專利名稱：樁基加固預應力鎖樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及既有建筑物加固的樁基工程，特別涉及既有建筑物加固樁基工 程沉樁后的鎖樁方法，本發(fā)明還可應用在建筑物逆作法樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中。
背景技術(shù)：
目前，在既有建筑物加固工程中，廣泛采用樁基礎(chǔ)。如圖1A 圖1D所示， 常見的樁基結(jié)構(gòu)有鋼管樁、灌注樁、預制樁、錨桿靜壓樁以及預應力管樁， 常見的沉樁方式包括靜力壓入、錨桿靜壓、現(xiàn)場灌注以及振動沉樁等。無論采 用何種形式的樁基結(jié)構(gòu)或者沉樁方法，均存在一個混凝土硬化過程，因此周期 較長。以現(xiàn)場灌注沉樁為例，在沉樁后，需要使用壓樁架與千斤頂鎖住樁頭，防 止樁產(chǎn)生上升沖切變位；鎖住樁頭后，再進行灌注混凝土作業(yè)；待混凝土經(jīng)過 必要的硬化時間(大約28天)，才能將壓樁架與千斤頂拆離。上述現(xiàn)有鎖樁方法在工程量小、工程時間比較充分的情況下，缺陷并不明 顯，但是，在工程量大并且需要加快工程進度的時候，上述方法就暴露出了它 的問題。由于壓樁架體積龐大，大型的千斤頂價格昂貴，施工單位擁有的壓樁 架與千斤頂?shù)臄?shù)目有限，在樁基數(shù)目較多的情況下，需要不停地重復使用同一 套壓樁架與千斤頂，若每個樁基都需要使用一個壓樁架以及多個千斤頂鎖樁至 少28天，這樣的施工速度是無法接受的，這樣的施工方法導致的社會財富的損 失也將是巨大的。雖然以上僅以現(xiàn)場灌注的灌注樁為例進行的說明，但其它樁基結(jié)構(gòu)以及沉 樁方法也同樣存在壓樁架與千斤頂運轉(zhuǎn)周期慢的問題。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種樁基加固預應力鎖樁 方法，縮短壓樁架與千斤頂在鎖樁工作中的運轉(zhuǎn)周期、加快工程速度、降低工程造價。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，包括以下步驟 壓樁步驟壓樁架的千斤頂下壓，壓力依次通過一4艮預應力型鋼梁和一沖艮 穩(wěn)壓封樁管傳遞到樁頭，并將所述的樁頭壓至設(shè)計標高；所述的預應力型鋼梁 的長度方向與所述的千斤頂下壓方向垂直，所述的穩(wěn)壓封樁管長度方向與所述 的千斤頂下壓方向相同；預應力鎖樁步驟將預應力型鋼梁兩端固定，以承受壓樁反作用力；壓樁架與千斤頂卸除步驟拆除壓樁架和千斤頂；封樁頭步驟灌注封頭混凝土，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；卸除預應力型鋼梁步驟待封頭混凝土達到預期強度后再拆除預應力型鋼梁。在一個較佳的技術(shù)方案中，在預應力鎖樁步驟中，所述的預應力型鋼梁是 通過采用型鋼或者粗鋼筋焊接在鎖樁錨桿上，使預應力型鋼梁兩端固定在地面 或者工作臺上。在一個較佳的技術(shù)方案中，在所述的千斤頂與所述的預應力型鋼梁之間設(shè) 置有鋼墊片。在一個較佳的技術(shù)方案中，在所述的預應力型鋼梁與所迷的穩(wěn)壓封樁管之 間設(shè)置有鋼墊片。在一個較佳的技術(shù)方案中，在所述的穩(wěn)壓封樁管與所述的樁頭之間設(shè)置有 鋼墊片。在一個較佳的技術(shù)方案中，所述的穩(wěn)壓封樁管是由外部的鋼管管體以及鋼 管管體內(nèi)部充填的鋼筋混凝土芯組成。