CN114922171B - 多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法，结构包括条基和UHPC扩大承台，条基三个凿毛面粘结在UHPC扩大承台内，UHPC扩大承台锚固附加钢筋网，该附加钢筋网由多个网片单元搭接成；每个网片单元设有能形成压桩通道的倒锥形钢模板；该加固结构的预制桩经对应压桩通道打入土体，且每根预制桩上端补浇有充满上方压桩通道的UHPC倒锥桩头；该方法的关键在于：逐段挖空条基下部，逐段铺垫层，逐段放入网片单元，使得下一个网片单元的两榫头卡入上一个网片单元的两缺口且相邻的两网片单元的纵向主筋相互错开并抵靠，逐段浇注UHPC扩大承台并由倒锥形钢模板形成压桩通道，将预制桩静压打入土体。该结构和方法便捷、破坏少、加固效果好。

Description

多层砌体建筑的地基加固结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑危房修缮技术领域，具体讲是一种多层砌体建筑的地下部分也就是承重砖墙的地基的加固结构及施工方法。

背景技术

多层砌体建筑是指由砖块和砂浆砌筑成承重墙、由预制多孔板作为楼板的建筑结构；该多层砌体建筑包括地上和地下两部分，地上部分指承重砖墙及搁置在承重砖墙上的预制多孔楼板，地下部分指砌筑承重砖墙并承载上部荷载的混凝土条形基础。该条形基础简称条基，埋在地下，沿墙体长度方向延伸，其横截面为上倒梯形和下扁矩形的组合形状。

八九十年代修建的宿舍、住宅、农房等多为多层砌体建筑，上述建筑的建成时间普遍达到甚至超过40年，已经接近使用年限，或由于年久失修，又或是因为野蛮装修对原始结构造成了破坏，使得很多房子变成了危房。上述建筑数量庞大，建造成本低，涉及人群广，存在大量修缮需求。而本申请涉及的，就是对多层砌体建筑的地下部分也就是承载承重砖墙的混凝土条基进行修缮加固的方案。

常规的加固思路是对混凝土条基植筋以加大地基的面积，但实际操作中发现，为确保植筋下方拥有足够的保护层厚度，要么选择在条基高度中间植筋，那就需要在条基高度中间钻出纵横向的多个水平孔，这会将条基中部的混凝土结构钻成马蜂窝状，对条基的强度和力学性能构成破坏，而且在埋于地下的条基中部打多个孔本身的工作量就非常大，而且操作困难；或者，工人挖空条基下方并钻入，将条基下部混凝土完全砸掉，再重新铺设钢筋网并浇注扩大的地基，但上述方式仍然破坏了条基的旧有结构，且钻入地下将条基下部完全砸掉的过程也是费时费力，操作难度太大，而最后加固的效果往往也就一般。所以，时至今日，如何对多层砌体建筑的地下部分进行修缮加固仍然是困扰行业内技术人员的技术难题。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种施工方便快捷、可操作性强、拆除破坏量少、加固效果好的多层砌体建筑的地基加固结构。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种多层砌体建筑的地基加固结构，它包括用于承载承重砖墙的混凝土条基，条基的整个底面和两个侧面的下部均为凿毛面；该加固结构还包括将条基下方土体逐段挖空并逐段浇注成型的UHPC扩大承台，条基底部和两侧下部的三个凿毛面均粘结锚固在UHPC扩大承台内部，UHPC扩大承台内锚固有一层附加钢筋网，该附加钢筋网由多个网片单元逐段搭接而成；每个网片单元内焊接有左右两个上小下大的倒锥形钢模板，在浇注UHPC扩大承台时每个倒锥形钢模板会隔绝混凝土形成一个压桩通道；该加固结构还包括与压桩通道一一对应的预制桩，每根预制桩经对应压桩通道穿过UHPC扩大承台并打入该承台下方的土体，且每根预制桩上端补浇有充满上方压桩通道的UHPC倒锥桩头。

