【新时代加固】地基基础加固

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【新时代加固】地基基础加固

浏览量：1502 发布时间：2017.02.07

地基基础加固

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地基基础加固的主要原因：
1）因勘探、设计、施工活使用不当等原因造成的地基基础破坏
2）因改变建筑的使用要求，而需对建筑基础进行加固。如增层、增加荷载、改扩建等
3）由于环境影响，而需对既有建筑地基基础进行加固。如邻近新建建筑施工、深基坑开挖、新建地下工程、遭受自然灾害等
地基基础加固的主要方法：
1）基础注浆补强
适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。浆液主要采用水泥浆，水灰比可采用0.5~0.6，或采用环氧树脂等。
a、首先在裂缝处钻孔，单边基础每边不少于2孔；
b、条基可沿基础纵向间距1.5~2.0m钻孔，且不小于2排
c、注浆施工时，先在原基础裂损处钻孔，注浆管直径可为25mm,钻孔与水平面的倾角不应小于30°,钻孔孔径应比注浆管的直径大2-3mm,孔距可为0.5-1.0m。
d、注浆压力可取0.1-0.3MPa。如果浆液不下沉，则可逐渐加大压力至0.6MPa，浆液在10-15min内再不下沉则可停止注浆。注浆的有效直径为0.6-1.2m。
2）增大基础底面积
加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。
a、当基础承受偏心受压时，可采用不对称加宽；当承受中心受压时，可采用对称加宽。
b、在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后，铺一层高强度等级水泥浆或涂混凝土界面剂，以增加新老混凝土基础的粘结力。
c、对加宽部分，地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。
d、当采用混凝土套加固时，基础每边加宽的宽度其外形尺寸应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7中有关刚性基础台阶宽高比允许值的规定。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋。
e、当采用钢筋混凝土套加固时，加宽部分的主筋应与原基础内主筋相焊接。
f、对条形基础加宽时，应按长度1.5-2.0m划分成单独区段，分批、分段、间隔进行施工。
g、当不宜采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积时，可将原独立基础改成条形基础；将原条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础；将原筏形基础改成箱形基础。
3）锚杆静压桩
是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。
通常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层，当桩须贯穿有一定厚度的砂性土夹层时，须根据桩机的压桩力与终压力及土层的形状、厚度、密度、上下土层的力学指标、桩型、桩的构造、强度、桩截面规格大小与布桩形式、地下水位高低以及终压前的稳压时间与稳压次数等综合考虑其适用性。
有时也适用于覆土层不厚的岩溶地区。在这些地区采用钻孔桩很难钻进；采用冲孔桩，容易卡锤；采用打入式桩，容易打碎。只有采用静压桩可缓慢压入，并能显示压桩阻力，但在溶洞、溶沟发育充分的岩溶地区，静压桩宜慎用，以及在土层中有较多孤石、障碍物的地区，静压桩宜慎用。
优点
∗ 能迅速制止沉降和倾斜，施工过程中不会引起附加沉降。
∗ 压桩施工可在狭小的空间进行压桩作业，适用于大型机具无法进入的工程。
∗ 可在车间不停产或居民不搬迁的情况下，对沉裂建筑物的托换工程。
∗ 传荷过程和受力性能明确，能得到每根桩的实际承载力，施工质量可靠。
a、其施工工艺为：
测量定位 → 压桩机就位 → 吊装喂桩 → 桩身对中调直 → 压桩→接桩 → 再压桩 →（送桩）→ 终止压桩→ 切割桩头。