在一個較佳的技術(shù)方案中，所述的封樁頭步驟包括用型鋼或者粗鋼筋與 壓樁架的壓樁錨栓焊接連接，用添加了膨脹密實劑的大于C30級的細石混凝土 澆注并搗固密實，封住樁頭并保護焊接鋼構(gòu)件，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；在一個較佳的技術(shù)方案中，所述的樁基結(jié)構(gòu)是鋼管樁、灌注樁、預制樁、錨 桿靜壓樁或者預應力管樁。在一個較佳的技術(shù)方案中，在封樁頭步驟中，將穩(wěn)壓封樁管高于地面或者工 作臺的一段予以截去。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是在灌注封頭混凝土之前即可將壓樁架和千斤頂拆除，將建筑物荷載直接傳遞到新加的樁上，可快速控制 建筑物沉降，并因此大大提高了壓樁架和千斤頂?shù)闹苻D(zhuǎn)速度與使用效率，節(jié)約 了物資成本與時間成本，大大降低了造價，具有廣闊的使用前景。


圖1A是現(xiàn)有技術(shù)采用的鋼管樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B是現(xiàn)有技術(shù)采用的灌注樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1C是現(xiàn)有技術(shù)采用的預制樁或者錨桿靜壓樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1D是現(xiàn)有技術(shù)采用的預應力樁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的壓樁步驟施工示意圖；圖3是本發(fā)明中壓樁孔、壓樁錨固螺栓孔以及鎖樁錨固螺栓孔的位置示意圖；圖4是本發(fā)明預應力鎖樁步驟施工示意圖；圖5是本發(fā)明的壓樁架與千斤頂卸除步驟施工示意圖；圖6是本發(fā)明的封樁頭步驟施工示意圖；圖7是本發(fā)明的卸除預應力梁步驟施工示意圖；圖8是本發(fā)明的穩(wěn)壓封樁管的橫截面視圖。附圖標記"i兌明l-壓樁架；ll-第一型鋼梁；2-千斤頂；3-預應力型鋼梁；4-穩(wěn)壓封樁管；41-鋼管管體；42-鋼筋混凝土芯；5-樁頭；6-壓樁錨桿；7-鋼墊片； 8-壓樁孔；9-鎖樁錨桿；10-型鋼或者粗鋼筋；ll-型鋼或者粗鋼筋；12-封頭混凝 土。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的特點能夠更好地被理解，以下將通過較佳實施例并結(jié)合附 圖對本發(fā)明進行詳細說明。在本實施例中，是以現(xiàn)場灌注的灌注樁為例進行的 說明，但其它樁基結(jié)構(gòu)以及沉樁方法也同樣可以采用基本相同的方法，獲得同 樣的有益效果。如圖2~圖7所示，是本發(fā)明的樁基加固預應力鎖樁方法的流程圖，包括壓 樁步驟、預應力鎖樁步驟、壓樁架與千斤頂卸除步驟、封樁頭步驟和卸除預應 力型鋼梁步驟，其中1 )壓樁步驟壓樁架1的千斤頂2下壓，壓力依次通過一^^預應力型鋼梁3和一根穩(wěn)壓封樁管4傳遞到樁頭5,并將所述的樁頭5壓至設(shè)計標高；所述的 預應力型鋼梁3的長度方向與所述的千斤頂2下壓方向垂直，所述的穩(wěn)壓封樁 管4長度方向與所述的千斤頂2下壓方向相同；具體情形如圖2所示，所述的壓樁架1通過四根壓樁錨桿6固定在地面或 者工作平臺上，壓樁架1上設(shè)有可上下移動的第一型鋼梁11，第一型鋼梁11下 方設(shè)有所述的千斤頂2,所述的千斤頂2下方頂壓著所述的預應力型鋼梁3,所 述的預應力型鋼梁3下方頂壓著所述的穩(wěn)壓封樁管4的一端，所述的穩(wěn)壓封樁 管4的另一端頂壓著所述的樁頭5;通過壓樁架1上的第一型鋼梁11的移動以 及所述的千斤頂2的頂壓，將所述的預應力型鋼梁3以及樁頭5壓至設(shè)計標高， 并使得被壓入的樁體不能反彈上??