一种桩基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种桩基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置，其纠偏方法包括步骤①桩身垂直度检测，步骤②桩身完整性判断，步骤③钻孔，步骤④高压旋喷注水以释放土层应力，步骤⑤安装纠偏装置，步骤⑥计算纠偏所需千斤顶顶升力，步骤⑦实施纠偏，步骤⑧纠偏后桩身垂直度检测，步骤⑨拆除纠偏装置，步骤⑩加固桩身周围土层；其纠偏装置包括套筒、撬杆、千斤顶和底座，千斤顶放置于底座上，千斤顶的顶部安装有支撑架，套筒设有撬耳，撬杆的一端伸到撬耳中，撬杆的另一端连接支撑架。本发明的纠偏装置可重复利用，实用性强，施工方法灵活方便，任意倾斜方向的桩基均可扶正，纠偏时受力明确、对桩身无损伤，无需制作垫层，大大缩短了施工工期。
【专利说明】
一种桩基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置
技术领域
[0001] 本发明涉及土木工程领域，更具体涉及一种粧基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置。
【背景技术】
[0002] 由于地质条件复杂或，因施工机械扰动，造成基坑边坡土向基坑内挤压，极容易造 成粧基偏斜。对于偏斜的粧基若不进行处理则不得不进行大面积补粧，有的工程由于受现 场施工场地的限制且各粧基之间间距较近，大范围补粧较难实施，因此进行粧基纠偏加固。
[0003] 在现已公开的关于纠偏倾斜粧基的专利文件中，都必须先修复粧周围的垫层才能 实施纠偏，如：专利号为201 3101 55928.2的《一种管粧纠偏复位的方法》、专利号为 201310210449.6的《预应力混凝土管粧粧基的纠偏方法》。专利号为201310210449.6的《预 应力混凝土管粧粧基的纠偏方法》中披露制作混凝土垫层至少需要3天的时间保养，由此可 见，事先制作垫层会大大延长施工的工期。专利号为201310210449.6的《预应力混凝土管粧 粧基的纠偏方法》利用大型挖机拉动管粧、并在回归孔内利用千斤顶推动管粧，使得管粧回 归到设计粧位;专利号为201310155928.2的《一种管粧纠偏复位的方法》，先做垫层，然后冲 水取土，在管粧倾斜的一侧开导向槽，在导向槽内利用千斤顶推动管粧至复位;这两种纠偏 方法都只是利用了水平荷载强行拉正，水平荷载过大时易造成粧身受损，水平荷载的反力 点受现场条件限制，其粧基复位过程中施加多大的推力都是靠施工人员感觉，而且《预应力 混凝土管粧粧基的纠偏方法》需要用到大型挖机，一些小基坑根本没有办法停放大型挖机， 甚至大型挖机的移动可能会使原本没有偏斜的粧基发生偏斜，《一种管粧纠偏复位的方法》 要冲水取土，会使基坑内凌乱不堪，施工人员身上满是泥污，不方便施工作业。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种任意倾斜方向均可扶正、施工工期短、施工 灵活方便、受力明确、对粧身无损伤的粧基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置。
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种粧基倾斜的纠偏方法，该方法用于沉粧工序 完成后，方粧或管粧粧基施工中，经检测粧身垂直度超规范要求，经判定需要采取纠偏措施 的方粧或管粧，以使垂直度超差的方粧或管粧复位，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0006] 步骤①:粧身垂直度检测：由检测单位对粧身的垂直度进行检测，垂直度偏差范围 超出规范要求时，做好测量记录，作为倾斜粧需纠偏的依据；
