用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩及施工方法与流程

本发明属于工程加固技术领域，具体涉及一种用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩及施工方法。

背景技术：

由于对地下空间的利用在不断的发展和进步，现几乎每个建筑都会有相应的地下室、地下车库、地下商场、地下通道等。但由于自然灾害、设计或施工等种种原因导致结构抗浮力小于实际水浮力，导致地下结构地板上隆或整体上浮，造成底板或梁柱节点开裂等问题。对结构的使用性、耐久性、安全性产生较大的影响。

现阶段解决结构上浮问题主要采用增加抗浮锚杆、抗拔桩等方法，抗浮锚杆使用范围有限、提供的抗浮力较小、质量不易保证；传统的钢管抗拔桩存在易腐蚀、压桩孔过大对原结构造成损伤、被动受力等缺点。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩及施工方法。该组合抗拔桩可有效解决大部分既有地下结构的上浮问题，如既有地下室、地下车库、地下通道等类似结构的上浮问题。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于该组合抗拔桩包括旋喷桩、加筋体，所述旋喷桩包括桩端、桩身和桩顶，所述加筋体包括钢管及固定在钢管内部的钢绞线，所述钢管的一端延伸至桩端内，钢管的另一端反向延伸至与桩顶齐平后与承台固定，所述钢绞线伸出钢管的顶端后穿出承台，位于桩端内的钢绞线由下锚具固定在下锚板上，穿出承台的钢绞线通过上锚具固定在在上锚板上。

所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述桩端的直径大于桩身的直径，桩身的直径大于桩顶的直径。

所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述钢管的外壁上设置有倒刺体。

所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述倒刺体沿钢管外壁圆周均布交错设置。

所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述桩头和桩端的长度相同，为1.8-2.2m。

用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1）：在既有混凝土基础板上水钻成孔，并在成孔周边种植反力螺杆；

步骤2）：采用二重管法工艺进行高压喷射注浆，即二重管法是使用双通道的二重注浆管，钻到土层预定深度后，通过在管底部侧面的同轴双重喷嘴，同时喷射出大于20mpa的高压浆液和0.7mpa空气两种介质的射流冲击破坏土体，通过旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体；

步骤3）：在水泥初凝前，于高压旋喷桩的中心位置处通过反力架和千斤体把加筋体沉压至预定深度；

步骤4）：待高压旋喷桩强度达到设计值后，通过千斤顶对加筋体中的钢绞线进行张拉；

步骤5）张拉完成后，立即进行封桩。

用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩的施工方法，其特征在于步骤1）开孔孔径不少于300mm。

本发明通过钢管与高压旋喷组合的抗拔桩，可发挥各自材料的特性，可提供较大的抗拔承载力，比传统抗拔桩较为经济。通过钢绞线对钢管施加预应力，使抗拔桩主动受力，有利于减少基础底板的竖向位移，避免结构开裂。

附图说明

图1为本发明组合抗拔桩的整体结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为组合抗拔桩的俯视结构示意图；

图中，1-旋喷水泥桩，101-桩端，102-桩身，103-桩顶，2-加筋体，201-钢管，202-钢绞线，203-倒刺体，3-承台，4-下锚具，5-下锚板，6-上锚具，7-上锚板。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明做进一步详细描述，并给出具体实施方式。

本发明用于既有建筑上的预应力加筋体高压旋喷组合抗拔桩，其采用如下施工方法进行施工，步骤1）：在既有混凝土基础板上水钻成孔，孔径一般不少于300mm，并在成孔周边种植反力螺杆；步骤2）：采用二重管法工艺进行高压喷射注浆，即二重管法是使用双通道的二重注浆管，钻到土层预定深度后，通过在管底部侧面的同轴双重喷嘴，同时喷射出大于20mpa的高压浆液和0.7mpa空气两种介质的射流冲击破坏土体，通过旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体；步骤3）：在水泥初凝前，于高压旋喷桩的中心位置处通过反力架和千斤体把加筋体沉压至预定深度；步骤4）：待高压旋喷桩强度达到设计值后，通过千斤顶对加筋体中的钢绞线进行张拉；步骤5）张拉完成后，立即进行封桩。