；為了防止各部件相互接觸之處被壓樁反作 用力破壞，還在各部件之間分別墊設(shè)有一個鋼墊片7;如圖3所示，是本發(fā)明中的壓樁孔8、壓樁錨桿6以及鎖樁錨桿9的相對位 置示意圖，所述的壓樁孔8設(shè)置在中央，以供樁體進入地下；所述的壓樁錨桿6 設(shè)有兩對，分別設(shè)置在壓樁孔8的相對兩側(cè)；所述的鎖樁錨桿9也有兩對，分 別設(shè)置在壓樁孔8的另外相對兩側(cè)，以供下一步驟中固定所述的預應力型鋼梁3;2) 預應力鎖樁步驟將預應力型鋼梁3兩端固定，以承受壓樁反作用力； 具體情形如圖4所示，通過型鋼或者粗鋼筋10焊接在鎖樁錨桿上將預應力型鋼梁3兩端固定；所述的預應力型鋼梁3、型鋼或者粗鋼筋10以及鎖樁錨桿 9的尺寸視壓樁反作用力大小而定；3) 壓樁架與千斤頂卸除步驟如圖5所示，拆除壓樁架l和千斤頂2;4) 封樁頭步驟灌注封頭混凝土 12,形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)； 具體情形如圖6所示，用型鋼或者粗鋼筋11與壓樁架1的四根壓樁錨桿6焊接連接，所用型鋼或者粗鋼筋11尺寸視壓樁反作用力大小而定；然后用添加 了膨脹密實劑的大于C30級的細石混凝土 12澆注并搗固密實，封住樁頭5并保 護焊接鋼構(gòu)件，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；為了提高封樁頭結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，還可以 將穩(wěn)壓封樁管4高于地面或者工作臺的一段予以截去(如圖7所示)；5) 卸除預應力型鋼梁步驟，如圖7所示，待封頭混凝土 12達到預期強度 后再拆除預應力型鋼梁3。使用本發(fā)明的樁基加固預應力鎖樁方法，在灌注封頭混凝土 12之前即可將 壓樁架1和千斤頂2拆除，并使用到另一樁基結(jié)構(gòu)上，因此大大提高了壓樁架l 和千斤頂2的周轉(zhuǎn)速度與使用效率，節(jié)約了物資成本與時間成本，因此大大降低了造價，具有廣闊的使用前景。以上僅以現(xiàn)場灌注的灌注樁為例進行的說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當可以 理解，在其它樁基結(jié)構(gòu)以及沉樁方法中，同樣可以采用本專利方法提高壓樁架1 和千斤頂2的周轉(zhuǎn)速度與使用效率，由于不同之處均是現(xiàn)有技術(shù)，在此不予贅 述。上述實施例中，所述的穩(wěn)壓封樁管4的作用在于傳遞壓力，并使預應力型 鋼梁3與樁頭5之間存在一定的距離，從而在封樁頭步驟中便于灌注封頭混凝 土 12，也便于在卸除預應力型鋼梁步驟中易于拆除預應力型鋼梁3。因此，所 述的穩(wěn)壓封樁管4的形狀、材料并不需要特別限定，具有預定的抗壓能力即可。 但為了在封樁頭步驟中灌注封頭混凝土 12的方便，應當使穩(wěn)壓封樁管4的徑向 尺寸不至于過大。因此，本發(fā)明還設(shè)計了一種穩(wěn)壓封樁管4的結(jié)構(gòu)形式，以供 施工單位選用。如圖8所示，所述的穩(wěn)壓封樁管4是由外部的鋼管管體41以及 鋼管管體41內(nèi)部充填的鋼筋混凝土芯42組成，所述的穩(wěn)壓封樁管4由所述的 鋼管管體41提供抗彎能力，并由鋼管管體41與鋼筋混凝土芯42共同提供抗壓 能力。施工人員可以通過改變鋼管管體41的直徑與壁厚，使穩(wěn)壓封樁管4的機 械性能與徑向尺寸均滿足施工要求，使用上非常靈活方便。