[0007]步骤②:粧身完整性判断：由检测单位对粧身的完整性或粧身是否存在质量缺陷 进行检测，对粧身完整且没有质量缺陷的方粧或管粧继续实施纠偏程序；
[0008] 步骤③:钻孔:在粧基倾斜方向的反向和另外两侧钻应力释放孔，孔的深度为距离 基坑表面土层以下5-10m;
[0009] 步骤④:高压旋喷注水以释放土层应力：利用高压旋喷钻机往步骤③钻好的孔中 进行高压旋喷注水，使得粧基倾斜方向的反向及另外两侧的土层对粧身的应力限制削弱且 减小粧身与土层的摩擦力；
[0010]步骤⑤:安装纠偏装置:在粧身的粧顶部位安装套筒，套筒设有撬耳，将撬杆的一 端伸到撬耳中，在基坑表面土层上放置底座，底座上放置千斤顶，千斤顶的顶部安装有支撑 架，撬杆的另一端连接支撑架；
[0011]步骤⑥:计算纠偏所需千斤顶顶升力；
[0012] 步骤⑦:实施纠偏:将千斤顶渐渐顶升至步骤⑥所计算的顶升力，通过支撑架对撬 杆施加向上的力，使得粧身的粧顶部位形成与倾斜反向相反的弯矩，粧身被慢慢扶正；
[0013] 步骤⑧:纠偏后粧身垂直度检测：由检测单位对纠偏后的粧身进行垂直度的检测， 经纠偏后的粧身垂直度符合规范要求；
[0014] 步骤⑨:拆除纠偏装置:拆除撬杆，取下套筒，移走底座、千斤顶和支撑架；
[0015] 步骤⑩:加固粧身周围土层:在扶正后的方粧或管粧粧侧四周空隙内及其三个已 钻孔内进行高压旋喷注水泥浆，以加固粧身周围土层。
[0016] 在一些实施方式中，步骤③中钻孔的孔边距粧边距离为15~30cm。
[0017] 在一些实施方式中，步骤③中钻孔的孔径为Φ6-10αιι。
[0018] 在一些实施方式中，在实施所述步骤⑧后，保持千斤顶的顶升力，维持时间至少 2Η〇
[0019] 在一些实施方式中，在步骤⑦实施纠偏过程中千斤顶顶升，当千斤顶的升高行程 不够时，通过在千斤顶的底部与底座之间增加垫板，以满足纠偏所需千斤顶顶升高度的要 求。
[0020] 根据本发明的另一个方面，提供了一种纠偏装置，其包括套筒、撬杆、千斤顶和底 座。千斤顶放置于底座上，千斤顶的顶部安装有支撑架，套筒设有撬耳，撬杆的一端伸到撬 耳中，撬杆的另一端连接支撑架。由此，纠偏倾斜粧基时，将套筒套在粧身的粧顶部位，在基 坑表面土层上放置底座，底座上放置千斤顶，千斤顶的顶部安装支撑架，将撬杆的一端伸到 撬耳中，撬杆的另一端连接支撑架，纠偏装置安装完成后，千斤顶顶升达到设定顶升力，通 过支撑架对撬杆施加向上的力，使得粧身的粧顶部位形成与倾斜反向相反的弯矩，粧身被 慢慢扶正。
[0021] 在一些实施方式中，底座上设有千斤顶限位槽，千斤顶的底部置于千斤顶限位槽 内，支撑架的底部设有卡槽，千斤顶的顶部卡在卡槽内。由此，设置千斤顶限位槽和卡槽，主 要是防止在顶升过程中千斤顶跑位。
[0022] 在一些实施方式中，千斤顶限位槽内设有垫板。由此，在千斤顶顶升时，如果千斤 顶的行程不够，通过在千斤顶的底部与底座之间增加垫板，以满足纠偏所需千斤顶顶升高 度的要求。
[0023] 在一些实施方式中，撓杆通过螺栓安装于支撑架。
[0024] 在一些实施方式中，支撑架设有卡箍，撓杆安装于卡箍内。
[0025] 本发明的优点是:本发明所提供的一种粧基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置，不需 要事先制作垫层，大大缩短了施工工期；纠偏装置不是固定于地面的，任意倾斜方向的粧基 均可扶正，不受现场施工地设施的限制，施工灵活方便;可以通过计算算出千斤顶所需顶升 力，受力明确；由于先钻孔再高压旋喷注水以释放土层应力，使得粧基倾斜方向的反向及另 外两侧的土层对粧身的应力限制削弱且减小粧身与土层的摩擦力，纠偏时，不受现场条件 限制，不会造成粧身受损;该纠偏装置可以重复利用，实用性强，大大降低施工成本。
【附图说明】
[0026]图1是本发明钻孔的实施例不意图；
[0027]图2是本发明尚压旋喷注水的实施例不意图；