施工完成后其具体结构如图1-3所示，包括旋喷水泥桩、加筋体，旋喷水泥桩包括桩端、桩身和桩顶，桩端和桩顶的长度相同，为1.8-2.2m，加筋体包括钢管及固定在钢管内部的钢绞线，钢管的一端延伸至桩端内，钢管的另一端反向延伸至与桩顶齐平后与承台固定，所述钢绞线贯穿整个钢管并伸出钢管的顶端后穿出承台，位于桩端内的钢绞线由下锚具固定在下锚板上，穿出承台的钢绞线通过上锚具固定在在上锚板上。

进一步地，桩端的直径大于桩身的直径，桩身的直径大于桩顶的直径，为提高侧阻力，在钢管的外壁上设置有200mm长的倒刺体，且倒刺体沿钢管外壁圆周均布交错设置。

实施例

某小区连接南北区的地下通道,长47m，宽12m，净高3.8m,通道上覆土约3.8m，通道基础为钻孔灌注桩基础，桩径600mm，长30m，抗压承载力800kn，抗拔承载力300kn，底板厚800mm，外墙厚500mm，通道混凝土强度等级为c35，抗渗等级为p6。因原基坑止水帷幕局部失效，导致坑外地下水渗流产生较大的浮力，抗拔桩实际抗拔力达不到设计要求（部分桩锚固长度不够），引起通道上浮。该项目采用预应力加筋体高压旋喷组合抗拔桩加固地基，加筋体采用直径168x12的直缝钢管，高压旋喷桩直径600mm,单桩抗拔承载力特征值200kn,张拉力200kn。

技术特征：

1.用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于该组合抗拔桩包括高压旋喷桩（1）、加筋体（2），所述高压旋喷桩（1）包括桩端（101）、桩身（102）和桩顶（103），所述加筋体（2）包括钢管（201）及固定在钢管（201）内部的钢绞线（202），所述钢管（201）的一端延伸至桩端（101）内，钢管（201）的另一端反向延伸至与桩顶（103）齐平后与承台（3）固定，所述钢绞线（202）伸出钢管（201）的顶端后穿出承台（3），位于桩顶（103）内的钢绞线（202）由下锚具（4）固定在下锚板（5）上，穿出承台（3）的钢绞线（202）通过上锚具（6）固定在在上锚板（7）上。

2.如权利要求1所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述桩端（101）的直径大于桩身（102）的直径，桩身（102）的直径大于桩顶（103）的直径。

3.如权利要求1所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述钢管（201）的外壁上设置有倒刺体（203）。

4.如权利要求3所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述倒刺体（203）沿钢管（201）外壁圆周均布交错设置。

5.如权利要求1所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩，其特征在于所述桩端（101）和桩顶（103）的长度相同，为1.8-2.2m。

6.根据权利1-5任意一项所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1）：在既有混凝土基础板上水钻成孔，并在成孔周边种植反力螺杆；

步骤2）：采用二重管法工艺进行高压喷射注浆，即二重管法是使用双通道的二重注浆管，钻到土层预定深度后，通过在管底部侧面的同轴双重喷嘴，同时喷射出大于20mpa的高压浆液和0.7mpa空气两种介质的射流冲击破坏土体，通过旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体；

步骤3）：在水泥初凝前，于高压旋喷桩（1）的中心位置处通过反力架和千斤体把加筋体（2）沉压至预定深度；

步骤4）：待高压旋喷桩（1）强度达到设计值后，通过千斤顶对加筋体（2）中的钢绞线（202）进行张拉；

步骤5）张拉完成后，立即进行封桩。

7.如权利要求6所述的用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩的施工方法，其特征在于步骤1）开孔孔径不少于300mm。

技术总结
本发明公开了一种用于既有建筑上的高压旋喷组合抗拔桩及施工方法，该组合抗拔桩包括高压旋喷桩、加筋体，高压旋喷桩包括桩端、桩身和桩顶，加筋体包括钢管及钢绞线，钢管的一端延伸至桩端内，另一端反向延伸至与桩顶齐平后与承台固定，钢绞线伸出钢管的顶端后穿出承台，位于桩顶内的钢绞线由下锚具固定在下锚板上，穿出承台的钢绞线通过上锚具固定在在上锚板上。本发明通过钢管与高压旋喷组合的抗拔桩，可发挥各自材料的特性，可提供较大的抗拔承载力，比传统抗拔桩较为经济。通过钢绞线对钢管施加预应力，使抗拔桩主动受力，有利于减少基础底板的竖向位移，避免结构开裂。

技术研发人员：张林波;王擎忠;方赟松
受保护的技术使用者：杭州圣基建筑特种工程有限公司
技术研发日：2020.05.31
技术公布日：2020.08.21