采用以上结构的多层砌体建筑的地基加固结构与现有技术相比，具有以下优点。

由于该加固结构将旧的条基下部凿毛并逐段浇注了UHPC扩大承台，由于UHPC材料本身具备超高的强度，能与旧条基的凿毛面充分渗透粘结，故对地基整体加固效果好，极大程度的增强了建筑物墙基的力学性能，确保修缮效果牢固安全可靠持久；而且上述扩大条基及承台并补压预制桩的方法，更有效的抵御沉降，使承载力达到原基础的两到三倍，确保修缮加固效果；况且，该加固结构施工时，只需要将条基下部逐段开挖，并凿毛该施工段条基下部的三个面，再铺好垫层放置好网片单元就可进行该施工段的混凝土浇注即可，逐段开挖逐段浇注的方式可操作性强，相比现有技术需要将条基下部混凝土全部凿除，或在条基高度中间打出蜂窝孔以植筋的过程，本申请的加固结构施工过程明显方便快捷，省时省力，工期短速度快；还有，本加固结构逐段下挖浇注施工对原有结构的破坏拆除小，原有的条基、承重墙等仍在持续发挥受力承载作用，故对楼上住户的影响小，甚至无需搬离，将对住户的影响降至很低的水平；再者，网片单元是预制的，铺好垫层后就能直接放入而无需绑扎，进一步便捷了施工过程，还有网片单元自带了倒锥形钢模板，在浇注时能自动隔离混凝土形成压桩通道，这样，既实现了后续预制柱的水平定位，确保增设的预制柱空间分布均匀合理，又在浇注UHPC扩大承台时同步预留出了压桩通道，无需待承台混凝土干硬后再单独砸开钢筋网和混凝土以获得通道，故进一步便捷了施工过程，为后续沉桩增强承载力扫清障碍。

作为优选，每个网片单元两侧设有两根方钢式的边梁，每根边梁前端设有一个榫头而后端设有与榫头吻合的一个缺口；奇数序列网片单元的纵向主筋靠左而偶数序列网片单元的纵向主筋靠右；当每个奇数序列网片单元的两缺口与相邻偶数序列网片单元的两榫头卡接时，每个奇数序列网片单元的纵向主筋与相邻偶数序列网片单元的纵向主筋彼此错开并抵靠；这样，首先，进一步便捷了操作过程，只需要将下一段网片单元前部的榫头卡入前一段网片单元后部的缺口就能快速实现后一段网片的搁置和定位，进一步便捷了操作，况且，前后网片单元快速卡接装配又同步确保了相邻的奇偶序列网片单元的纵向主筋能相互错开并搭接靠拢，这样，结合UHPC混凝土的超强粘结性能，使得前后网片单元粘结足够牢固，确保施工后UHPC扩大承台的整体性，进一步提升修缮加固效果。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种施工方便快捷、可操作性强、拆除破坏量少、加固效果好的多层砌体建筑的地基加固结构的施工方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种多层砌体建筑的地基加固结构的施工方法；其步骤包括：

该加固结构是逐段施工的；

先加固第一段施工段：将该施工段的条基下部挖空，再将该施工段的条基底面和两侧面下部凿毛；铺好该施工段的垫层，再放入第一个网片单元；浇注该施工段的UHPC扩大承台，该网片单元的倒锥形钢模板隔绝混凝土构成压桩通道，浇注时在每个倒锥形钢模板两侧混凝土中预埋入两根锚杆，将该网片单元大部分浇注入该施工段混凝土但使该网片单元边梁和纵向主筋的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台；待该施工段干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩静压穿过该压桩通道打入土体，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头；

加固下一段施工段：挖空该施工段的条基下部，凿毛该施工段的条基底面和两侧面下部；铺好该施工段的垫层，放入下一个网片单元，使得该网片单元的两榫头卡入上一个网片单元后端对应的两缺口且上述相邻的两网片单元的纵向主筋刚好相互错开并抵靠；再浇捣该施工段的UHPC扩大承台并在该施工段的每个压桩通道两侧预埋两根锚杆且确保该网片单元边梁和纵向主筋的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台；待该施工段干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩静压穿过该压桩通道打入土体，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头；

