基础托换

基础托换

托换技术（Underpinning）是一种建筑技术难度较大，费用较高、工期较长和增人性特殊施工方法。根据托换的目的不同，可分为补救性托换、预防性脱货和补救性托换三种不同的形式。补救性托换技术常用于解决既有建筑地基基础承载力不足或针对原结构基础沉降变形控制而实施的加固技术。预防性托换多用于已知后续施工将对既有建筑产生的不利影响而预先进行基础加固的工程技术措施。保护性托换则多用于对文物类建筑等进行保护托换的情况。

根据托换原理的不同，基础托换又分为主动托换和被动托换两种形式。主动托换是当需托换的托换荷载较大、变形控制要求严格时所采用的托换方式，主动托换通过主动方式的变形调节来满足既有建筑结构的变形要求。即在截桩以前在托换新桩和托梁间布置千斤顶等加载设备，通过分级加载制度使被托换的桩在千斤顶力的作用下，和托换大梁一起上抬，此过程成为预顶升过程，这一过程能够最大限度的避免托梁刚度不足造成的既有建筑结构发生过大的沉降；通过预顶升过程可以加速托换新桩的下沉，消除新桩的部分沉降和托换结构的变形，从而使托换桩和结构的变形处于控制允许的范围内。主动托换对变形控制的主动性，使工程可对变形进行事前控制。。

主动托换施工步骤

被动托换是当托换建筑物荷载较小、变形控制要求不严格时采用的托换方式，采用这一方式进行施工时，在托换完成时即可进行截桩，被托换桩所承受的上部荷载通过托换梁传递到新桩上，从而完成托换工

使被托换的桩在千斤顶力的作用下，和托换大梁一起上抬，此过程成为预顶升过程，这一过程能够最大限度的避免托梁刚度不足造成的既有建筑结构发生过大的沉降；通过预顶升过程可以加速托换新桩的下沉，消除新桩的部分沉降和托换结构的变形，从而使托换桩和结构的变形处于控制允许的范围内。主动托换对变形控制的主动性，使工程可对变形进行事前控制。。

主动托换施工步骤

被动托换是当托换建筑物荷载较小、变形控制要求不严格时采用的托换方式，采用这一方式进行施工时，在托换完成时即可进行截桩，被托换桩所承受的上部荷载通过托换梁传递到新桩上，从而完成托换工程。被动托换在完成后，梁柱节点固接、托梁与新桩的固接，既有建筑结构与托换结构的变形不能进行调节，既有结构的沉降由托梁承受变形的能力和新桩的沉降所控制。被动托换通过托换结构自身刚度抵抗变形，较难采取限制变形的措施，在托换完成后也无法对结构的变形进行控制，这就导致既有建筑极易开裂从而影响既有建筑的正常使用，所以被动托换的方式在地下工程中应用的较少。

基础托换常用的施工方法有：基础扩大托换，坑式托换等。

基础扩大托换

在既有建筑的加固改造中，基底面积不足是地基承载力和变形无法满足要求，从而导致建筑物开裂倾斜的重要原因。这时，一般采用基础扩大的托换。通常采用加混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。图

基础扩大托换的施工工序一般为：

1)开挖，根据要求1.5~2.0m长度分段错开时间开挖；

2)凿毛墙基；

3)配置混凝土；

4)灌注混凝土或钢筋混凝土；

5)基础扩大部分和原基础、墙身链接；

6)质量检测。

坑式托换

坑式托换是直接在被托换的建筑物基础下挖坑后浇筑混凝土，增大原有基础的埋置深度，使基础支撑在较好的土层上的托换方法。坑式托换费用低、施工简便，在施工期间建筑物仍可继续使用。但是其施工工期较长，不能再地下水位很高和流动性土层中使用，而且不能完全避免被托换建筑物产生新的沉降，这些因素都制约了坑式托换的广泛使用。

图

锚杆静压桩法

锚杆静压桩是将锚杆和静压桩两项技术巧妙结合起来而形成的一种桩基施工新工艺，是一项基础托换处理的新技术。它的加固机理雷同于打入桩及大型静力压桩，但其施工工艺与打入桩和大型静力压桩。锚杆静压桩是通过在基础上埋设锚杆固定压桩架，以既有建筑物的自重荷载作为压桩反力，通过压桩反力架用千斤顶将桩段从基础的中预

留或者开凿的压桩孔内逐段压入土中，再将桩与基础连接在一起，卸除反力架千斤顶，该桩便能承受荷载，从而减少基础下地基所受的部分压力，阻止建筑物的不均匀沉降，从而达到提供基础承载力和控制沉降目的。

锚杆静压桩的优点

1、保证工程质量

锚杆静压桩的传荷和受力性能非常明确，在施工中可直接测得

实际压桩力和桩的入土深度，便于对施工质量的监测。

2、施工条件要求低

3、对既有倾斜建筑物可实现可控纠倾

锚杆静压桩压桩施工设备轻便、简单、移动灵活，操作方便，

可以在狭小的空间内进行作业，并且在其施工期间可做到原有

建筑功能使用不受影响。

4、做到文明，清洁施工

锚杆静压桩在压桩过程中无振动、无噪声、无污染，对周围环

境无影响，能够做到文明、清洁施工。这在密集居民区的加固

工程中，有着无可比拟的优越性。

锚杆静压桩的施工

在锚杆静压桩进行施工以前，应做好准备工作，首先应根据压桩力的大小选择压桩设备及锚杆直径；其次，应根据实际工程编制施工组织设计，其内容应针对设计压桩力所采用的施工机具与相应的技术组织、劳动组织和进度计划；在设计桩位平面图上应标好桩号和沉降观测点；

在施工前应做好施工中的安全防范措施并拟定施工流程；应准备好工程验收所需的资料和记录等。一般的压桩施工流程如图：

图

树根桩法

树根桩最初是由意大利Fondedile公司的F.Lizzi所首创并付之实践的。树根桩是一种小直径就地灌注钢筋混凝土的钻孔桩，其直径通常为100~250mm，有时也采用300mm的，其长度一般为6~20m，国外最大达30m。树根桩的加固设想是由树木的根系而引发的，树木的根系在各个方向上与岩土体牢固地连结在一起，从而保证了其百年不倒。因其桩基形状像“树根”，故将这种加固措施成为“树根桩”。英美各国将树根桩列入地基处理中的加筋法范畴。

树根桩的成桩机理是：利用钻机在原有建筑物基础上施工一系列有规则的钻孔；到达设计进尺后，对钻孔进行清孔、下钢筋笼（也可能是无筋素桩）、同时放入注浆管；再用压力注入水泥或水泥砂浆，注意使砂浆饱满而成桩，也可以使用另一种方法成桩，即在下放钢盘笼后，在注浆前先填碎石，之后再注浆。根据设计需要，树根桩可以是倾斜的，也可以是竖直的；可以是单根也可以是成排的；可以是摩擦桩也可以端承桩。在成桩过程中，国外多采用钢套管向下钻进，而国内施工时多不带套管。

树根桩的优点