樁式托換灌注樁托換

灌注樁托換是利用擱置在灌注樁上的托梁或承臺支承既有建筑物的柱和墻的托換方法，根據(jù)成孔方式的不同，可分為螺旋鉆孔灌注樁、潛水鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁等。灌注樁托換適用于具有沉樁設備所需凈空條件的既有建筑物的托換加固。當樁必須穿過存在障礙物的地層；或被托換建筑物較輕，或上部結(jié)構(gòu)條件較差，不能提供合適的千斤頂反力；或樁必須設置很深、費用很高等情況時應考慮采用灌注樁托換。

各種托換灌注樁的適用條件宜符合下列規(guī)定：

（1）螺旋鉆孔灌注樁適用于均質(zhì)粘性土地基和地下水位較低的地質(zhì)條件；

（2）潛水鉆孔灌注樁適用于粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土和沙土地基；

（3）人工挖孔灌注樁適用于地下水位以上或土質(zhì)透水性小的地質(zhì)條件。當孔壁不能直立時，應加設磚砌護壁或混凝土護壁以防塌孔。灌注樁托換所需施工空間小，操作靈活，可根據(jù)實際需要變動樁徑和樁長，能在密集建筑群而又不停工、不搬遷的條件下施工。

錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建筑物基礎上鑿出壓樁孔，并埋設錨桿，然后設置反力架和千斤頂，利用錨桿承受反力將樁從壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中的托換方法，如圖1所示。錨桿靜壓樁托換施工時無振動、無噪聲，設備簡單、操作方便、移動靈活，可在場地和空間狹窄條件下施工。錨桿靜壓樁特別適用于以下情況：①地基不均勻沉降引起上部結(jié)構(gòu)開裂或者傾斜；②建筑物加層或廠房擴大；③在密集建筑群中或在精密儀器車間附近建造多層建筑物；④新建建（構(gòu)）筑物需采用樁基，但不具有單獨的打樁工期；⑤樁基工程事故處理。

錨桿靜壓樁的樁身可采用混凝土強度等級為C30的200mm×200mm或300mm×300mm預制鋼筋混凝土方樁，每節(jié)長度為1~3m，由施工凈空高度確定，也可選用鋼管或鋼軌做樁身。接頭可采用焊接或硫磺膠泥等。

壓入樁托換亦稱頂承靜壓樁托換，該方法是將建筑物本身的自重作為反力，用千斤頂將樁壓入地基土中，憑借地基土對樁的支撐將建筑物托住。千斤頂上的反力梁可以利用原來基礎下的基礎梁或基礎板。如果原基礎沒有基礎梁或基礎板，可以先加固建筑物的底層墻體，然后再進行壓入樁托換。

該方法適用于條形基礎的托換加固。托換樁的平面布置按墻體中心軸線或基礎布置，根據(jù)被托換加固的建筑物的墻體形式及其荷載大小確定，而且每個托換坑的位置應避開門窗等墻體薄弱部位。

當?shù)鼗泻休^多的大塊石、堅硬黏性土或密實的砂土夾層時，由于樁壓入時難度較大，應根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，其適用與否。

對于上硬下軟的地層，會產(chǎn)生負摩阻力的欠固結(jié)土，不能提供千斤頂反力的或嚴重開裂的建筑物，不易壓入的砂土地基以及自重濕陷性黃土地基，均不宜采用壓入樁托換。

壓入樁的施工步驟如下：

（1）在墻基或柱基下開挖豎向?qū)Э雍蜋M向?qū)Э印?

（2）根據(jù)設計的壓入樁所承受的荷載，使用直徑300~450mm的開口鋼管（或0.2m×0.2m的預制鋼筋混凝土方樁），用設置在基礎底面下的液壓千斤頂將其壓入土層中。鋼管可截成1.0m長的若干段，用特制的套筒接頭將鋼管段連接起來，當樁很長或者土中有障礙物時，應焊接上面的接頭。

（3）當鋼管頂入土層中時，每隔一定時間，根據(jù)土的性質(zhì)，用合適的取土工具將土取出，但應避免坑周圍土的軟化。

（4）樁段經(jīng)過交替頂進、清孔和接高后，直至樁尖到達設計深度。

（5）當樁已達到要求的設計深度并且清孔完畢后，可以在鋼管中直接灌注混凝土（當鋼管中無水時），或者先在管底用“砂漿塞”封閉，待其硬結(jié)后再抽干管中的水，然后灌注混凝土并振搗密實。

（6）將壓入樁與原有基礎梁澆灌在一起，形成整體連接以承受荷載。

樹根樁托換是在既有基礎的兩側(cè)穿透基礎設置多束樹根樁來承托、加強既有基礎的托換方法。鉆孔穿過既有建筑物的基礎進入地基土中至設計標高，清孔后放入鋼筋，再用壓力泵灌注水泥漿、水泥砂漿或細石混凝土，邊灌、邊振、邊拔管，最后形成樹根樁，對既有基礎構(gòu)成托換。

