已有建筑物新增桩基础中底板破除及修复技术的研究与应用.docx

已有建筑物新增桩基础中底板破除及修复技术的研究与应用 廖明浩 陈骏 李聪 朱琴摘要：建筑物地下室渗漏问题一直以来都是影响建筑物功能使用的重要风险，改造项目中涉及新增桩基础及底板破除再修复的工程也越来越多，对地下室的渗漏要求也更为严格，因此，研发出一套既有建筑新增人工挖孔桩施工技术非常有必要。关键词：新增桩基础;已有建筑物;地板破除及修复随着城市建筑老龄化和人们对建筑功能需求的不断增多，已完工项目改造的需求不断变大，建筑内新增桩基础和结构柱进行托换的情况也越来越普遍。建筑物地下室渗漏问题一直以来都是影响建筑物功能使用的重要风险，改造项目中涉及新增桩基础及底板破除再修复的工程也越来越多，对地下室的渗漏要求也更为严格。在改造过程中，如何保证地下室内桩基础及底板破除再修复施工的安全和质量，同时避免后期漏水隐患，依然是亟待解决的问题。针对以上问题，我司技术部组织展开了已有建筑物新增桩基础中底板破除及修复技术的研究。一、技术特点（一）水钻分离底板，释放应力通过钢筋扫描仪扫描定位钢筋，避开钢筋后使用水钻分离待开挖区域，使水压力和地下室底板自身共同作用下的应力释放，减少对施工范围以外底板产生扰动，再对分离区域进行风镐破除外运，完成底板的破除。（二）台阶状曲线咬合面增加水流路径通过将底板断面破除成多级台阶形状，增加新旧混凝土接触面积，提高机械咬合作用，增加水流路径，减少后期的漏水隐患，实现改造对原结构的最小化影响。（三）井点降水、回灌井控制地下水位在待施工人工挖孔桩侧0.5m处设置井点降水，施工区域四角设置回灌井，通过降水和回灌保证地下水位可控。二、施工流程（一）施工工艺流程施工工艺流程图见图1。（二）操作要点1、桩周降水、回灌降水井布置1）降水井点的大小、数量由地质情况、场地条件、采用设备等因素确定。2）在距离桩侧不大于500mm处开挖一降水井，降水井的开挖采用阶梯状破除。降水井施工完成后，在降水井及桩内各放置一台抽水泵，其中降水井深度大于最大桩深1m。抽水泵24小时不间断将水抽至地上排水系统，始终满足水位低于开挖操作面。3）井点管埋设，成孔用回转式钻机成孔，井深比井点设计深50cm;洗井用水泵将井内泥浆抽出1;井点用机架吊起缓慢插入井孔中央，使露出地面200mm，然后倒入粒径5-30mm石子2，使管底有500mm高，再沿井点管四周均匀投放2-4mm粒径粗砂3，上部1.0m深度内，用粘土填实以防漏气2。4）井点管埋设完毕应接通总管。总管设在井点管外侧50cm处，与抽水设备连通，接通电源，即可进行试抽水，如压力表读数在0.15-0.20MPa，真空度在93.3kPa以上，表明各连接系统无问题，即可投入正常使用3。5）井点使用时，应保持连续不断抽水，并配用双电源以防断电2。一般抽水3-5d后水位降落漏斗基本趋于稳定2。6）在土方开挖后，应保持降低地下水位在基底500mm以下，以防止地下水扰动地基土体3。回灌井设置1）在施工区域周边约30m处均匀设置4个回灌井，回灌井处底板的破除同理采取阶梯状破除。2）回灌井內采用D160硬质PVC管、底部3m开5mm孔眼并包裹2层尼龙纱布，PVC管四周采用520mm碎石回填，地面往下1m采用粘土挤密封堵。3）注水总管引用自来水管，并分节进行连接，钻孔深度地表向下12米。4）观察回灌井内地下水位标高，施工人工挖孔桩是地下水位下降超过0.5m/天，累计下降超过3m时进行回灌。2、底板破除定位放线在底板上分别放线出破除阶梯形断面的两道水钻钻孔线。破除底板为了保证未来底板封闭后的闭水性能，需要采用水钻和风镐交替破除底板，主要步骤如下：1）在第一道钻孔线上采用76水钻进行钻孔，钻孔深度为300mm。2）将第一道钻孔线和第二道钻孔线中间区域的混凝土采用风镐破除，破除深度为300mm。3）在破除到第二道钻孔线时，采用76水钻沿第二道钻孔线向下将底板钻穿。4）将剩余部分混凝土采用风镐凿除。