專利名稱：微型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對沉降基礎(chǔ)的加固方法，特別是一種微型鋼管樁 加固沉降基礎(chǔ)施工工藝。
背景技術(shù)：
我國沿海地區(qū)，經(jīng)濟高速發(fā)展，需要新建大量的變電站，其中一 部分變電站不可避免地要建造在軟弱地基上。在沿海的海淤、湖淤地 基上變電站的勘探、設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)失誤，可能造成變電 站設(shè)備基礎(chǔ)的沉降，進而會直接影響電力設(shè)施的安全運行。由于基礎(chǔ) 沉降發(fā)展歷時較長，故此類事故往往是在設(shè)備投入運行后才被發(fā)現(xiàn)， 而在高壓帶電運行條件下對沉降基礎(chǔ)進行加固將面臨極大的風險，現(xiàn) 有的加固方法和機械設(shè)備均不能適應(yīng)高壓帶電場區(qū)作業(yè)的技術(shù)要求。
目前在國內(nèi)對類似基礎(chǔ)的加固，大多采用深層攪拌法或壓密注漿 法，但試驗證明這些方法并不適用于沿海地區(qū)深厚淤泥地基條件下的 基礎(chǔ)加固，而且有可能擾動供電設(shè)備基礎(chǔ)的穩(wěn)定，特別是對于變電站 這類設(shè)備基礎(chǔ)分散的地基加固，其成本很高，且加固效果不明顯。
高壓變電站一旦投入運營， 一般是不允許停電的，而該變電站實 施基礎(chǔ)加固的難點在于
(1)在運行中的220kV變電站帶電場區(qū)施工作業(yè)，安全要求極高，在帶電設(shè)備下的加固施工操作高度限制在2.2m;
(2) 各種現(xiàn)有的施工機械受安全施工距離限制，均不能進入現(xiàn) 場施工；
(3) 在基礎(chǔ)加固時不能擾動原基礎(chǔ)；
(4) 由于設(shè)備和基礎(chǔ)自重輕，不能在加固時利用被加固基礎(chǔ)的
反力；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對變電站淤泥或軟土地基設(shè)備基 礎(chǔ)沉降問題，在限制安全高度2.2m、不停電的要求下，提出了一種 施工安全可靠的微型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的， 一種微 型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝，其特點是在需加固的沉降基礎(chǔ)周
邊對稱、均衡的布置若干加固基礎(chǔ)樁，
a、 首先確定樁位，在樁位上向下開挖操作基坑，操作基坑開挖 的深度不小于1.5m;
b、 在操作基坑的基礎(chǔ)上，在樁位向下鉆取一個樁孔，樁孔的孔 徑比設(shè)計樁徑大10 20mm，深度大于0.5m;
c、 然后打樁機就位，在鉆好的樁孔內(nèi)，插入帶樁尖的第一節(jié)鋼 管樁，檢測和校正樁的垂直度，垂直度偏差不得超過0.5%。先用低 落距將鋼管樁輕輕送下，校核樁位和垂直度在允許誤差范圍以內(nèi)可正 式施打，焊接鋼管樁第一節(jié)鋼管樁打到位后，與第二節(jié)鋼管對接， 悍接時先在樁周對接外四等分位置點焊固定，檢查上下兩節(jié)樁的中心線偏差不大于2mm，節(jié)點折曲矢高不大于1%。樁長。焊接時應(yīng)自2個 方向?qū)ΨQ焊接，防止焊接一個方向焊接引起鋼管變形。當樁入土深6 7m時，往鋼管內(nèi)灌混凝土，以后每打到6 7m時即向鋼管內(nèi)灌混凝 土，混凝土最后不全灌滿，預(yù)留0.5m，以利于接樁焊接。