重复加固再下一段施工段，直到加固至条基通长。

由上一部分即加固结构的优点分析可知，本申请加固结构的施工方法同样具备修缮效果牢固安全可靠持久、施工便捷可操作性强、工期短、对原有结构的破坏拆除小、对住户影响小等优点。

附图说明

图1是本发明多层砌体建筑的地基加固结构的结构示意图。

图2是图1偏转一定角度后的结构示意图。

图3是从仰视方向看条基下部凿毛面的结构示意图。

图4是本发明加固结构不同施工段对接处的结构示意图。

图5是本发明多层砌体建筑的地基加固结构沿预制桩所在断面剖开的结构示意图。

图中所示1、承重砖墙，2、条基，2.1、凿毛面，3、UHPC扩大承台，4、网片单元，4.1、纵向主筋，5、倒锥形钢模板，6、预制桩，7、UHPC倒锥桩头，8、边梁，9、榫头，10、缺口，11、后侧模板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1～5所示，本发明多层砌体建筑的地基加固结构，它包括用于承载承重砖墙1的混凝土条基2，条基2的整个底面和两个侧面的下部均为凿毛面2.1。

该加固结构还包括将条基2下方土体从前往后逐段挖空并从前往后逐段浇注成型的UHPC扩大承台3，条基2底部和两侧下部的三个凿毛面2.1均粘结锚固在UHPC扩大承台3内部，换句话说，UHPC扩大承台3的顶面刚好淹没条基2的三个凿毛面2.1，条基2两个侧面的凿毛面2.1的高度一般为50mm左右。

UHPC扩大承台3内锚固有一层附加钢筋网，该附加钢筋网由多个网片单元4从前往后依次逐段搭接而成；每个网片单元4两侧设有两根方钢式的边梁8，每根边梁8前端设有一个榫头9而后端设有与榫头9形状吻合的一个缺口10；奇数序列网片单元4的纵向主筋4.1靠左而偶数序列网片单元4的纵向主筋4.1靠右；当每个奇数序列如第1、3、5、7……个网片单元4的两缺口10与相邻偶数序列如第2、4、6、8……个网片单元4的两榫头9卡接时，每个奇数序列网片单元4的纵向主筋4.1与相邻偶数序列网片单元4的纵向主筋4.1彼此错开并抵靠。

每个网片单元4内焊接有左右两个上小下大的倒锥形钢模板5，在浇注UHPC扩大承台3时每个倒锥形钢模板5会隔绝混凝土形成一个压桩通道。该加固结构还包括与压桩通道一一对应的预制桩6，每根预制桩6经对应压桩通道穿过UHPC扩大承台3并打入该承台下方的土体，且每根预制桩6上端补浇有充满上方压桩通道的UHPC倒锥桩头7。

如图1～5所示，本发明多层砌体建筑的地基加固结构的施工方法，它包括以下步骤。

逐段施工该加固结构。

先加固第一段施工段。

将该施工段的条基2下部挖空，再将该施工段的条基2底面和两侧面下部凿毛。铺好该施工段的垫层，再放入第一个网片单元4。浇注该施工段的UHPC扩大承台3，该网片单元4的倒锥形钢模板5隔绝混凝土构成压桩通道，浇注时在每个倒锥形钢模板5两侧混凝土中预埋入两根锚杆，将该网片单元4大部分浇注入该施工段混凝土但使该网片单元4边梁8和纵向主筋4.1的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台3；换句话说，将一块带多个孔洞的后侧模板11套在该网片单元4边梁8和纵向主筋4.1的后侧，从而隔开混凝土，避免浇注时混凝土向后扩散包裹住边梁8和纵向主筋4.1的后端，以确保前后网片单元4边梁8的卡接和纵向主筋4.1的搭接。待该施工段的UHPC扩大承台3干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩6静压穿过该压桩通道打入土体，而预制桩6顶端伸入压桩通道下部，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头7；该UHPC倒锥桩头7干硬后会与下方的预制桩6锚固为一体。

