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1、加固改造工程中的压入桩托换技术压入桩托换是地基处置的一项实用技术，多年来已胜利地托换加固了许多建筑物。近年又用于房屋增层改造中的地基基础补强、桩基础补桩、大型设施基础倾斜顶升纠偏、高层建筑基坑开挖时相邻建筑物及边坡支护、桥墩桥台加固改造等工程中。第1章用于房屋增层地基基础加固补强现有房屋增层改造中如基础过窄，或经测验检讨，原基础无潜力可挖，增层所加的荷载基础无法承担时，可采用压入桩托换方法，在需补强的基础下以托换桩支承增加的结构荷载。呼和浩特市回民区卫生防疫站办公楼是70年代建造的2层破混结构办公楼，毛石砌筑的条形基础，砖、砂浆的标号均很低，砌筑质量不好。基础宽度仅0.8l.0m,埋深1.51
2、1u持力层为可塑状素填土和粉质粘土，基础底面下1.0l.5m为饱和软可塑状态的粉土层，深4m处才见粗砾砂层。自然地基承载力仅100kPa,已属于亟待加固的危房。故决议将原办公楼通过抗震加固后，从两层接高到四层。除对墙体做混凝土钢丝网片加固外，重点用压入桩技术进行地基基础补强。1.计算6150X5钢管桩的单桩承载力，再依据增层各基础部位上增加的结构荷载布桩。2.画出托换桩平面部署图、桩细部加工及大样。按平面图所标的施工顺序号间跳式开挖导坑，压桩托换。每根桩均要压到室内地面下45m进入粗砂硬层，压桩力到达或超越设计单桩承载力的1.5倍。然后交错撤出千斤顶，向桩管内灌C20素混凝土，塞钢管短节，与基
3、础紧固成一体。有基础梁的部位，在梁下压桩托换；无基础梁的墙体，用工字钢对墙底皮砖加固后再压桩托换。第2章用于桩基础补桩桩基础施工中，由于增加结构荷载或设计计算遗漏荷载，灌注桩施工中出现缩径、断桩或残留土厚度大等缺陷，将导致建筑物竣工后由上述原因造成房屋不均匀沉降、墙体开裂O如采用压入桩进行补桩，补足设计要求的承载能力，能够使施工中的房屋补桩后继续施工，竣工交付使用的房屋补桩后确保结构安全。包头市回民中学教学楼为4层（中间局部5层）砖混结构楼房，建筑面积4000m2,1986年冬开头施工，1987年建成使用。因地基土有湿陷性，设计了钻孔灌注桩基础，桩长5、6m,要求桩端落在非湿陷的中粗砂层上。由
4、于桩成孔时残留土未妥善处置及施工、使用中管道漏水，造成基础不均匀沉陷，墙体多处发生裂缝，部分门窗变形，玻璃被压碎，无法进行正常教学。对此采用压入桩托换基础加固方案，在原钻孔灌注桩承台梁底下压入126根56m、200mmX20OnIm的钢筋混凝土预制桩，恢复了教学楼的使用功能。托换加固使用学校暑假，工期仅60d,资金12.8万元。施工程序及压桩方法与上述增层基础补强基本相似。但由于使用混凝土预制桩，增加了桩的预制和接桩工序，设计桩的制做配筋图。每根托换桩的最下一节预制长度1.511,下端预制成60o角。中间各节长度为0.40.6m,以预埋铁件焊接和预留孔预留插筋相装配，端面抹高标号水泥浆接桩。随
5、着高层建筑的崛起，深基坑开挖时相邻建筑物的稳定与边坡支护成了重要的科研课题，特殊是地下水位线以下开挖，降水漏斗范围的旧建筑物更容易开裂破坏。基坑开挖前将相邻建筑物可能受到影响的基础部位，依据荷载的大小布桩托换，把荷载通过压入桩传递到新基础下肯定锚固深度的持力土层上，这是一种简单省钱的处置方法。建设银行内蒙古分行新建办公大楼，地上14层，高61.5m,框架剪力墙结构，箱形基础，地下室埋深5.35m,建成后与旧6层办公楼连成一体。旧楼为混凝土交梁基础，埋深仅2m,新旧楼基础不仅没有距离，且新基础底面低于旧基础底面3m多，新基础大放脚还要深入旧基础边线内O.5m.经方案比较决议采用压入桩基础托换方案
6、。在靠近新楼的旧建筑物山墙和纵横墙基础底下压了60根219X7底开口无缝钢管桩（图9-5-4）。因为旧基础底面下1.52.Om粘性土以下就是粗砾砂层，为保证桩的压入长度和足够的单桩承载力，施工压开口钢管，用短钻杆带小勺钻头伸入桩管内掏土掏砂，用边压入钢管边掏砂的措施将钢管桩压入新基础下34m锚固深度。每根压入桩的最后压入阻力均超越设计单桩承载力的2倍,满足结构安全要求。费用仅6万元，20余天就完成了任务，完工后使用多年新旧楼均无不均匀沉降踪迹。第4章用于大型设施基础纠偏顶升复位大型设施基础发生下沉和倾斜，一般都由地基土不均匀沉降所致。在地基基础施工中，往往注意墙桩基础而忽视设施基础。当设施下地