b、测量定位：在桩身中心打入一根短钢筋，若在较软的场地施工，由于桩机的行走而挤压预打入的短钢筋，故当桩机基本就位之后要重新测定桩位。
c、桩机就位：桩基行至桩位处，使桩机夹持钳口中心（可挂中心线陀）与地面上的样桩基本对准，调平压桩机后，再次校核无误，将长步履（长船）落地受力。
d、吊装喂桩：静压预制桩桩节长度一般在12米以内，可直接用压桩机上的工作调机自行吊装喂桩，也可以配备专门调机进行吊装喂桩。第一节桩（底桩）应用带桩尖的桩，当桩被运到压桩机附近后，一般采用单点吊法起吊，采用双千斤（吊索）加小便担（小横梁）的起吊法可使桩身竖直进入夹桩的钳口中。当接桩采用硫磺胶泥接桩法时，起吊前应检查浆锚孔的深度并将孔内的夹物和积水清理干净。
e、桩身对中调直：桩被吊入夹桩钳口后，由指挥员指挥司机将桩缓慢降到桩尖离地面10cm左右为止，然后加紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩压入土中0.5~1.0m，暂停下压，在从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当桩身垂直度偏差小于0.5%时才可正式压桩。
f、压桩：通过主机的压桩油缸伸程的力将桩压入土中，压桩油缸的最大行程因不同型号的压桩机而有所不同，一般为1.5~2.0m，所以每一次下压，桩入土深度约为1.5~2.0m，然后松夹具—上升—再夹紧—再压，如此反复进行，方可将一节桩压下去。当一节桩压到其桩顶离地面80~100cm时，可进行接桩或放入送桩器将桩压至设计标高。
g、接桩：常用接头形式有电焊焊接和硫磺胶泥锚固接头。电焊焊接施工时焊前须清理接口处砂浆、铁锈和油污等杂质，坡口表面要呈金属光泽，加上定位板。接头处如有孔隙，应用锲形铁片全部填实焊牢。焊接坡口槽应分3~4层焊接，每层焊渣应彻底清除，焊接采用人工对称堆焊，预防气泡和夹渣等焊接缺陷。焊缝应连续饱满，焊好接头自然冷却15分钟后方可施压，禁止用水冷却或焊好即压。
4）树根桩法
是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度，然后放入钢筋笼，同时放入灌浆管，注入水泥浆或水泥砂浆，结合碎石骨料成桩，树根桩可以根据需要，做成垂直的，也可以是倾斜的；可以是单根的，也可以是成束的；
a、树根桩法的适用范围：适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基上既有建筑的修复和增层，古建筑的整修，地下铁道的穿越等加固工程。
b、基本施工工艺
∗ 成孔
一般采用小型钻机钻孔，采用水或泥浆作为循环冷却钻头和除渣手段，同时循环水在钻进过程中，水和泥土搅拌混合在一起亦变成泥浆状。有时为了提高树根桩的承载力，多采用正循环方法，当遇到较硬土层时，换上水力扩孔钻头，以达到扩孔目的。在饱和软土层钻进时，经常遇到流砂层，钻进时，进尺速度要慢，依靠岩心管在流砂层表面磨动旋转，加上孔内泥浆，使孔壁表面形成泥皮，以达到护孔目的。表土层松散时，用套管护孔，套管口一般高出地面10cm，钻至设计标高。
∗ 清孔：成孔后对孔内泥浆转换，达到要求的一定比重泥浆水或基本达到溢出清水。
∗ 钢筋笼的制作
钢筋笼根据设计荷载确定其含量钢量，每段钢筋笼的长度可以视现场条件和机具的吊放能力而定。一般每节长5~6m，钢筋笼的接头采用绑扎或焊接均可，其搭接长度应符合规范要求，由于树根桩的直径均较小，故钢筋的混凝土保护层1.5~2.9cm，对于特殊要求另作处理。
∗ 灌浆管的制作
灌浆管的制作，当考虑拔出时，接头处采用外缩节，使外管壁光滑，容易从砂浆中拔出。为防止泥浆进入管内，需在管底口用黑胶布或聚乙烯胶布封住，在管底口以上1.0m范围做成花管形状，其孔眼直径0.8cm，纵向间距10cm，竖向四排，灌浆管一般放在钢筋笼内，一起放到钻孔内。
∗ 灌浆成孔
在钢筋笼和灌浆管沉入钻孔之后，压入水泥砂浆，灌浆管在灌注过程中，一般要埋入水泥浆中2~3m，以保证桩体的质量。灌浆后，立即投入碎石（5~25cm）用钢筋插捣，使骨料均匀分布于桩身。
∗ 注浆
注入搅拌好并经筛选的浆液，浆液采用水泥砂浆，水灰比宜为0.4~0.5，配经为0.5：1.0：0.3（重量比水：水泥：砂）黄砂采用细砂，颗料均匀，最大粒径不超过0.5mm。采用二次注浆工艺，在第一次注浆初凝后，方可进行第二次注浆，第一次注浆工作压力1.5~2.0MPa，第二次为2.0~4.0MPa。