d、 微型鋼管樁打樁完畢，在沉降基礎(chǔ)的相應(yīng)位置上植筋，即植 入固定螺栓，植筋2小時后即可安裝連接件，在樁頂施加預(yù)應(yīng)力，然 后將連接件與鋼管樁外壁焊接連接，
e、 焊接連接完畢后，完成最后的混凝土澆灌，最后基坑回填。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進一步實
現(xiàn)，當樁頂于承臺連接的混凝土澆筑3天后或當該處混凝土強度達到 1.2MPa，進行回填，分層夯實，每層回填厚度不大于300mm，回填 至與沉降基礎(chǔ)底面平時停止，在樁頭與連接件處制作鋼筋混凝土小承 臺后，再回填。
在江蘇沿海軟土地區(qū)的部分變電站，出現(xiàn)了較大面積的基礎(chǔ)不均 勻沉降，由于未能找到安全可靠的加固方案，目前均帶病運行，給安 全供電帶來極大隱患。 一些變電站如易地重建，其投資一般需要 8000-10000萬元。而2008年初的南方暴風雪及5.12汶川地震都對變 電站設(shè)備基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、可靠性提出了更高的要求，本發(fā)明能較好地 適用于在帶電運行的條件下對沉降設(shè)備基礎(chǔ)進行加固的要求，達到阻 止其繼續(xù)沉降的目標，其明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢在于.-
(1)加固施工期間不停電，避免了拉閘停電給供電部門和用電單 位造成的損失。(2) 加固效果質(zhì)量可靠，可以有效阻止設(shè)備基礎(chǔ)沉降，使現(xiàn)有供 電設(shè)備發(fā)揮正常供電能力。
(3) 減少了設(shè)備檢修、更換以及因此而停電的各項費用。
(4) 避免了由于供電設(shè)備大面積基礎(chǔ)沉降(軟土地區(qū)的基礎(chǔ)沉降 將是長期的)導(dǎo)致變電站不能正常運行，最終不得不易地重建的可能。
(5) 帶來了良好的社會效益。
具體實施例方式
一、 水準點測量
1、基礎(chǔ)加固前，將標準水準點引入施工現(xiàn)場以樁基作為基礎(chǔ)的 永久建筑物上，該標志點不少于2處，作為施工過程以及工后標高檢 測的基準。
二、 加固微型鋼管樁平面位置測量
1、 加固樁基的放線，以連接成為整體的一組結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為最小單元。
2、 現(xiàn)場布樁的一般原則是針對一組加固基礎(chǔ)，對稱、均衡布 置。避免出現(xiàn)基礎(chǔ)整體受力不均勻。
三、 加固基坑的開挖與回填 一般規(guī)定
1、 基坑開挖的目的是為小型打樁機提供地下空間，以便使打樁 機的樁錘具有足夠的落距，在確定貫入度時，樁錘的落距不得小于
1.5m。
2、 在變電所內(nèi)所有基坑開挖采用小型工具、人工開挖。操作工藝
1、 工藝流程
確定開挖順序—沿灰線切出邊槽輪廓線—分層開挖 —修整邊槽^^清底—必要時采取基坑支護。
2、 開挖順序在一組加固基礎(chǔ)范圍內(nèi)，開挖順序是對角線同 時開挖，對稱開挖。 一般情況下，要求挖成一組，加固一組，盡量避 免基坑久置。
5、質(zhì)量記錄
開挖分項工程應(yīng)具備以下質(zhì)量記錄基坑開挖施工流水記錄，基 坑開挖幾何尺寸、坑底標高記錄。 基坑回填
回填時間當樁頂于承臺連接的混凝土澆筑3天后或當該處混凝
土強度達到1.2MPa，方可進行回填。