[0028]图3是本发明安装纠偏装置的实施例示意图；
[0029]图4是本发明加固粧身周围土层后的实施例不意图；
[0030] 图5是发明一种纠偏装置的一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0032] 如图5所示，本发明所述一实施方式的一种纠偏装置，其包括套筒10、撬杆20、千斤 顶30和底座40。千斤顶30放置于底座40上，千斤顶30的顶部安装有支撑架50。具体的，在底 座40的上表面，通过焊接或者螺栓连接的方式固定铁板形成一个千斤顶限位槽41，将千斤 顶30的底部置于千斤顶限位槽41内；在支撑架50的底部，通过焊接或者螺栓连接的方式安 装卡槽51，将千斤顶30的顶部卡在卡槽51内。设置千斤顶限位槽41和卡槽51，主要是防止在 顶升过程中千斤顶30跑位。套筒10设有撬耳11，撬杆20的一端伸到撬耳11中，撬杆20的另一 端连接支撑架50。撬杆20可以通过螺栓（图未示出）安装于支撑架50,也可以通过在支撑架 50设有卡箍70，将撬杆20安装于卡箍70内。
[0033]纠偏倾斜粧基时，将套筒10套在粧身1的粧顶部位，在基坑表面土层上放置底座 40,底座40上放置千斤顶30,千斤顶30的顶部安装支撑架50,将撬杆20的一端伸到撬耳11 中，撬杆20的另一端连接支撑架50，纠偏装置安装完成后，千斤顶30顶升达到设定顶升力， 通过支撑架50对撬杆20施加向上的力，使得粧身1的粧顶部位形成与倾斜反向相反的弯矩， 粧身1被慢慢扶正。
[0034]千斤顶限位槽41内设有垫板60。在千斤顶30顶升时，如果千斤顶30的行程不够，通 过在千斤顶30的底部与底座40之间增加垫板60,以满足纠偏所需千斤顶30顶升高度的要 求。
[0035] 工程实例：
[0036]以江苏省无锡市某某工程采用粧长20m、粧边长为30cm的预制方粧粧基向西倾斜 的纠偏为实例，对本
【发明内容】
进一步说明如下：
[0037] 具体施工步骤为：
[0038]步骤①:粧身垂直度检测
[0039] 如图1所示，由检测单位用线锤、经炜仪对粧身1的垂直度进行检测，检测出该粧身 1的垂直度偏差值为30cm，超出《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002的相 关规范要求，做好测量记录，作为倾斜粧需纠偏的依据；
[0040] 步骤②:粧身完整性判断
[0041] 由检测单位对粧身1的完整性或粧身是否存在质量缺陷进行检测，经过检测该粧 身1完整并且没有质量缺陷，由检测单位出具检测报告，继续实施纠偏程序；
[0042]步骤③:钻孔
[0043]在粧基倾斜方向的反向和另外两侧钻孔2,本实施例中，粧基向西倾斜，那么，就在 粧基东、南、北三个方向钻孔2,孔径为Φ 10cm，钻孔2深度为距离基坑表面土层以下10m，孔 边距粧边距离为20cm;
[0044] 步骤④:高压旋喷注水以释放土层应力
[0045] 如图2所示，利用高压旋喷钻机往步骤③钻好的孔中进行高压旋喷注水，使得粧基 倾斜方向的反向及另外两侧（即本实施例中，粧基东、南、北三个方向）的土层对粧身1的应 力限制削弱且减小粧身与土层的摩擦力；
[0046] 步骤⑤:安装纠偏装置
[0047] 如图3所示，在粧身1的粧顶部位安装套筒10,套筒10的两侧有撬耳11，将撬杆20的 一端伸到撬耳11中，在基坑表面土层上放置底座40,在底座40的千斤顶限位槽内41放置千 斤顶30,千斤顶30的顶部安装有支撑架50,使得千斤顶30的顶部卡在支撑架50底部的卡槽 51内，撓杆20的另一端通过螺栓安装于支撑架50;
[0048]步骤⑥:计算纠偏所需千斤顶顶升力
[0049 ]根据地基中粧顶承受弯矩Μ和剪力Q，粧的挠曲线微分方程为： 1 4 ·
[0050] Ε/^~4 = -ρ(β) dz"
[0051 ] 上式中：
[0052] E:粧身弹性模量 [0053] I:粧截面惯性矩
