專利名稱：施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及既有建筑物地下室的靜壓樁施工技術(shù)，屬于土木工程中的地下托換技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
開發(fā)利用城市地下空間是城市發(fā)展過程中的一種必然。目前我國(guó)城市都普遍存在基礎(chǔ)設(shè) 施陳舊、土地資源浪費(fèi)等問題。有序、合理、綜合、高效地開發(fā)利用城市地下空間資源，是 擴(kuò)充基礎(chǔ)設(shè)施容量，提高城市綜合防災(zāi)能力，提高土地利用效率與節(jié)約土地資源的最為有效 的途徑之一。新建建筑物根據(jù)新的城市規(guī)劃和發(fā)展，多已考慮到地下空間的合理利用。而沒 Yf地下審或地下停車場(chǎng)等設(shè)施的已有建筑物在使用功能上的缺陷日益顯現(xiàn)出來例如隨著私 人汽個(gè):的增多，許多沒有停車場(chǎng)的住宅小區(qū)出現(xiàn)了停車難；又如，類似原有商場(chǎng)也有缺少停《:場(chǎng)、庫(kù)的情況。許多既有舊建筑物有開發(fā)利用地下空間的需求，隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，這一需求將更進(jìn)一步顯著。
既有建筑物施工地下室最核心的技術(shù)是地下托換。在古代，地下托換技術(shù)就用于許多大型建筑物的地基基礎(chǔ)的處理，到二十世紀(jì)30年代興建美國(guó)紐約市的地下鐵道時(shí)，托換技術(shù)才得到迅速發(fā)展。此后，地下托換技術(shù)在德國(guó)、日本等多處地下鐵道穿越既有建筑物的基礎(chǔ)的 工程中發(fā)揮作用。我國(guó)的廣州、深圳地鐵施工時(shí)都應(yīng)用了該技術(shù)。
將地下托換技術(shù)應(yīng)用到既有建筑物地下空間的開發(fā)并獲得成功的是北京市音樂堂改建工程。該工程將獨(dú)立柱基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)的觀眾廳新增一層6.5m高的地下室；工程選擇了人工挖 孔灌注樁加連續(xù)承臺(tái)梁的托換方案，北京城建七建設(shè)工程有限公司的王雅齋等依此編制了《整 體基礎(chǔ)托換與地下加層施工工法》(YJGF09-2000)。該工法采用的是灌注樁而不是預(yù)制靜壓樁。
既有建筑物通過基礎(chǔ)將荷載傳遞到地基上。地基的材料強(qiáng)度一般要比建筑物構(gòu)件的材料 強(qiáng)度低，所以豎向構(gòu)件要通過加大了接觸面的基礎(chǔ)把荷載傳給地基。既有建筑物若要增設(shè)地 下室，就需要切掉原基礎(chǔ)，將豎向傳力構(gòu)件(墻、柱)接長(zhǎng)，此時(shí)需要運(yùn)用地下托換技術(shù)， 托換構(gòu)件既需要有足夠大的承載力支撐上部建筑物的荷載，又需要有小的沉降量，防止上部 既有建筑物產(chǎn)生大的附加內(nèi)力而破壞；同時(shí)，要有足夠的工作面保證地下室土方開挖和混凝 土澆注的順利進(jìn)行。樁基礎(chǔ)具有承載力大、沉降量小的特點(diǎn)，成為托換構(gòu)件的首選。然而， 傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)施工因既有建筑物的層高問題多受到限制。北京市音樂堂改建工程雖獲得了成 功，但人工挖孔灌注樁也需要在無地下水的情況下進(jìn)行，"兩樁托一柱"的方案使開發(fā)出來的 地下室空間大大減少。
錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結(jié)合形成的一種樁基施工工藝。它是通過在基礎(chǔ)上埋設(shè)錨 桿固定壓樁架，以建(構(gòu))筑物所能發(fā)揮的自重荷載為樁反力，用千斤頂將樁段從基礎(chǔ)中預(yù)留 或開鑿的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土中，然后將樁與基礎(chǔ)連結(jié)在一起，從而達(dá)到提高地基承載力和 控制沉降的目的。現(xiàn)有的錨桿靜壓樁技術(shù)多是應(yīng)用在地基和基礎(chǔ)加固，以及建筑物糾偏等工 程中，沒有用在施工既有建筑物地下室的實(shí)例