地基基础加固工程实例：
1、工程概括
原建筑层数为三层,现改为四层,建筑面积由原来的10506平米增加为11848平米，建筑高度23.95米，建筑抗震设防类别为丙类建筑,抗震基本烈度为7度。为满足上部结构的增加，本工程在原有的基础上增大部分承台的面积,采用桩承台基础，新增桩长18米,压桩方式采用锚杆静压桩。具体需增加承台的布置图（编号1、2、3、4、5、6、7、8）如下：

2、编制依据
（1）相关设计图纸要求
（2）《建筑工程施工质量验收统一标准》         GB50300-2001
（3）《混凝土结构工程施工质量验收规范》       GB50204-2002
（4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》     GB50202-2002
（5）《钢筋焊接及验收规范》                   JGJ18-2003
（6）《混凝土结构锚固技术规范》                  JGJ145-2004
3、现场勘察
基础加固施工地点为意大利馆建筑内部，基础加固施工区域装饰情况为：地面为意大利进口地砖，地砖做法采用防静电地板砖施工做法，支架采用镀锌方钢，膨胀螺栓固定与基础混凝土上，基础混凝土厚度100mm-500mm不等，结构立柱装饰采用石膏板，现场具体装饰见下图：

3、施工重点及难点分析
由于本工程基础加固施工位置为原建筑物内部施工，且业主对内部原有装饰的保护性要求高，每个基础加固点周边环境均不同，其中4、6、7号基础施工涉及到外墙结构，需设计及业主勘察现场后，给出我司具体的施工方法，我司在外墙结构上不得随意拆除，其它基础施工区域装饰均采用的是上图中所示，根据现场装饰情况，本工程施工重点一：现有进口地砖保护性拆除措施；重点二：必须全部采用人工开挖；重点三：在土方外运过程中，对未拆除地砖的保护措施；施工难点：锚杆静压桩施工，对于锚杆静压桩我司已制定专项的施工方案。
4、施工组织安排
为了以后更好控制施工质量及对施工工期的安排，我司将首先安排所有基础加固区域的装饰拆除施工（立柱外装饰→进口地板拆除），拆除顺序可按照1号、2号、5号、8号同时拆除，其他区域由于涉及到外立面结构，可先征求业主及设计对该处拆除的保护意见，再统一安排拆除，也避免整体拆除过程中每个区域管理不到位，造成对拆除的地砖保护不利的问题，3号和4号、2号和6号之间的施工距离较近，在地砖拆除时可将该处之间的所有地砖拆除，在拆除过程中，我司将在每个拆除区域安排一名管理人员监督。
在基础施工安排上，我司将按照装饰拆除的顺序安排基础施工，对于基础施工过程中土方的运输，我司将制定严格的运输路线及未拆除地砖的保护措施（方法下述），每个区域安排一名管理人员现场监督指导。

6、施工流程
测量放线→地板拆除→地坪放线→洗孔→切块、取块→人工挖土→垫层→钢筋施工→模板施工→混凝土施工→压桩→桩孔封堵→土方回填
7、具体施工方法
7.1测量放线
以建设单位提供的基准点为依据，根据设计图纸轴线的布置，采用平面坐标测量法测量轴线，一次测量到位，再由外部轴线坐标引至内部大厅区域一点（做为基准点），根据基准点放出需加固的每个基础具体位置，再根据基坑边坡放坡系数及基坑操作面宽度，放出基坑临界线，为增加施工作业面，距基坑临界线1.5m以外的地砖需全部拆除，加固承台有两种形式，具体每种形式放线要求见下图：

承台一地板拆除放线要求

承台二地板拆除放线要求
7.2地板拆除

进口地板砖原安装示意图

对拆除的地砖、配件采取严格的保护措施，根据地砖拆除临界线位置（不足整块的按整块拆除），对需拆除的地砖先进行编号（编号笔必须采用可擦除的，严禁使用油漆、记号笔等），拆除期间必须有现场管理人员在场监督指导，拆除方式采用地砖专用吸盘，拆除后的地砖统一放置在现场订做的盒子（可用现场木方及九夹板制作）内，将拆除的地砖搬至我司现场办公室，派专人看管。
7.3地板收边处理方法

拆除后出现的地板收边处理方法采用上图所示，在收口位置砌筑一圈混凝土砌块，砌筑高度应高出原有进口地砖50mm左右，保证收口位置进口地板不受压力，防止对其造成破坏。
7.4施工道路设置
为保护未拆除的地板，我司在道路安排上采取就近原则，尽量减少与未拆除地板的接触，施工现场主要施工区域为D-H轴，根据现场勘察制定了最优的运输路线，见下图，图中运输通道涉及的门，在运输过程中，为避免受到不必要的损坏，我司将该处门临时拆除，门框采取临时的保护措施。