加固下一段施工段。

挖空该施工段的条基2下部，凿毛该施工段的条基2底面和两侧面下部；铺好该施工段的垫层，放入下一个网片单元4，使得该网片单元4的两榫头9卡入上一个网片单元4后端对应的两缺口10且上述相邻的两网片单元4的纵向主筋4.1刚好相互错开并抵靠。在该施工段的网片单元4后部的边梁8和纵向主筋4.1上套入后侧模板11，再浇捣该施工段的UHPC扩大承台3并在该施工段的每个压桩通道两侧预埋两根锚杆且确保该网片单元4边梁8和纵向主筋4.1的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台3。待该施工段的UHPC扩大承台3干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩6静压穿过该压桩通道打入土体，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头7。

以同样的施工步骤重复加固再下一段、再下下一段……施工段，直到加固至条基2的全部长度。

Claims (2)

1.一种多层砌体建筑的地基加固结构，它包括用于承载承重砖墙（1）的混凝土条基（2），其特征在于：条基（2）的整个底面和两个侧面的下部均为凿毛面（2.1）；该加固结构还包括将条基（2）下方土体逐段挖空并逐段浇注成型的UHPC扩大承台（3），条基（2）底部和两侧下部的三个凿毛面（2.1）均粘结锚固在UHPC扩大承台（3）内部，UHPC扩大承台（3）内锚固有一层附加钢筋网，该附加钢筋网由多个网片单元（4）逐段搭接而成；每个网片单元（4）内焊接有左右两个上小下大的倒锥形钢模板（5），在浇注UHPC扩大承台（3）时每个倒锥形钢模板（5）会隔绝混凝土形成一个压桩通道；该加固结构还包括与压桩通道一一对应的预制桩（6），每根预制桩（6）经对应压桩通道穿过UHPC扩大承台（3）并打入该承台下方的土体，且每根预制桩（6）上端补浇有充满上方压桩通道的UHPC倒锥桩头（7）；

每个网片单元（4）两侧设有两根方钢式的边梁（8），每根边梁（8）前端设有一个榫头（9）而后端设有与榫头（9）吻合的一个缺口（10）；奇数序列网片单元（4）的纵向主筋（4.1）靠左而偶数序列网片单元（4）的纵向主筋（4.1）靠右；当每个奇数序列网片单元（4）的两缺口（10）与相邻偶数序列网片单元（4）的两榫头（9）卡接时，每个奇数序列网片单元（4）的纵向主筋（4.1）与相邻偶数序列网片单元（4）的纵向主筋（4.1）彼此错开并抵靠。

2.根据权利要求1所述的多层砌体建筑的地基加固结构的施工方法，其特征在于：其步骤包括：

该加固结构是逐段施工的；

先加固第一段施工段：将该施工段的条基（2）下部挖空，再将该施工段的条基（2）底面和两侧面下部凿毛；铺好该施工段的垫层，再放入第一个网片单元（4）；浇注该施工段的UHPC扩大承台（3），该网片单元（4）的倒锥形钢模板（5）隔绝混凝土构成压桩通道，浇注时在每个倒锥形钢模板（5）两侧混凝土中预埋入两根锚杆，将该网片单元（4）大部分浇注入该施工段混凝土但使该网片单元（4）边梁（8）和纵向主筋（4.1）的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台（3）；待该施工段干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩（6）静压穿过该压桩通道打入土体，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头（7）；

加固下一段施工段：挖空该施工段的条基（2）下部，凿毛该施工段的条基（2）底面和两侧面下部；铺好该施工段的垫层，放入下一个网片单元（4），使得该网片单元（4）的两榫头（9）卡入上一个网片单元（4）后端对应的两缺口（10）且上述相邻的两网片单元（4）的纵向主筋（4.1）刚好相互错开并抵靠；再浇捣该施工段的UHPC扩大承台（3）并在该施工段的每个压桩通道两侧预埋两根锚杆且确保该网片单元（4）边梁（8）和纵向主筋（4.1）的后端均凸出于该施工段的UHPC扩大承台（3）；待该施工段干硬后，在每个压桩通道两侧的锚杆上固定反力架安装千斤顶，将预制桩（6）静压穿过该压桩通道打入土体，并向该压桩通道补浇混凝土构成UHPC倒锥桩头（7）；

重复加固再下一段施工段，直到加固至条基（2）通长。