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有運(yùn)用地下托換技術(shù)施工既有建筑物地下室存在的地下室空間小的不足， 提供一種施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝，能夠有足夠的工作面保證地下室土方開挖和 混凝土澆注的順利進(jìn)行，并且所建地下室的空間大。
本發(fā)明的施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝包括以下步驟
(1) 在建筑物一層室內(nèi)地坪處施工承臺(tái)和連系梁，在承臺(tái)上開設(shè)至少兩個(gè)壓樁孔；
(2) 在壓樁孔的外圍埋設(shè)錨桿，在錨桿上安裝反力架，用螺母固定；
(3) 吊放預(yù)制樁，在反力架橫梁和預(yù)制樁間安裝千斤頂；
(4) 將預(yù)制樁逐根壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，由于預(yù)制樁的長(zhǎng)度小于建筑物層高，在壓樁過程需要 將預(yù)制樁接長(zhǎng)，預(yù)制樁的接長(zhǎng)可采用樁端部預(yù)埋鋼板上下焊接；預(yù)制樁接長(zhǎng)時(shí)，需停止壓樁、 撤除千斤頂，此時(shí)需將下段預(yù)制樁臨時(shí)固定；采用楔形鋼夾片臨時(shí)固定預(yù)制樁鋼夾片在壓 樁工作狀態(tài)時(shí)與樁體脫開；當(dāng)停止壓樁、撤除千斤頂時(shí)，鋼夾片依靠和樁體間的摩擦力，將 樁體夾緊、固定。
(5) 分層開挖土方至新施工地下室下一層樓板板底標(biāo)高；.在開挖土方過程中，對(duì)建筑物 的沉降情況進(jìn)行觀測(cè)；
(6) 接長(zhǎng)既有建筑物框架柱、墻體及其他豎向承力構(gòu)件，澆注下一層的施工承臺(tái)和連系 梁； '
'(7)將預(yù)制樁壓至下一樓層，在下r樓層將預(yù)制樁臨時(shí)固定后，將反力架、千斤頂移至
下一樓層；
(8)重復(fù)以上步驟，待各層地下室施工完畢后進(jìn)行封樁，拆除反力架。
本發(fā)明采用錨桿靜壓樁施工工藝施工既有建筑物地下室，具有無震動(dòng)、無噪音、無污染 等優(yōu)點(diǎn)，可以最大限度減少對(duì)既有建筑物中人們生活的影響；預(yù)制的混凝土樁可分段壓入， 可不受既有建筑物層高的限制；能夠有足夠的工作面保證地下室土方開挖和混凝土澆注的順 利進(jìn)行，并且所建地下室的空間大。


'
圖1是本發(fā)明中靜壓樁的平面布置示意圖。 圖2是靜壓樁的立面布置示意圖。
圖3、圖4、圖5、圖6是采用本發(fā)明的工藝對(duì)框架結(jié)構(gòu)建筑物進(jìn)行托換的示意圖。 圖中1、壓樁孔，2、錨桿，3、承臺(tái)，4、框架柱，5、連系梁，6、反力架，7、
框架梁，8、油壓千斤頂，9、預(yù)制樁，10、反力架橫梁，11、油管，12、油泵，13、鋼夾片。
具體實(shí)施例方式
用一獨(dú)立基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu)建筑物說明本發(fā)明的施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝。包 括以下步驟
l靜壓樁的施工布置，如圖1和圖2所示。
a在建筑物一層室內(nèi)地坪處施工承臺(tái)3和連系梁5，在承臺(tái)3上開設(shè)四個(gè)壓樁孔1; b在四個(gè)壓樁孔l的外圍埋設(shè)錨桿2，在錨桿2上安裝反力架6，反力架6上安裝有反力
架橫梁10;
c將預(yù)制樁9吊放到壓樁孔l中，在反力架橫梁10和預(yù)制樁9間安裝油壓千斤頂8，并 安裝好使油壓千斤頂8工作的油管11、油泵12等油壓系統(tǒng)；
d將預(yù)制樁9逐根壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，在壓樁過程中需要接樁時(shí)，將預(yù)制樁9用鋼夾片13夾 緊、固定，撤除千斤頂8;接樁完成后，安裝千斤頂8繼續(xù)壓樁9。鋼夾片13為楔形，在向 下壓預(yù)制樁9時(shí)，鋼夾片13與預(yù)制樁9脫開；當(dāng)停止下壓、撤除千斤頂8時(shí)，鋼夾片13依 靠和預(yù)制樁9間的摩擦力，將預(yù)制樁9夾緊、固定。
2托換，如圖3、圖4、圖5、圖6所示。
a分層開挖土方至新施工地下室下一層樓板板底標(biāo)高；在開挖土方過程中，對(duì)建筑物的 沉降情況進(jìn)行觀測(cè)，見圖3;