5）底板断面破除成阶梯形状，如图6所示，增加水流路径，减少后期的漏水隐患。3、人工挖孔桩施工测量放线以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出圆周，钉上木桩，并以桩上的铁钉作标记，用砼固定木桩进行放样。桩芯土方开挖1）地下室底板用破碎后，松散土层用人工锄、铲、镐开挖，进入强风化层后用风镐破碎掘进4。孔内施工时要用鼓风机连续向孔内送风，风管口距离孔底2m左右，孔内照明采用低压防爆灯泡，灯泡位置离孔底2m。2）在透水层区段的护壁预留泄水孔，在混凝土浇筑前予以堵塞。3）成孔护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转，上下设两道6号槽钢卷顶紧，钢圈由两半圆圈组成4，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下一节挖土操作。混凝土用机械拌制，用吊桶运输，人工浇筑。4）在地下室底板处规划20m10m临时推土场，弃土集中外运。桩身钢筋绑扎1）已完工地下室空间狭小，为了便于钢筋的运输与绑扎，将桩身纵筋分为4m一段，采用小平板车从地上运至地下施工区域，每段钢筋在孔内采用一级直螺纹套筒连接。2）桩身螺旋箍筋在地面加工后，采用小平板车运至施工区域，采用绑扎连接。3、桩身混凝土浇筑1）为了避免混凝土发生离析且方便运输，利用原有预留洞口连接泵管，无预留洞口时在地下室顶板至底板间开300mm300mm洞连接泵管进行混凝土浇筑。2）桩孔内采用串筒浇筑混凝土，避免混凝土骨料分离。3）采用坍落度不超过120mm的普通混凝土进行浇筑。4、修复底板破除桩头人工使用风镐的方式破桩头，当凿至距设计位置10cm左右时，应注意先对设计桩头标高处的四周进行凿除，然后再凿除中间部分。破除桩头后建筑垃圾使用小平板车运至场外垃圾场。钢筋恢复1）由于在桩施工时已将底板钢筋破除，故在补板时需采用同直径钢筋与原钢筋焊接，焊接长度为单面10d。焊接前采用喷灯等加热设备将潮湿的钢筋上的水分蒸发掉，再将新、旧钢筋焊接在一起。2）局部遇到在底板破除时钢筋预留过短的情况，可采用植筋的方式，再将植入钢筋与新钢筋连接。3）采用钢刷将原结构钢筋上的水泥、锈蚀等污渍去除后才能与新钢筋连接。底板恢复1）采用高于原有底板一等级的微膨胀混凝土进行浇筑。2）利用原澆筑人工挖孔桩泵管进行浇筑。5、降水井及回灌井修复1）降水井及回灌井回填至底板板底200mm处，浇筑垫层混凝土。2）降水井及回灌井的底板结构采用分两层浇筑，均采用高于一等级的微膨胀混凝土进行浇筑，每层均充分凿毛，凿毛形状为喇叭口，且两层凿成阶梯状，台阶踏面至少100mm。3）第一层混凝土浇筑前，阶梯面和洞口四周冲洗干净并均匀涂刷一层水泥浆。4）第一层浇筑完成，24小时后观察浇筑部位渗漏情况，确认无渗漏后涂刷渗透性防水涂膜。5）浇筑第二层混凝土，充分振捣，养护。三、结语：随着改造工程逐渐增加，在已有建筑内工程新增桩基础也有了一定的施工经验，但是传统的施工直立破除底板，无法避免造成底板的渗漏现象。经过该工法多个工程实例检验，目前为止没有发现漏水的现象。经过比对分析，使用该工法，单根桩能节约成本合计约1万元，并极大的降低了可能出现的底板渗漏的问题的可能性，避免了因后期渗漏问题产生的高额渗漏处理费用。此工法应用于已施工建筑内桩基施工底板破除和修复，将会取得了良好的经济和社会效益。参考文献：1 丁贤永. 轻型井点降水设计与施工J . 安徽水利水电职业技术学院学报，2006，3：48-49.2 吴海峰. 浅谈轻型井点降水在工程上的应用J . 城市建设，2010，10：214-215.3 杨强. 浅谈井点降水的实际应用J . 建筑工程技术与设计，2017，32.4 赵银成. 浅谈人工挖孔桩施工安全管理J . 商品与质量建筑与发展，2013，11：322-322. -全文完-