回填要求分層夯實，每層回填厚度不得大于300mm。 每個基坑回填后表面標高，應(yīng)高出原標高150mm左右，用以防
止雨水灌入回填的坑內(nèi)，待全部場地加固施工完成1 2月后，再將
多余的土平整或運出場外。 四、施工機具準備
1、 對小型打樁機進行調(diào)試并檢査所有連接部位、傳動部位的可 靠性，保證機械的正常運行。
2、 其他需要準備的設(shè)備具及工具有人工取土鉆、水準儀、電
焊機、混凝土攪拌機、切割機、振搗棒、移動式配電箱、樁帽、樁墊、手推車、道木、鋼板、槽鋼、折尺、鉛錘等。 五、打樁施工 操作工藝
1、 工藝流程
人工鉆取土 ^^樁機就位~~ 第一節(jié)鋼管樁就位—垂直
度測量>打樁—焊接鋼管樁^ 打樁"^6 7m樁長灌混凝土 ^ 焊接鋼管樁—打最后一節(jié)鋼管樁^ 移機至下一個樁位。
2、 人工鉆取土 (引樁)采用自制的手工取土鉆對準樁位垂直鉆 下，鉆土深度0.5 3m。
3、 樁機就位打樁機就位時應(yīng)對準樁位，保證垂直穩(wěn)定，在施
工中不發(fā)生傾斜、移動。
4、 在鉆好的樁孔位，插入帶樁尖的第一節(jié)鋼管樁，每節(jié)樁長1.5m， 第----節(jié)樁如上部安全操作空間允許可加長至2 3m。
5、 垂直度測量用鉛錘雙向檢測和校正樁的垂直度，垂直度偏 差不得超過0.5%。
6、 打樁先用低落距將鋼管樁輕輕送下。校核樁位和垂直度在 允許誤差范圍以內(nèi)可正式施打。并做好打樁記錄。
7、 焊接鋼管樁焊條選用應(yīng)與鋼管材質(zhì)、壁厚相匹配，焊接時 應(yīng)先在樁周4等分位置點焊固定，檢查上下2節(jié)樁的中心線偏差不大 于2mm，節(jié)點折曲矢高不大于1%。樁長。焊接時應(yīng)自2個方向?qū)ΨQ焊 接，防止焊接一個方向焊接引起鋼管變形。其他技術(shù)要求，應(yīng)按設(shè)計 圖紙和相關(guān)的施工規(guī)范執(zhí)行。8、 ，當樁入土深6 7m時，往鋼管內(nèi)灌混凝土，以后每打到6m 即向鋼管內(nèi)灌混凝土，強度C30，該混凝土最后不要全部灌滿，預(yù)留 0.5m。以利于接樁焊接。
9、 打樁貫入度控制
1) 打樁至最后一節(jié)，當出現(xiàn)貫入度明顯變小時，說明樁尖開始 進入粘土持力層，此時，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)報告核實粘土層表面標高，同時 記錄樁尖進入持力層的深度。
2) 緩沖墊應(yīng)在鋼管樁頂部承打部位墊硬雜木或其他材料制成 的緩沖墊，為防止打壞鋼管。
3) 貫入度在保證設(shè)計錘重和規(guī)定的落距下，最后10錘的平均 貫入度控制在5mm以內(nèi)。(即10錘的總打進量小于50mm)
六、樁與承臺的連接
1、 作業(yè)條件微型鋼管樁打樁完畢，檢驗合格。
2、 加工連接件按圖紙要求加工基礎(chǔ)承臺與鋼管樁連接的門型 連接件。要求材料材質(zhì)符合要求，加工件的幾何尺寸符合設(shè)計規(guī)定。
3、 承臺植螺栓施工工藝在沉降基礎(chǔ)鉆孔清除孔內(nèi)灰塵 -—放入植筋膠管—打破膠管植入螺栓一^用專用機械攪動螺栓 -+清理孔口的多余膠液^ 植筋結(jié)束。
4、 安裝門形連接件植筋2h后即可安裝門形連接件。要求垂直、 不留間隙。
5、 樁頂施加預(yù)應(yīng)力后與鋼管樁焊接連接。焊接要求對稱施焊，
連續(xù)滿焊，焊縫高度符合設(shè)計要求。七、 樁頂施加預(yù)應(yīng)力
1、 作業(yè)條件承臺植筋完畢，門形連接件安裝完成。
2、 施工工藝
1) 在樁頂安裝專用加力工具；
