樁式托換壓入樁托換

壓入樁托換亦稱(chēng)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(duì)樁的支撐將建筑物托住。千斤頂上的反力梁可以利用原來(lái)基礎(chǔ)下的基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)板。如果原基礎(chǔ)沒(méi)有基礎(chǔ)梁或基礎(chǔ)板，可以先加固建筑物的底層墻體，然后再進(jìn)行壓入樁托換。

該方法適用于條形基礎(chǔ)的托換加固。托換樁的平面布置按墻體中心軸線或基礎(chǔ)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(gè)托換坑的位置應(yīng)避開(kāi)門(mén)窗等墻體薄弱部位。

當(dāng)?shù)鼗泻休^多的大塊石、堅(jiān)硬黏性土或密實(shí)的砂土夾層時(shí)，由于樁壓入時(shí)難度較大，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，其適用與否。

對(duì)于上硬下軟的地層，會(huì)產(chǎn)生負(fù)摩阻力的欠固結(jié)土，不能提供千斤頂反力的或嚴(yán)重開(kāi)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(kāi)挖豎向?qū)Э雍蜋M向?qū)Э印?

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的壓入樁所承受的荷載，使用直徑300~450mm的開(kāi)口鋼管（或0.2m×0.2m的預(yù)制鋼筋混凝土方樁），用設(shè)置在基礎(chǔ)底面下的液壓千斤頂將其壓入土層中。鋼管可截成1.0m長(zhǎng)的若干段，用特制的套筒接頭將鋼管段連接起來(lái)，當(dāng)樁很長(zhǎng)或者土中有障礙物時(shí)，應(yīng)焊接上面的接頭。

（3）當(dāng)鋼管頂入土層中時(shí)，每隔一定時(shí)間，根據(jù)土的性質(zhì)，用合適的取土工具將土取出，但應(yīng)避免坑周?chē)恋能浕?

（4）樁段經(jīng)過(guò)交替頂進(jìn)、清孔和接高后，直至樁尖到達(dá)設(shè)計(jì)深度。

（5）當(dāng)樁已達(dá)到要求的設(shè)計(jì)深度并且清孔完畢后，可以在鋼管中直接灌注混凝土（當(dāng)鋼管中無(wú)水時(shí)），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(shí)。

（6）將壓入樁與原有基礎(chǔ)梁澆灌在一起，形成整體連接以承受荷載。

錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建筑物基礎(chǔ)上鑿出壓樁孔，并埋設(shè)錨桿，然后設(shè)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(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、移動(dòng)靈活，可在場(chǎng)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(kāi)裂或者傾斜；②建筑物加層或廠房擴(kuò)大；③在密集建筑群中或在精密儀器車(chē)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(dú)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(qiáng)度等級(jí)為C30的200mm×200mm或300mm×300mm預(yù)制鋼筋混凝土方樁，每節(jié)長(zhǎng)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。

灌注樁托換是利用擱置在灌注樁上的托梁或承臺(tái)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(shè)備所需凈空條件的既有建筑物的托換加固。當(dāng)樁必須穿過(guò)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(shè)置很深、費(fèi)用很高等情況時(shí)應(yīng)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(dāng)孔壁不能直立時(shí)，應(yīng)加設(shè)磚砌護(hù)壁或混凝土護(hù)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(shí)際需要變動(dòng)樁徑和樁長(zhǎng)，能在密集建筑群而又不停工、不搬遷的條件下施工。

樹(shù)根樁托換是在既有基礎(chǔ)的兩側(cè)穿透基礎(chǔ)設(shè)置多束樹(shù)根樁來(lái)承托、加強(qiáng)既有基礎(chǔ)的托換方法。鉆孔穿過(guò)既有建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)入地基土中至設(shè)計(jì)標(biāo)高，清孔后放入鋼筋，再用壓力泵灌注水泥漿、水泥砂漿或細(xì)石混凝土，邊灌、邊振、邊拔管，最后形成樹(shù)根樁，對(duì)既有基礎(chǔ)構(gòu)成托換。

樹(shù)根樁托換所需場(chǎng)地較小，施工時(shí)噪音和振動(dòng)小，不需要對(duì)被托換的地基、基礎(chǔ)或墻柱等作切割或開(kāi)挖，對(duì)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(chǔ)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(jìn)行，比較方便；樁孔很小，對(duì)墻身和地基土幾乎不產(chǎn)生任何應(yīng)力。由于是在地基的原位置上進(jìn)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(huì)損傷原有外觀，因此古建筑的修復(fù)應(yīng)優(yōu)先考慮采用。

樹(shù)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(lèi)地基的處理與基礎(chǔ)加固，以及增強(qiáng)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(shí)可根據(jù)工程要求和地層情況，采用不同鉆頭和鉆進(jìn)時(shí)的護(hù)孔方法。在鋼筋混凝土基礎(chǔ)或磚石結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上鉆進(jìn)開(kāi)孔時(shí)可采用牙輪鉆頭、合金鋼鉆頭或鋼粒鉆頭；在軟粘土中鉆進(jìn)時(shí)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(qiáng)風(fēng)化巖層上鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)采用外嵌合金鉆頭。 2100433B

隨著我國(guó)工程項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展，建筑物各種復(fù)雜地基情況不斷出現(xiàn)，其中不乏因地基處理不當(dāng)，地基沉降差大，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂等破壞現(xiàn)象，建筑物本身的空間限制了機(jī)械設(shè)備的施工，坑式托換技術(shù)是解決此類(lèi)問(wèn)題的有效途徑之一。

托換技術(shù)是在20世紀(jì)30年代興起的，我國(guó)的相關(guān)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(chǔ)加寬和加深托換、樁式托換、基礎(chǔ)減壓和加壓相應(yīng)托換、樹(shù)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(chǔ)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(wèn)題。

坑式托換施工減小了建筑物基礎(chǔ)持力層面積，地基應(yīng)力會(huì)有所增加，但施工周期短，地基附加應(yīng)力時(shí)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(lèi)，即樁式托換法、灌漿托換法和基礎(chǔ)加固法。

1．樁式托換法

樁式托換法為采用樁進(jìn)行基礎(chǔ)托換方法的總稱(chēng)。它是在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的下部或兩側(cè)設(shè)置各類(lèi)樁，在樁上擱置托梁或承臺(tái)系統(tǒng)或直接與基礎(chǔ)錨固，來(lái)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(shù)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(guò)灌漿管將無(wú)機(jī)或有機(jī)化學(xué)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(chǔ)加固法

基礎(chǔ)加固法適用于建筑物基礎(chǔ)支承能力不足的既有建筑物的基礎(chǔ)加固。

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

采用灌注法加固時(shí)，可在基礎(chǔ)中鉆孔或打孔，孔徑應(yīng)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(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)每邊打孔不應(yīng)少于2個(gè)。灌漿壓力可取0.2～0.6mPa。當(dāng)注漿管提升至地表下1.0～1.5m范圍內(nèi)而漿液不再下沉?xí)r，可停止灌漿。灌漿的有效直徑為0.6～1.2m。施工應(yīng)沿基礎(chǔ)縱向分段進(jìn)行，每段長(zhǎng)度可取2.0～2.5m。

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