結合建筑工程實例談基礎托換施工技術

摘#8195;要：筆者就多年工作經驗，結合建筑工程施工實例，主要對建筑工程中基礎拖換、地下加層施工工法及施工流程的要點進行了分析，其淺顯見解，供同行參考。

關鍵詞：建筑工程；基礎托換；地下加層；施工工法

工程實例：該工程總占地面積約4500m2。共有結構獨立柱24個，原柱混凝土強度等級僅為140號，相當于現在的C15，結構頂距基底高達21m，結構整體穩定因素差，施工風險很大。采用本工法，共施工挖孔樁48個，承臺梁136.5m，加固柱24個，用無振動法破除柱基24個，地下室挖土分三段，成功地應用了“分段土方開挖和底板結構鎖定框架”的方案。

1 特點及適用范圍

在城市建設中，有越來越多的建筑或古建文物需增加建筑面積及建筑功能。當原結構獨立柱基礎埋深較淺時，采取基礎托換技術，另外增加1層地下室，是解決上述問題的一個較好的施工方法。

該工法是在保留原建筑地上造型的情況下，向地下加層，技術難度較大，工期較長。適用于獨立柱基埋深較淺，欲擴建增添地下室又要求上部建筑造型不變動的工程。

2 施工工藝原理

采用兩樁抬一柱的方案，在柱兩側做人工挖孔樁，在樁頂做承臺梁，將原結構柱包于梁內，使之與梁成為一體，讓上部荷載通過承臺梁部分傳于筏基，部分傳于樁。

做人工挖孔樁和承臺梁后，使樁、柱、梁成為一體，上部荷載先通過梁傳于樁。接著挖土做地下室筏基底板，完成后則上部荷載部分傳給樁，大部分傳給筏基，屆時托換工作全部完成，然后再進行地下室施工。此時樁的下半部分仍為樁，上半部分為柱。

3 施工流程及要點

3.1施工挖孔樁

1）由于地下室為筏基，挖孔樁通過地基梁與筏板相連，所以在樁身對應于地梁部位先預埋鋼板箍，待地下室底板施工時與底板梁連接（見圖1）。2）由于施工后期人工挖孔樁的上半部分將成為地下室的框架柱，所以在上部樁護壁與樁混凝土間要設隔離層，以便裝修時剔除護壁。3）樁的位置離柱越近越好。在挖樁過程中可能會遇到原柱基放大腳，需把伸進樁內部分的放大腳無振動破除，采用旋轉沖擊鉆連續鉆孔破除法解決這一難題。

3.2施工承臺梁

3.2.1#8195;根據不同柱基標高采用不同的承臺梁做法

1）當柱基標高在承臺梁底面以下時，保留承臺梁與柱交點處的原柱混凝土。2）當柱基標高在承臺梁底面以上時，采用高承臺梁做法:先做1道高承臺梁，待柱基切除以后，做主承臺梁，最后把高承臺梁切除。此時原柱與主承臺梁節點處為新澆混凝土。

3.2.2承臺梁主筋穿柱身做法

由于原柱混凝土強度較低，且時間較久，承臺梁主筋穿柱身時要隨鉆隨錨，即穿1個孔錨1根鋼筋，待錨固膠強度達到100%后再穿另1根鋼筋，以避免因節點混凝土鉆孔太多形成斷柱，造成結構失穩破壞。鉆孔時要搭設水平鉆孔架，使沖擊鉆保持水平推進。化學錨筋時，先用吹風機清孔，穿入鋼筋后用真空注膠法注膠，即兩端封嚴，一端注膠，另一端向外抽空氣。

3.3原結構柱加固

為了使原柱的承載能力提高及使柱、梁、樁等構件更好的結合成一體，需對原結構柱進行加固。即以原來混凝土面為基礎，沿其周圈再外包1層鋼筋混凝土環。

1）在新舊混凝土交界面處涂刷1層YJ2302混凝土界面劑，并拉毛，以保證新舊混凝土交界面粘接牢固。2）在柱根部加抗剪斜筋，上部加抗剪水平筋，以防止結構受力較大時新舊混凝土界面可能由于剪力增大而拉裂剝離。3）鉆斜筋孔時，用鉆孔導向支架來引導鉆孔施工，以保證鉆孔的傾角。

3.4土方開挖與結構底板施工

開挖期間，建筑物的荷載由原來的獨立柱基承受轉換為承托梁及樁承受。1）土方開挖必須等承托梁及樁的混凝土強度達100%才可以進行。為加快進度，可以在混凝土中加早強劑。2）開挖分兩步，先挖一半深度，待受力傳遞穩定后再挖另一半。開挖時樁的兩側要同時平衡開挖以避免結構樁受不平衡的側壓力。樁附近2m范圍內要用人工挖，以避免對樁的過大撓動。

3.5無振動分離靜爆法破除原柱基混凝土

土方開挖完成后，原柱基失去作用，可以破除。為了避免破除時振動過大對結構造成影響，采用無振動分離靜爆法破除。要點:用水鉆法斷開柱基與承臺梁連接及柱基與挖孔樁的連接，然后用沖擊鉆在柱基鉆孔，填充高效膨脹劑，靜態爆破拆除柱基。

3.6地下室加層施工

除底板梁與樁節點外，其余均同常規施工工藝。要點:底板梁與樁節點處施工比較重要，上部荷載傳給筏基即通過該處，節點處理如圖2所示。

4 主要設備

1）水鉆大口徑型號，切除混凝土時使用。2）干鉆化學栽筋(根據不同直徑選用不同鉆頭)及靜爆放藥鉆孔時使用。3）挖土機2臺，以利于柱兩側同時開挖。4）電焊機等其它。

5 質量要求

（1）柱偏移不得超過5mm，否則進行加固處理。

（2）沉降不得超過3mm，否則進行加固處理。

（3）所使用YJ2302混凝土界面劑及化學錨固膠泥必須有出廠合格證及試驗報告，符合質量要求。

（4）其它均要符合常規施工質量標準。

6 施工監測

基礎托換過程是個結構內力轉移傳遞過程，它要求在傳遞過程中結構不能發生變形。施工過程中必須對結構進行監測，每柱至少布一點觀測沉降值，每柱做1個3m高的標尺，用以監測柱的傾斜。每日觀測1次沉降與傾斜值，挖樁及挖土期間24h隨時觀測，做到信息化施工。

7 效益與結果分析

可以在不拆除原建筑的情況下另加一層地下室，省去上部建筑拆除、重建費用;并保留原建筑面貌。施工過程中，隨時監測，保證了施工安全。改建后新增面積8527m2，使用功能和效果達到了原定的要求。