专利名称：高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基础的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑基础的加固施工方法，特别是一种高地下水位地区对基础进行加固 的施工方法。
背景技术：
在地下水位高于既有地下结构底板，需要穿透地下结构底板打钻孔桩，对基础进行加固 的情况下，通常所用的先打永久钢护筒再钻进的施工方法不再适用，因为只要地下结构底板 一遭到破坏，地下水就会沿着永久钢护筒和底板之间的空隙涌进地下结构，不仅影响结构物 在施工期间的正常使用，而且会给施工造成困难。
发明内容
本发明提供一种高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基础的施工方法，要解决在高 地下水位地区用钻孔桩穿透地下结构底板加固基础时，地下水涌出无法施工的技术问题。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
这种高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基础的施工方法，其特征在于施工步骤如
下
步骤l，凿除结构底板位于桩位处的表层混凝土，凿除混凝土的圆周直径大于将要穿入 的止水钢套筒的直径，并将结构底板的上层钢筋割除，形成一作业平台；
步骤2，安装灌浆管，沿上述凿除混凝土的外周钻灌浆孔，穿入灌浆管，管深至结构底 板下方的地层内；
步骤3，止水灌浆，对结构底板下方的地层进行灌浆，地层灌浆部分至结构底板处，对 地层中的孔洞进行封堵；
步骤4，在步骤l所述的作业平台上放圆周线并沿圆周线钻小孔，放线的直径大于将要穿 入的永久钢护筒直径，并小于止水钢套筒的直径，沿圆周线将结构底板钻穿，留下孔位处的 混凝土块；
步骤5，移除孔位处的混凝土块，制成能穿入永久钢护筒的孔； 步骤6，在作业平台上安装止水钢套筒，吊装后将止水钢套筒与结构底板固定。 步骤7，安装永久钢护筒，在止水钢套筒内提前注水，平衡钻穿结构底板后涌出的地下 水压力，用钻桩机械将永久钢护筒经止水钢套筒内穿入地层内，进行钻孔桩施工作业。所述步骤2中灌浆孔的数量为2-4个。
所述步骤3中的止水灌浆可分两步进行，先用灌浆料灌浆至结构底板，对结构底板下方 的较大孔洞进行封堵，然后在灌浆料中加入水玻璃，继续灌浆，封堵结构底板下方钻孔范围 内较小的空隙。
所述步骤3中的灌浆料可为水泥浆和白泥混合物。
所述步骤4中，用混凝土钻孔机沿圆周线连续钻孔至结构底板底面，留下孔位处的混凝 土块。
所述步骤5中，在孔位处的混凝土块顶部安装吊钩，并将孔位处的混凝土块吊离结构底 板，吊钩用膨胀螺丝及铁板与孔位处的混凝土块固定。
所述步骤6中的止水钢套筒底端已安装好止水带，在止水钢套筒外壁处焊接钢支架并浇 筑混凝土，使止水钢套筒与结构底板固定，止水钢套筒底端四周灌无收縮水泥浆作防水密封。
本发明先在地下结构底板表面的桩位处，凿除下文所述止水钢套筒范围内一定深度的表 层混凝土，割断底板钢筋；钻灌浆孔，安装灌浆管，通过灌浆管向底板以下土层灌浆，可以 使底板以下形成一定范围内的不透水层；然后移除钻孔桩永久钢护筒位置范围内孔位处的混 凝土块，因此时底板下已经通过灌浆形成不透水层，所以地下水不会从该底板孔洞快速涌 入；再在桩位处安装直径大于永久钢护筒直径的止水钢套筒，做好止水钢套筒底端的防水， 这样，涌入的地下水就被限制在止水钢套筒内。向止水钢套筒内提前注水，以平衡钻穿底板 以下灌浆土层后的地下水压力；最后，就可以用钻桩机械带动永久钢护筒进行钻孔作业了。
本发明的有益效果如下该施工方法不影响地下结构物在施工期间的正常使用，操作简 单，成本低廉，有效地阻止了钻孔桩通过地下结构底板时，地下水的涌入，解决了在高地下 水位地区用钻孔桩穿透地下结构底板加固基础时，地下水涌出无法施工的技术问题。在地下 水位高于既有地下结构底板的情况下，本施工方法既不影响地下结构的使用，又不会对地下 结构造成破坏，可广泛应用于高地下水位地区地库等既有地下建筑结构的加固施工。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l是施工步骤l的示意图。 图2是施工步骤2、 3的示意图。 图3是施工步骤4、 5的示意图。 图4是图3中A-A剖面的结构示意图。 图5是施工步骤6的示意图。图6是施工步骤7的示意图。
附图标记l一结构底板、2 —地层、3 —凿除混凝土、 4一上层钢筋、5 —灌浆孔、6 — 地层灌浆部分、7 —永久钢护筒、8 —止水钢套筒、9一小孔、IO —孔位处的混凝土块、11-吊 钩、12-止水带、13-无收縮水泥浆。
具体实施例方式
实施例参见图l-图6所示，本发明的施工方法可有如下步骤
参见图1所示，步骤l，凿除结构底板l位于桩位处直径1200mm范围内的表层混凝土，凿 除混凝土3的厚度可为200mm，露出底板上层钢筋，凿除混凝土3的圆周直径大于将要穿入的 止水钢套筒8的直径，并将结构底板的上层钢筋4割除，形成一作业平台。
参见图2所示，步骤2，安装灌浆管，沿上述凿除混凝土3的外周钻3个呈120。分布的灌 浆孔5，穿入灌浆管，管深至结构底板下方约lm的地层2内；凿除混凝土3的外周直径可为 1200mm，灌浆孔5的直径是75mm，灌浆管的直径是38mm。