b接長(zhǎng)既有建筑物框架柱4和墻體等豎向承力構(gòu)件，澆注下一層的施工承臺(tái)和連系梁， 見圖4;
c將樁壓至下一樓層，在下一樓層將預(yù)制樁9臨時(shí)固定后，將反力架6、油壓千斤頂8等
工具移至下一樓層，見圖5;
d重復(fù)以上步驟，待各層地下室施工完畢后進(jìn)行封樁，拆除反力架6，見圖6。
本發(fā)明采用錨桿靜壓樁施工工藝施工既有建筑物地下室，具有以下優(yōu)點(diǎn)-
1本發(fā)明采用的靜壓樁技術(shù)具有無震動(dòng)、無噪音、無污染等優(yōu)點(diǎn)，可以最大限度減少對(duì)
既有建筑物中人們生活的影響。
2本發(fā)明中的混凝土預(yù)制樁可分段壓入，可不受既有建筑物層高的限制。
3本發(fā)明可用于既有建筑物地下空間的開發(fā)，對(duì)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低無地下停車場(chǎng)的舊建筑，
開拓了增加地下停車場(chǎng)的技術(shù)途徑。
4本發(fā)明使用的預(yù)制樁全部壓入到開發(fā)的地下空間下部，不占用地下空間；向時(shí)，預(yù)制
樁成為既有建筑物基礎(chǔ)的一部分，提高了基礎(chǔ)承載力。 .
靜壓樁是以建(構(gòu))筑物所能發(fā)揮的自重荷載為壓樁反力，不需要另設(shè)反力設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝，其特征是，包括以下步驟(1)在建筑物一層室內(nèi)地坪處施工承臺(tái)和連系梁，在承臺(tái)上開設(shè)至少兩個(gè)壓樁孔；(2)在壓樁孔的外圍埋設(shè)錨桿，在錨桿上安裝反力架，用螺母固定；(3)吊放預(yù)制樁，在反力架橫梁和預(yù)制樁間安裝千斤頂；(4)將預(yù)制樁逐根壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，由于預(yù)制樁的長(zhǎng)度小于建筑物層高，在壓樁過程需要將預(yù)制樁接長(zhǎng)，預(yù)制樁的接長(zhǎng)可采用樁端部預(yù)埋鋼板上下焊接；預(yù)制樁接長(zhǎng)時(shí)，需停止壓樁、撤除千斤頂，此時(shí)需將下段預(yù)制樁臨時(shí)固定；采用楔形鋼夾片臨時(shí)固定預(yù)制樁鋼夾片在壓樁工作狀態(tài)時(shí)與樁體脫開；當(dāng)停止壓樁、撤除千斤頂時(shí)，鋼夾片依靠和樁體間的摩擦力，將樁體夾緊、固定。(5)分層開挖土方至新施工地下室下一層樓板板底標(biāo)高；在開挖土方過程中，對(duì)建筑物的沉降情況進(jìn)行觀測(cè)；(6)接長(zhǎng)既有建筑物框架柱、墻體及其他豎向承力構(gòu)件，澆注下一層的施工承臺(tái)和連系梁；(7)將預(yù)制樁壓至下一樓層，在下一樓層將預(yù)制樁臨時(shí)固定后，將反力架、千斤頂移至下一樓層；(8)重復(fù)以上步驟，待各層地下室施工完畢后進(jìn)行封樁，拆除反力架。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種施工既有建筑物地下室的靜壓樁工藝，包括以下步驟(1)施工承臺(tái)和連系梁，在承臺(tái)上開設(shè)壓樁孔；(2)埋設(shè)錨桿，安裝反力架；(3)吊放預(yù)制樁，安裝千斤頂；(4)將預(yù)制樁逐根壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將所有預(yù)制樁夾緊、固定；(5)分層開挖土方至新施工地下室下一層樓板板底標(biāo)高；(6)接長(zhǎng)柱、墻等豎向承力構(gòu)件，澆注下一層的施工承臺(tái)和連系梁；(7)將預(yù)制樁壓至下一樓層，并將反力架、千斤頂移至下一樓層；(8)重復(fù)以上步驟，待各層地下室施工完畢后進(jìn)行封樁，拆除反力架。本發(fā)明采用錨桿靜壓樁施工工藝施工既有建筑物地下室，具有無震動(dòng)、無噪音、無污染等優(yōu)點(diǎn)，可以最大限度減少對(duì)既有建筑物中人們生活的影響。
文檔編號(hào)E02D29/045GK101200901SQ20071011622
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者鑫 張, 強(qiáng) 賈 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)