道路运输平面布置图
注：图中红色圆圈表示需加固基础位置，红线填充区域表示临时运输通道。
施工通道对未拆除地砖的保护方法可根据地板收边处理方法施做。
7.4洗孔、切块及取块
洗孔放线应根据前期测量开挖临界线，将临界线内整块地坪等分为若干块，每块尺寸可控制在400mm*400mm左右。
地坪破除采用“喜力得”钻孔机，钻孔大小控制在∅100至∅150，钻孔必须连续钻孔，保证后期切块取块的顺利施工，取块采用人工搬运。
7.5基础开挖
（1）基础开挖必须采用人工开挖。
（2）开挖深度2.5m，基坑操作面宽500mm，边坡坡度系数为1:0.5，基坑四周挖150*150排水沟引自集水井，排水可采用水泵，但必须保证管线不漏水，水量较少时也可采用人工排水。
（3）所有土方通过手推车运至停车场区域。
（4）基础开挖如遇到不良土质或地质情况与勘查报告不符时，应及时与设计、勘察、监理联系处理意见，严格按设计和监理的意见进行处理，严禁超挖虚填，并作好原始记录。
（6）土方开挖施工过程中，随时察看土质和观察基坑边坡稳定情况，如遇边坡可能不稳定应立即采取护坡和加设支撑等有效措施，防止塌方。
（7）地槽开挖后,通知设计,勘察,施工监理,施工方验槽。
7.6基底处理
（1）清至槽底应进行钎探，并通知有关人员验槽，施工中如遇不良土质，应通知设计人员协商解决。
（2）开挖基槽时，不应挠动持力层土的原状结构，若经挠动，应挖除挠动部分，并根据土的压缩性可选用素混凝土、级配碎石或2:8灰土进行回填处理。基底土方的中心、标高及表面平整度必须符合设计及规范要求。
（3）若遇到不良地基时，应挖至进老土150mm处的标高处，采用粗砂分层振捣。对于砂垫层，其干密度应满足：中砂ρ≥1.6×10 kg/m, 粗砂ρ≥1.6×10 kg/m.
（4）浇筑垫层前必须清理基底浮土,且至持力层。
7.7垫层
垫层采用商品混凝土，垫层厚度100mm，混凝土强度C15，采用手推车，溜槽下灰，人工用铁锹铺平，振捣时，采用平板式震动器振实，直尺刮平，表面用木抹字搓平。已浇筑完的混凝土垫层，在砼浇筑5小时后覆盖草包养生。
地基基础植筋加固
7.8钢筋施工
（1）承台扩大部分用植筋的方式与原承台相连，新旧混凝土交界面处凿毛，首先清理原有承台上的浮土，认真审阅图纸，根据图纸要求采用冲击钻打孔，专用植筋胶植筋，植筋深度不小于15d，植筋必须严格按照《混凝土结构锚固技术规范》。
（2）钢筋进场须有材质合格证和符合批量的复检合格证。
（3）钢筋网的绑扎，四周两行钢筋交叉点应每点扎牢，中间部分每隔一根相互成梅花式扎牢，双向主筋的钢筋，必须将全部钢筋相互交点扎牢，注意相邻绑扎点的铁线扣要成八字形绑扎（左右扣绑扎）。
（4）基础承台双层钢筋网绑扎时，在上层钢筋网下面设置钢筋撑脚（凳子）或混凝土撑脚，以保证上、下层钢筋位置的正确。
（5）在绑扎钢筋时，按设计规定留足保护层，不允许有负误差。垫块采用相同配合比的细石砼或砂浆，将钢筋垫起，严禁以钢筋垫钢筋。用于保护层的垫块，事先按保护层不同厚度做好，养护7天后使用，侧面用的垫块予埋铁丝。
7.9模板施工
（1）模板采用九夹板。
（2）锚杆静压桩洞口的预留应根据图纸尺寸提前制作好模板，材料采用九夹板，在钢筋绑扎前固定与压桩位置（可见附图）。
（3）模板采用φ12对拉螺栓固定，螺栓两端设置-3*30*30钢垫板和25*30*30木垫块，拆模后凿除木垫块，用火焊割去螺栓外露段，用1:2无收缩水泥砂浆填实抹平。
7.10混凝土工程
（1）混凝土采用商品混凝土，混凝土强度为C40，混凝土运输采用手推车。
（2）在各项准备工作完善、到位，并在监理进行钢筋隐蔽验收之后，签发砼浇灌令。砼浇灌除执行正常的浇灌申请制度外，砼浇灌前必须掌握天气情况，确保顺利浇灌。
（5）砼采用蓄热法养护，覆盖麻袋养护，养护时间不少于7天。
（6）按照国家规范要求做砼试块、砼试块的制作和取样在监理的见证下进行，制作完成后送标准养生室养生，试块上的说明需用铁丝刻写，不得用毛笔直接写上。
模板支护
7.11土方回填
（1）回填料压实时必须严格控制含水量，满足压实度要求，压实系数不小于0.940。
（2）基础必须达到一定强度后，经检查合格符合隐蔽后方可回填。
（3）基坑回填前要求事先抽掉积水，清除淤泥杂物，用符合设计要求的回填料分层回填、分层夯实，每层都应压实到设计要求的压实度标准。
（4）基坑回填土方时，应在相对的两侧或四周同时进行。每层均须仔细压实，每层铺土厚度和压实遍数，采用蛙式打夯机夯实，一般每层铺土压实厚度为0.20-0.25m，所需的夯实遍数为3-4遍。
（5）填土应预留一定的下沉高度，以备地表堆重或干湿交替等自然因素作用下，土体逐渐沉落密实，当填土用机械分层夯实时其预留下沉高度，一般不超过填方高度的3%。
（6）人力夯实要按一定方向进行，打夯时应一夯压半夯，夯夯相连接，行行相连，每遍纵横交叉，分层夯实。
7.12混凝土地坪施工及进口地板的恢复
按照设计图纸混凝土地坪施工要求进行恢复，具体施工图如下：

