[发明专利]一种建筑物地基加固托换墩及其施工方法

权利要求书

1.一种建筑物地基加固托换墩的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）根据建筑物基底以上荷载和托换墩的承载力，确定托换墩的数量和位置，对托换墩进行放线定位，相邻托换墩间距介于1.8～2.0m；

（2）在托换墩的对应位置处，距离建筑物基础的外边缘10～20cm处竖直开挖导坑，该导坑的平面尺寸为1.2m×1.0m～1.5m×1.0m，导坑的深度至建筑物基础底面以下1.5～2.0m；

（3）开挖操作坑：将导坑在基础底面以下的部分向基础的内侧方向水平开挖至设计要求的托换墩中心位置处，得到高度为1.8～2.0m的操作坑；

（4）在操作坑内托换墩定位轴线处竖直安装第一节钢管并校正垂直，该第一节钢管底端带有桩靴；以建筑物基础底面以上荷载为反力，使用压桩设备将该钢管竖直向下压入操作坑底部的地基土中；将钢管预先加工成长度为1.0～1.5m的多段钢管；在第一个钢管上方依次竖直安装其余钢管，通过不断地压桩、接桩交替进行，钢管之间现场焊接为一整体，直至建筑物基础底面以下钢管桩的长度≥托换墩设计长度+1000mm，即得到钢管桩；

在钢管桩下端的侧壁上均布有多个出浆孔；在钢管壁上500mm范围内，沿钢管高度方向上布置5层出浆孔；出浆孔为圆形；孔径为Φ6，孔间距为50mm，上下两层出浆孔的距离为100mm；

在分布有出浆孔的钢管外壁上包裹一圈滤网，在滤网的外侧缠绕聚乙烯保鲜膜，并用塑料胶带每隔100mm间距缠绕固定；

在第一节钢管的底端设有一桩靴，该桩靴为底面半径大于钢管半径的倒圆锥，该倒圆锥的锥角不大于60度；该钢管不含桩靴的长度为1.0～1.5m，壁厚7mm，外径为Φ273mm；

（5）卸除压桩设备，然后在钢管桩上端开口处固定一块桩顶钢板，桩顶钢板中心开有圆孔；

（6）采用托换装置对钢管桩进行预压托换处理；

（7）在桩顶钢板上固定一托换钢管，托换钢管上端放置钢板与建筑物基础接触，保证托换钢管与钢管桩同轴；在托换钢管侧壁上预制有注浆管接头，以便通过托换钢管对托换墩底端的地基土进行注浆加固；

（8）以钢管桩为中心轴，在建筑物基础底面以下开挖墩孔，孔径1500mm，孔深6000～9000mm；

（9）清底后，在托换墩孔内分层浇筑素混凝土并振捣密实，分层厚度为250～300mm，素混凝土浇筑高度与钢管桩顶端平齐；

（10）墩身混凝土浇筑完成后3～5天，通过托换钢管上预留的注浆接头对托换墩底端的地基土进行压力注浆；注浆材料为纯水泥浆液，水灰比为0.45～0.60，注浆压力超过2.5MPa时结束注浆；

（11）浇筑桩头部位混凝土：桩头部位采用微膨胀素混凝土，混凝土强度等级不低于C30；

（12）分层回填并夯实操作基坑，分层厚度为250～300mm，回填料为2:8灰土或3:7灰土，单个托换墩施工即告完成；

（13）重复上述步骤（2）～（12），沿建筑物基础的跨度方向上托换墩的设计位置上重复设置多个托换墩，整个工程完成。

2.一种建筑物地基加固托换墩，其特征在于，包括安装在建筑物基底下方的多个托换墩，相邻托换墩间距介于1.8～2.0m；所述托换墩内部设有与其同轴的钢管桩，建筑物基础底面以下钢管桩的长度≥托换墩设计长度+1000mm；所述钢管桩上端开口处固定一块中心开有圆孔的桩顶钢板，桩顶钢板中心开有圆孔；在所述桩顶钢板上固定有与钢管桩同轴的托换钢管，所述托换钢管上端与建筑物基底接触；在所述托换钢管侧壁上预制有注浆管接头；在所述钢管桩下端的侧壁上均布有多个出浆孔；在钢管壁上500mm范围内，沿钢管高度方向上布置5层出浆孔；出浆孔为圆形，圆形能够均匀地扩散；孔径为Φ6，孔间距为50mm，上下两层出浆孔的距离为100mm；在分布有所述出浆孔的钢管桩的外壁上包裹一圈滤网；在滤网的外侧缠绕聚乙烯保鲜膜，并用塑料胶带每隔100mm间距缠绕固定；

在钢管桩的底端设有一桩靴，所述桩靴为底面半径大于钢管半径的倒圆锥，该倒圆锥的锥角不大于60度。