2) 樁頂安裝千斤頂；
3) 在加固承臺的朗格對角安裝2只百分表；
4) 在原沉降基礎(chǔ)兩側(cè)對成均衡施加預(yù)應(yīng)力，原沉降基礎(chǔ)與鋼樁 之間抬升高度控制在3 4mm;
持荷2分鐘，最后將門形連接件與樁頂焊接連接。
八、 小承臺混凝土施工
1、 作業(yè)條件鋼管樁與連接件焊接連接完畢，鋼管內(nèi)混凝土澆
灌完成。
2、 施工工藝
1) 將基坑標高回填至與原沉降基礎(chǔ)底面平；
2) 澆600X600素混凝土墊層CIO，厚100;
3) 砌400X400， 120厚胎模，材料不限；
4) 綁扎小承臺鋼筋籠；
5) 澆筑小承臺砼。
權(quán)利要求
1. 一種微型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于在需加固的沉降基礎(chǔ)周邊對稱、均衡的布置若干加固基礎(chǔ)樁，a、首先確定樁位，在樁位上向下開挖操作基坑，操作基坑開挖的深度不小于1.5m；b、在操作基坑的基礎(chǔ)上，在樁位向下鉆取一個樁孔，樁孔的孔徑比設(shè)計樁徑大10～20mm，深度大于0.5m；c、然后打樁機就位，在鉆好的樁孔內(nèi)，插入帶樁尖的第一節(jié)鋼管樁，檢測和校正樁的垂直度，垂直度偏差不得超過0.5％，先用低落距將鋼管樁輕輕送下，校核樁位和垂直度在允許誤差范圍以內(nèi)可正式施打，焊接鋼管樁第一節(jié)鋼管樁打到位后，與第二節(jié)鋼管對接，焊接時先在樁周對接外四等分位置點焊固定，檢查上下兩節(jié)樁的中心線偏差不大于2mm，節(jié)點折曲矢高不大于1‰樁長，當樁入土深6～7m時，往鋼管內(nèi)灌混凝土，以后每打到6～7m時即向鋼管內(nèi)灌混凝土，混凝土最后不全灌滿，預(yù)留0.5m。以利于接樁焊接；d、微型鋼管樁打樁完畢，在沉降基礎(chǔ)的相應(yīng)位置上植筋，即植入固定螺栓，植筋2小時后即可安裝連接件，在樁頂施加預(yù)應(yīng)力，然后將連接件與鋼管樁外壁焊接連接；e、焊接連接完畢后，完成最后的混凝土澆灌，，最后基坑回填。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝，其特 征在于當樁頂于承臺連接的混凝土澆筑3天后或當該處混凝土強度達到1.2MPa，進行回填，分層夯實，每層回填厚度不大于 300mm，回填至與沉降基礎(chǔ)底面平時停止，在樁頭與連接件處制 作鋼筋混凝土小承臺后，再回填。
全文摘要
一種微型鋼管樁加固沉降基礎(chǔ)施工工藝，在需加固的沉降基礎(chǔ)周邊對稱、均衡的布置若干加固基礎(chǔ)樁，首先確定樁位，在樁位上向下開挖操作基坑，在操作基坑的基礎(chǔ)上，在樁位向下鉆取一個樁孔，然后打樁、微型鋼管樁打樁完畢，在沉降基礎(chǔ)的相應(yīng)位置上植筋，在樁頂施加預(yù)應(yīng)力，然后將連接件與鋼管樁外壁焊接連接，焊接連接完畢后，完成最后的混凝土澆灌，最后基坑回填。還可以在樁頭與連接件處制作鋼筋混凝土小承臺后，再回填。針對變電站淤泥或軟土地基設(shè)備基礎(chǔ)沉降問題，在限制安全高度2.2m、在帶電運行的條件下對沉降設(shè)備基礎(chǔ)進行加固的要求，達到阻止其繼續(xù)沉降的目標，加固效果質(zhì)量可靠，減少了設(shè)備檢修、更換以及因此而停電的各項費用。
文檔編號E02D37/00GK101476338SQ20091002908
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者敏 楊 申請人:淮海工學院