8、施工设备的配置
根据土方施工计划，本工程拟配备4台“喜力得”钻孔机和5辆手推车。
9、质量保证措施
（1）组织参与施工的所有人员认真学习审查图纸，编制分项工程技术交底，严格按照设计图纸和施工规范施工。
（2）教育职工加强质量意识，严格执行“三检制”，使基础部分达到预期的质量要求。
（3）加强工种间配合与衔接，设专人检查安装工作。
（4）按照归档规范要求，施工中随时收集整理各类资料，保证工程竣工资料的完善。
（5）时常与业主沟通，服从监理监督，不合格工序坚决返工。
（6）施工所用的钢筋、水泥、砂、石子等必须符合施工规范和有关规定，钢筋、水泥必须有出厂合格证，并进行复试合格后才能使用，其它材料也必须复试，复试合格后方可使用，材料复试要按照“见证取样制度”执行。
（7）做好雨天施工准备，确保各工序雨天施工能按质完成。雨天施工时要及时对已浇筑的混凝土部位进行覆盖，防止水泥浆流失。且混凝土配合比要及时调整，塌落度要随时抽查。下大雨时要停止浇筑混凝土。
（8）模板施工完毕后必须进行标高和尺寸复核后方可进入下道工序施工。拆模时不得用大锤硬砸或用撬杆硬撬，以保证混凝土表面不应拆模而损伤。
（9）混凝土浇筑前应检查锚栓定位是否准确，浇筑完后，重新核对锚栓位置。
（10）混凝土浇筑后，必须用草袋覆盖，使其表面保持湿润，养护时间不少于7天。
10、安全保证措施
（1）进入施工现场必须正确佩戴个人的劳动保护用品。
（2）建立安全检查制度，专职安检员巡视施工现场，消除事故隐患，记好安全日记，并做好安全交底工作。
（3）机械设备一定要有防护罩和接地、接零线、机械操作员必须持证上岗。
（4）混凝土搅拌机运转时，严禁将锹等工具伸入罐内，必须扒砼时应停机进行，上料斗提升后，斗下严禁站人，如须在斗下清渣时，要将料斗保险杠挂牢后方可进行。
（5）现场使用明火、电焊时，注意周围有无易燃物，工地必须配备必要的灭火装置。
（6）拆除下的木模板和木方要及时拔掉钉子并堆放整齐，以防“朝天钉”伤人。
（7）夜间施工必须有充足的照明。
    （8）现场钢筋搬运时，要注意前后方有无碰撞物和操作人员，特别要避免周围和上下方的电线。利用塔吊吊运钢筋时，要和附近的高压线或电源保持一定的安全距离。
（9）加强对危险源点检查控制，并且每天都要求做好记录。
11、文明施工保证措施
（1）贯彻执行上海市有关建设工程标化工地、文明施工管理规定；
（2）施工现场入口两侧设置“五牌一图”，施工现场按照总平面布置图，设置各种措施，保证道路畅通无阻。
（3）土方施工时，运送土方的车辆离开工地时要清洗车轮及其它可能脱落泥土的部位，使离开工地的土方车辆不会污染周边的道路及环境；
（4）安排专人负责道路保洁工作和交通指挥工作。
12、主要节点附图
（1）基础加固承台一平面图

（2）基础加固承台一剖面图

（3）基础加固承台二平面图