参见图2所示，步骤3，止水灌浆，对结构底板下方的地层进行灌浆，地层灌浆部分6至 结构底板处，对地层中的孔洞进行封堵。先在3个灌浆管内灌水泥浆和白泥混合物，对结构 底板下较大范围内大的孔洞进行封堵，然后在水泥浆和白泥混合物中加入水玻璃，通过3个 灌浆管继续灌浆，封堵结构底板下钻孔范围内小的空隙，以保证钻孔范围内封堵的严密性。 压浆强度可为15bar。
参见图3、图4所示，步骤4，在步骤l所述的作业平台上放①700mm的圆周线并沿圆周线 钻24个①100mm的小孔9至穿透板底。放线的直径大于将要穿入的永久钢护筒7直径，并小于 止水钢套筒8的直径，沿圆周线将结构底板钻穿，留下孔位处的混凝土块IO。
参见图3、图4所示，步骤5，移除孔位处的混凝土块IO，制成能穿入永久钢护筒7的孔； 在①700mm的混凝土板内安装吊钩，用膨胀螺丝及铁板固定。在施工平台上用吊机将孔位处 的混凝土块10吊离结构底板。
参见图5所示，步骤6，在作业平台上安装直径①1000的止水钢套筒8，从施工平台吊装 底端已安装好止水带的①1000mm止水钢套筒至已移除200mm厚混凝土区域的表面，在上层楼 板开洞处与①1000mm止水钢套筒间隙焊接钢筋支架并浇筑混凝土以固定止水钢套筒，然后在 止水钢套筒最底端四周灌无收縮水泥浆。将止水钢套筒8与结构底板1固定。
参见图6所示，步骤7，安装直径①610mm的永久钢护筒7，在止水钢套筒8内提前注水， 平衡钻穿结构底板后涌出的地下水压力，完成止水工序后，用钻桩机械将永久钢护筒7经止 水钢套筒8内穿入地层2内，进行钻孔桩施工作业，钻孔桩施工作业与现有工序相同。
权利要求
1.一种高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基础的施工方法，其特征在于施工步骤如下步骤1，凿除结构底板(1)位于桩位处的表层混凝土，凿除混凝土(3)的圆周直径大于将要穿入的止水钢套筒(8)的直径，并将结构底板的上层钢筋(4)割除，形成一作业平台；步骤2，安装灌浆管，沿上述凿除混凝土(3)的外周钻灌浆孔(5)，穿入灌浆管，管深至结构底板下方的地层(2)内；步骤3，止水灌浆，对结构底板下方的地层进行灌浆，地层灌浆部分(6)至结构底板处，对地层中的孔洞进行封堵；步骤4，在步骤1所述的作业平台上放圆周线并沿圆周线钻小孔(9)，放线的直径大于将要穿入的永久钢护筒(7)直径，并小于止水钢套筒(8)的直径，沿圆周线将结构底板钻穿，留下孔位处的混凝土块(10)；步骤5，移除孔位处的混凝土块(10)，制成能穿入永久钢护筒(7)的孔；步骤6，在作业平台上安装止水钢套筒(8)，吊装后将止水钢套筒(8)与结构底板(1)固定。步骤7，安装永久钢护筒(7)，在止水钢套筒内提前注水，平衡钻穿结构底板后涌出的地下水压力，用钻桩机械将永久钢护筒(7)经止水钢套筒(8)内穿入地层(2)内，进行钻孔桩施工作业。
2.根据权利要求l所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤2中灌浆孔(5)的数量为2-4个。
3.根据权利要求l所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤3中的止水灌浆分两步进行，先用灌浆料灌浆至结构 底板，对结构底板下方的较大孔洞进行封堵，然后在灌浆料中加入水玻璃，继续灌浆，封堵 结构底板下方钻孔范围内较小的空隙。
4.根据权利要求3所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤3中的灌浆料为水泥浆和白泥混合物。
5.根据权利要求l所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤4中，用混凝土钻孔机沿圆周线连续钻孔(9)至结构 底板底面，留下孔位处的混凝土块(10)。
6.根据权利要求l所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤5中，在孔位处的混凝土块顶部安装吊钩(11)，并将孔位处的混凝土块吊离结构底板，吊钩(11)用膨胀螺丝及铁板与孔位处的混凝土块(10)固定。
7.根据权利要求l所述的高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基 础的施工方法，其特征在于所述步骤6中的止水钢套筒(8)底端已安装好止水带(12)， 在止水钢套筒外壁处焊接钢支架并浇筑混凝土，使止水钢套筒(8)与结构底板(1)固定， 止水钢套筒底端四周灌无收縮水泥浆(13)作防水密封。
全文摘要
一种高地下水位既有地下结构中用钻孔桩加固基础的施工方法，施工步骤如下步骤1，凿除结构底板位于桩位处的表层混凝土；步骤2，沿上述凿除混凝土的外周钻灌浆孔，穿入灌浆管，管深至结构底板下方的地层内；步骤3，对结构底板下方的地层进行止水灌浆，地层灌浆部分至结构底板处；步骤4，钻孔；步骤5，移除孔位处的混凝土块；步骤6，安装止水钢套筒；步骤7，安装永久钢护筒，进行钻孔桩施工作业。该施工方法有效地阻止了钻孔桩通过地下结构底板时，地下水的涌入，解决了在高地下水位地区用钻孔桩穿透地下结构底板加固基础时，地下水涌出无法施工的技术问题。
文档编号E02D5/34GK101550693SQ200910302128
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者旭 冯, 郭志强 申请人:中国土木工程集团有限公司