7、基土中有淤泥泥炭透镜体、湿陷土、松填土、空洞未发现或发现后未认真处置，基础易发生过大的沉降和倾斜。特殊是机械设施投入运转后,地基土受振压密或管道漏水.浸泡湿陷，更容易造成设施基础下沉破坏。处置时如果采用拆-除重新加固地基再做基础的作法花费太大。使用压入桩技术进行托换顶升纠偏加固的方法是，在设施基础底下用千斤顶把预制的涂有防锈漆的钢管桩或混凝土桩逐根压到软弱层下硬持力土层，将设施荷载及基础自重传递下去，靠桩的附加支撑把下沉倾斜的设施基础顶升扶正。托换桩可在基础下沉多的一侧多部署，在下沉少的地方少部署，以调节各部分地基承载不均衡情况，消除或减少差异沉降。如果基础和设施荷载过大，还可使用多台大千斤顶
8、配合托换顶升。丰镇电厂是国家“七五”，和“八五”，期间重点能源建设项目，翻车机室和牵车平台建于1988年，基础落在填方整平的地面上。采用机械开挖推平碾压，最大开挖深度12m,机房及设施基础全部落在厚薄不均未碾压密实的填土上。施工时发现翻车机房东西附跨下沉。施工单位采用人工挖孔灌注桩加抬梁的措施处置，因桩短未进入原土层，反而增加了负担。建筑物落成，设施安装未投入运行时又遇管道漏水，东西附跨与主机房之间被拉裂，附跨发生倾斜；平台及基础下沉，中间向下挠曲，一个角基础向下倾斜，最大沉降量达20cm。经工程处置投标，选用压入桩托换顶升加固方案，使用219X7无缝钢管作桩，压人319根，最大压桩深度13m
9、,桩端进入坚硬粘性土层，压桩力达230250kN.为保证设施正常运行，在托换的基础上，对基础倾斜和挠曲进行顶升纠偏。方法是先逐根压桩至深度和压桩力均满足要求后，不撤千斤顶，在基础下沉大的部位加多台500k52000kN千斤顶（垫枕木或钢板）辅助托换桩上的千斤顶反复顶升，宣至基础偏差调整到满足设计要求，再从基础下交错撤出千斤顶，塞钢管短节垫钢板块，旋紧防回弹大螺栓，支模浇C20混凝土，把托换桩和基础紧固成一体。桥梁建造后若干年，由于无法满足日益增长的交通流量、桥面荷载、抗震及防洪要求，或由于某些原因桥墩桥台下沉开裂破坏，需改造维修加固。其中基础工程部分成为设计施工中不好解决的难题。使用压入桩托换
10、或桩墩综合托换技术可做到既保证桥的结构安全，又不中断交通。具体作法是先把桥墩桥台逐个托换加固，或先压桩托换，后筑混凝土墩，换掉腐蚀的桥墩桥台或腐蚀部分，扩大桥墩桥台支承面积或加大基础埋深，降低桥下河底标高，增加桥下过水断面。包头市红星桥位于包头市东河区，钢筋混凝土结构，建于60年代，是市区街道过河桥。为增加暴雨过后的泄流量，红星桥上下游河底均需加深加宽。改造前的红星桥，泄洪过水断面不够，必须按照防洪规划设计要求，将河底加深。新设计河底标高比原河底低1m,离原基础底仅0.67m（图9-5-2）,危及桥的稳定和结构安全。采用压入桩技术，在桥墩桥台底下压桩托换，加深桥墩桥台基础。为保证安全，不中断路
11、面交通，采用半幅封闭施工、半幅车辆人流通行交替作业方案。先将半幅施工的桥面下的桥墩桥台分割成条块，间跳式开挖、压桩托换、支模、浇注混凝土。完成半幅施工之后开放，让车辆人流通行，再将令半幅桥封闭，用同样的方法施工，最后加固整修桥面和栏杆，完成改造加固任务。至今基础、桥墩、桥台及桥面结构完好。当前压入托换技术，已从小规模房屋局部排险托换加固，开展到大口径钢管桩、大吨位千斤顶整个房屋、大型设施基础补救性和预防性托换加固。用桩数量由几根到二、三百根。桩用原料为为几十吨钢管、上百立方米的混凝土。在托换桩顶升螺栓或桩侧加小千斤顶，避免了托换压桩撤出千斤顶后桩发生的回弹。应用“土塞作用”，大工程和遇上难压入
12、的砂层，可开口压入钢管或边压入钢管，边从管内掏土，然后向管内灌注混凝土成桩。增加桩的压入长度，解决压入桩通硬层或硬夹层不易进尺的矛盾。施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不
13、得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意
14、检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除
15、安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌饕子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子
16、夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离（IkV以下4m,1-10kv6m）.34、夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空.