以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，包括以下步驟壓樁步驟壓樁架的千斤頂下壓，壓力依次通過一根預應力型鋼梁和一根穩(wěn)壓封樁管傳遞到樁頭，并將所述的樁頭壓至設(shè)計標高；所述的預應力型鋼梁的長度方向與所述的千斤頂下壓方向垂直，所述的穩(wěn)壓封樁管長度方向與所述的千斤頂下壓方向相同；預應力鎖樁步驟將預應力型鋼梁兩端固定，以承受壓樁反作用力；壓樁架與千斤頂卸除步驟拆除壓樁架和千斤頂；封樁頭步驟灌注封頭混凝土，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；卸除預應力型鋼梁步驟待封頭混凝土達到預期強度后再拆除預應力型鋼梁。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，在預應 力鎖樁步驟中，所述的預應力型鋼梁是通過采用型鋼或者粗鋼筋焊接在鎖樁錨 桿上，使預應力型鋼梁兩端固定在地面或者工作臺上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，所述的 穩(wěn)壓封樁管是由外部的鋼管管體以及鋼管管體內(nèi)部充填的鋼筋混凝土芯組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，所述的 封樁頭步驟包括用型鋼或者粗鋼筋與壓樁架的壓樁錨栓焊接連接，用添加了 膨脹密實劑的大于C30級的細石混凝土澆注并搗固密實，封住樁頭并保護焊接 鋼構(gòu)件，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，所述的 樁基結(jié)構(gòu)是鋼管樁、灌注樁、預制樁、錨桿靜壓樁或者預應力管樁。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，在所述 的千斤頂與所述的預應力型鋼梁之間設(shè)置有鋼墊片。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，在所述 的預應力型鋼梁與所述的穩(wěn)壓封樁管之間設(shè)置有鋼墊片。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，在所述 的穩(wěn)壓封樁管與所述的樁頭之間設(shè)置有鋼墊片。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁基加固預應力鎖樁方法，其特征在于，在封樁 頭步驟中，將穩(wěn)壓封樁管高于地面或者工作臺的 一段予以截去。
全文摘要
本發(fā)明是一種樁基加固預應力鎖樁方法，包括壓樁步驟壓樁架的千斤頂下壓，壓力依次通過一根預應力型鋼梁和一根穩(wěn)壓封樁管傳遞到樁頭，并將所述的樁頭壓至設(shè)計標高；預應力鎖樁步驟將預應力型鋼梁兩端固定，以承受壓樁反作用力；壓樁架與千斤頂卸除步驟拆除壓樁架和千斤頂；封樁頭步驟灌注封頭混凝土，形成穩(wěn)定的封樁頭結(jié)構(gòu)；卸除預應力型鋼梁步驟待封頭混凝土達到預期強度后再拆除預應力型鋼梁。使用本發(fā)明，在灌注封頭混凝土之前即可將壓樁架和千斤頂拆除，并使用到另一樁基結(jié)構(gòu)上，因此大大提高了壓樁架和千斤頂?shù)闹苻D(zhuǎn)速度與使用效率，節(jié)約了物資成本與時間成本，因此大大降低了造價，具有廣闊的使用前景。
文檔編號E02D27/12GK101240533SQ20071030569
公開日2008年8月13日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者何新東, 吳如軍, 唐業(yè)清 申請人:吳如軍;唐業(yè)清;何新東