm钢筋并沿桩身周边均匀布置；箍筋采用螺旋式,直径6mm、间距200mm，桩顶以下2m范围内箍筋加密,间距100m；主筋混凝土保
护层厚度为35mm；设置注浆管并插至孔底，需二次注浆的树根桩1插设两根注浆管；4）浇筑混凝土塌落度控制在200
±
20，石子粒径5mm-15mm，石子为卵石；浇筑时设50导管，6m振捣棒；5）桩顶设置水平向钢筋混凝土挡板,将桩连接成一个整体,且与条石基础相连,钢筋混凝土挡板厚度为200mm。
20.二、锚杆2注浆加固：如图3和图4所示，对既有裂缝瓮城墙体开裂处及修缮瓮城墙新旧夯填土结合处进行锚杆2注浆加固，此外，还可以根据实际情况对瓮城墙体附近的地基处以及瓮城城墙顶部进行锚杆2注浆加固；锚杆2注浆加固即是通过放置锚杆2后进行注浆施工；锚杆2呈矩形布置，锚杆2间距2.0
×
2.0m，锚杆2锚固入老夯土层不少于3.0m；锚杆2采用直径为32mm的hrb400钢筋，对于钢筋的焊接长度，单面焊接为10d，双面焊接为5d；注浆压力控制在0.1-0.2pa。
21.上述锚杆2注浆加固的施工方法具体为：1）成孔：采用低能量冲击成孔方式或采用回旋钻进成孔方式，成孔间距为2.0
×
2.0m，孔深保证锚固入老夯土层不少于3.0m；2）插筋：采用直径为32mm的hrb400钢筋作为锚杆2，将钢筋置入孔内，并焊接2-3个定位器；钢筋焊接长度：单面焊接为10d，双面焊接为5d；3）注浆：注浆泵布置在需锚注的城墙外道路，现场采用水泥浆搅拌桶搅拌配制，注浆前把注浆设备、阀门、高压注浆管路连接好，快速接头连接牢固；确认系统连接准确、安全可靠后，开始注浆；先从小到大的顺序缓慢打开注浆泵的供风阀门进行注浆，注浆过程中控制压力表的压力在0.1-0.2mpa，稳定时间达15min时，先关闭注浆泵，再关闭注浆锚杆2处的截止球阀，然后打开压力表下侧的卸压阀进行卸压，使残余在管路内的浆液回流到储液桶内，然后卸下u型销，取下注浆管路，将注浆管路再安装在下一根注浆锚杆2上重复进行上述程序继续注浆；4）锚固：将提前预制好的钢板4锚固在孔口。
22.本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。