[发明专利]基于静压旋喷钢管桩托换加固既有建筑的方法及应用装置

权利要求书

1.基于静压旋喷钢管桩托换加固既有建筑的方法，其特征在于，加固的既有建筑包含原基础（1）和原柱（2）；所述原柱（2）顶部连接楼板或地下室顶板，拟建建筑位于原基础（1）以下；

具体步骤如下：

步骤一、结合原地勘报告、补充勘察报告，对既有建筑内拟建场地在勘察最深范围内的土层分层，明确桩身设计范围各土层主要物理力学指标、桩侧、桩端阻力，由此明确旋喷钢管托换桩（7）的设计长度；补充勘察期间进一步探明地下水位和地下水类型；

步骤二、对拟建场地进行三通一平，并对应施工作业面开槽，在原基础（1）上围绕原柱（2）两侧或四周对称设计下部旋喷钢管托换桩（7）并测量放线，采用静力开孔，并预先标记原基础（1）上植筋、原柱（2）上植筋和旋压一体机（9）固定位置；

所述旋压一体机（9）包含门式组件（92）、连接于门式组件（92）与底部基础之间的底连组件（91）、连接于门式组件（92）两侧的伸缩组件（93）、连接于门式组件（92）中上部的动力组件（94）、与动力组件（94）连接且位于门式组件（92）横向内中部的旋压安装连部（952）以及连接门式组件（92）中下部的定位组件（96）；

所述旋压安装组件（95）包含连接于门式组件（92）横部下方的旋压安装顶部（951）、连接于顶部正下方的旋压安装连部（952）、连接于旋压安装连部（952）旋喷子组件（953）或静压子组件（954）；所述旋喷子组件（953）包含钻杆、钻头和注浆管；静压子组件（954）包含压连杆和压件；

所述定位组件（96）包含可拆卸连接门式组件（92）两侧的定位横板（961）、连接于定位横板（961）和门式组件（92）之间的定位连板（962）、水平垂直连接于两定位横板（961）中部的之间的定位连杆（964）、连接于定位连杆（964）外端部的定位筒（963）；所述定位筒（963）对应旋喷子组件（953）中钻杆或静压子组件（954）中压连杆设置；

步骤三、正式施工前，为了调试设备、获取现场施工参数，开展试桩试验；旋喷钢管托换桩（7）的桩孔采用旋压一体机（9）中旋喷组件进行引孔，旋喷桩根据工程需要和土质条件利用高压旋喷形成旋喷孔（8），通过喷射水泥浆、气和水形成旋喷桩，而后再通过旋压一体机（9）进行钢管桩的静压；其中，旋喷桩和钢管桩的施工可分为独立的两步施工或分段交替进行，旋压一体机（9）的高度小于原基础（1）顶部至楼板或地下室顶板的高度，旋压一体机（9）包含门式架和门式架上可拆卸连接有旋喷子组件（953）和静压子组件（954）；

旋压一体机（9）通过角部锚杆与原有基础通过锚杆连接，锚杆数量、直径和锚固长度通过计算确定，外露长度满足锁紧要求，锚杆采用成孔埋设；

步骤四、钢管桩桩段就位必须保持垂直，钢管桩段轴线与旋喷桩在一个位置上，同心同轴；保持同一垂直线上，不得偏压，压桩套上钢桩帽再进行压桩；同时，最后一节钢管采用送装器控制桩顶标高；

步骤五、待旋喷钢管托换桩（7）安装检测完毕后进行封桩，而后在原基础（1）四周及竖向上间隔连接有基础植筋（3）、在原柱（2）四周和竖向上连接柱植筋（4），且对应原基础（1）设计加固承台（6）和加固承台内筋（5）；浇筑完成加固承台（6）和加固承台内筋（5），对原基础（1）下部的土体（11）进行开挖，直至挖至拟建的基础底面（10）；

步骤六、在拟建的基础底面（10）施工新垫层（15）、新基础（14）和新柱（13），其中新柱（13）中轴线对应原柱（2）中轴线，旋喷钢管托换桩（7）关于新柱（13）对称设置；

步骤七、新柱（13）顶部连接于原基础（1）底部，上部结构荷载通过原基础（1）传递入新柱（13），待新柱（13）连接完成后，荷载从旋喷钢管托换桩（7）转移到新柱子上，再将加固承台（6）和旋喷钢管托换桩（7）切除；

步骤八、上述施工流程应根据施工作业的分区逐步开展，并考虑工程结构与荷载的对称性，旋喷钢管托换桩（7）施工作业面对称；在同一基础上一次只能施工一根桩，同一基础上相邻桩之间的施工时间间隔不少于1天，由此完成托换。

2.如权利要求1所述的基于静压旋喷钢管桩托换加固既有建筑的方法，其特征在于，对于步骤三中，锚杆在施工前进行3根抗拔试验，单根极限抗拔力满足设计要求的抗拔力；锚杆孔严格定位，成孔应垂直，确保锚固力，采用水钻方法成孔，注入植筋胶，再安放钢筋，待植筋胶强度达到设计要求后，将旋压一体机（9）的门式架固定在锚栓上并锁紧螺母。