樹根樁托換所需場地較小，施工時噪音和振動小，不需要對被托換的地基、基礎或墻柱等作切割或開挖，對被托換建筑物比較安全，也可不干擾建筑物的正常使用；樁截面小，能使樁身、墻身和基礎聯(lián)合成一體，壓力灌漿能使樁體與地基緊密結(jié)合，除能支承垂直荷載、抗拔、抗側(cè)向荷載和抗傾覆力矩外，還能加固地基；施工操作都可在地面上進行，比較方便；樁孔很小，對墻身和地基土幾乎不產(chǎn)生任何應力。由于是在地基的原位置上進行加固，且不需要繁重的輔助結(jié)構(gòu)，完工后的加固體不會損傷原有外觀，因此古建筑的修復應優(yōu)先考慮采用。

樹根樁托換法適用于既有建筑物的修理和加層、古建筑整修、地下鐵道穿越、橋梁工程等各類地基的處理與基礎加固，以及增強邊坡的穩(wěn)定性等。適合于碎石土、砂土、粉土和粘性土等各種不同的地基土質(zhì)。施工時可根據(jù)工程要求和地層情況，采用不同鉆頭和鉆進時的護孔方法。在鋼筋混凝土基礎或磚石結(jié)構(gòu)基礎上鉆進開孔時可采用牙輪鉆頭、合金鋼鉆頭或鋼粒鉆頭；在軟粘土中鉆進時可選用合金肋骨式鉆頭，使巖心管與孔壁間增大一環(huán)狀間隙，防止軟粘土縮徑造成卡鉆事故；在強風化巖層上鉆進時，應采用外嵌合金鉆頭。 2100433B

隨著我國工程項目建設發(fā)展，建筑物各種復雜地基情況不斷出現(xiàn)，其中不乏因地基處理不當，地基沉降差大，導致建筑物出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂等破壞現(xiàn)象，建筑物本身的空間限制了機械設備的施工，坑式托換技術(shù)是解決此類問題的有效途徑之一。

托換技術(shù)是在20世紀30年代興起的，我國的相關地基處理技術(shù)規(guī)范也列入了托換技術(shù)。其中托換技術(shù)的具體方法包括基礎加寬和加深托換、樁式托換、基礎減壓和加壓相應托換、樹根樁托換、灌漿托換、糾偏托換等方法 。

坑式托換技術(shù)是一種既有建筑物地基基礎加固行之有效的加固方式，其受力明確、加固效果顯著，可快速解決建筑物不均勻沉降及承載力不足等問題。

坑式托換施工減小了建筑物基礎持力層面積，地基應力會有所增加，但施工周期短，地基附加應力時效短，引起的附加沉降不明顯 。2100433B

按照施工方法，托換技術(shù)可分為3類，即樁式托換法、灌漿托換法和基礎加固法。

1．樁式托換法

樁式托換法為采用樁進行基礎托換方法的總稱。它是在基礎結(jié)構(gòu)的下部或兩側(cè)設置各類樁，在樁上擱置托梁或承臺系統(tǒng)或直接與基礎錨固，來支承被托換的墻和柱基。樁式托換可分為坑式靜壓樁托換、錨桿靜壓樁托換、灌注樁托換（如圖1《灌注樁托換》所示）和樹根樁托換等。

樁式托換適用于軟弱黏性土、松散砂土、飽和黃土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等?！?

2．灌漿托換法

灌漿托換法指利用氣壓、液壓等方式通過灌漿管將無機或有機化學漿液注入土中，使地基固化，起到提高地基承載力、減小沉降量以及防滲堵漏的一種加固方法。

灌漿托換法適用于既有建筑物的地基處理。

根據(jù)灌入地層中漿液的材料不同，灌漿托換法可分為：水泥灌漿法、硅化加固法和堿液加固法。

3．基礎加固法

基礎加固法適用于建筑物基礎支承能力不足的既有建筑物的基礎加固。

當基礎由于機械損傷、不均勻沉降和凍脹等原因引起開裂和損壞時，或當既有建筑物的基礎產(chǎn)生裂縫或基底面積不足時，可采用灌漿法(漿液可采用水泥漿或環(huán)氧樹脂等)或用混凝土或鋼筋混凝土套加基礎等方法進行加固處理。

采用灌注法加固時，可在基礎中鉆孔或打孔，孔徑應比注漿管的直徑大2～3mm，在孔內(nèi)放置直徑25mm的注漿管，孔距可取0.45～1.0m。對單獨基礎每邊打孔不應少于2個。灌漿壓力可取0.2～0.6mPa。當注漿管提升至地表下1.0～1.5m范圍內(nèi)而漿液不再下沉時，可停止灌漿。灌漿的有效直徑為0.6～1.2m。施工應沿基礎縱向分段進行，每段長度可取2.0～2.5m。

采用混凝土或鋼筋混凝土套加大基礎處理時，可沿基礎單向或雙向加寬。用混凝土套加固時，每邊一般可加寬200～300mm；用鋼筋混凝土套加固時，每邊可加寬300mm以上。加寬部分鋼筋應與基礎內(nèi)主鋼筋連接。在加寬部分的地基上，應鋪設厚度為100mm的壓實碎石層或砂礫層。灌注混凝土前，應將原基礎鑿毛和刷洗干凈，并隔一定高度插入鋼筋或角鋼。