[0054] X:深度为z处的水平位移
[0055] Z:深度
[0056] P(z):深度为z处的土层水平抗力
[0057]本工程实例中，采用粧身1截面为30cmX30cm预制方粧，混凝土强度等级C30,撓杆 20长度为2m，借助清华大学土木工程系结构力学求解器SM Solved. 5.0版，采用弹性地基 杆系有限元的思路求解，地基抗力用弹簧支座模拟，地基抗力与位移的关系为R = Ks(其中R 为地基抗力，K为水平弹簧刚度，s为水平位移）。粧顶下2~10m(已采取高压注水削弱土层限 制)范围内每lm设置一个水平弹簧支座，从上至下的水平弹簧刚度分别取为:3kN/m、3kN/m、 6kN/m、6kN/m、9kN/m、9kN/m、12kN/m、12kN/m、15kN/m; 10~20m范围内每2m分别设置一个水 平和竖向弹簧支座，水平向弹簧支座刚度均取l〇〇〇〇kN/m，竖向弹簧支座刚度均取1000kN/ m，经清华大学土木工程系结构力学求解SM Solver2.5.0版计算，竖向顶升力为40kN时，粧 顶水平位移为30cm，正好达到纠偏要求；
[0058]步骤⑦:实施纠偏
[0059]将千斤顶30渐渐顶升至步骤⑥所计算的顶升力，通过支撑架50对撬杆20施加向上 的力，使得粧身1的粧顶部位形成与倾斜反向相反的弯矩，粧身1被慢慢扶正；
[0060] 步骤⑧:纠偏后粧身垂直度检测
[0061] 由检测单位用线锤、经炜仪对纠偏后的粧身1进行垂直度的检测，检测出纠偏后粧 身1的垂直度符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002的相关规范要求； [0062]步骤⑨:拆除纠偏装置
[0063]拆除撬杆，取下套筒10,移走底座40、千斤顶30和支撑架50;
[0064]步骤⑩:加固粧身周围土层
[0065] 如图4所示，在扶正后的方粧或管粧粧侧四周空隙内及其三个已钻孔内进行高压 旋喷注水泥浆，以加固粧身1周围土层。
[0066] 在施工过程中，钻孔2的深度主要和粧身1总长度有关，例如粧身1总长度10m，那么 钻孔2深度可以为5m，例如粧身1总长度16m，那么钻孔2深度可以为8m;钻孔2的孔径可选定 为Φ 6至10cm，其孔径大小的选择主要和粧径有关，一般粧径越大，其孔径越大;孔边距粧边 距离可选定为15至30cm，孔与粧身1的距离主要和施工地土质有关，一般土质较松，其钻孔2 与粧身1的距离可以远些。
[0067] 在实施步骤⑧纠偏后粧身垂直度检测后，可以保持千斤顶30的顶升力，维持时间 至少2H。在江苏省无锡市某某工程中，没有维持千斤顶30的顶升时间，并没有发现纠偏失 败，维持千斤顶30的顶升时间，只是为了保证粧身1周边土壤应力释放完全。
[0068] 在步骤⑦实施纠偏过程中千斤顶30顶升，若千斤顶30的升高行程不够时，通过在 千斤顶限位槽41内增加垫板60，以满足纠偏所需千斤顶30顶升高度的要求。
[0069] 本发明所提供的一种粧基倾斜的纠偏方法及其纠偏装置，纠偏装置不是固定于地 面的，任意倾斜方向的粧基均可扶正，不受现场施工地设施的限制，施工灵活方便。该纠偏 装置可以重复利用，大大降低施工成本。通过计算算出千斤顶所需顶升力，受力明确，由于 先钻孔再高压旋喷注水，使得粧基倾斜方向的反向及另外两侧的土层对粧身1的应力限制 削弱且减小粧身1与土层的摩擦力，纠偏时，不受现场条件限制，不会造成粧身1受损。
[0070] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种粧基倾斜的纠偏方法，该方法用于沉粧工序完成后，方粧或管粧粧基施工中，经 检测粧身垂直度超规范要求，经判定需要采取纠偏措施的方粧或管粧，以使垂直度超差的 方粧或管粧复位，其特征在于，该方法包括如下步骤： 步骤①:粧身垂直度检测：由检测单位对粧身的垂直度进行检测，垂直度偏差范围超出 规范要求时，做好测量记录，作为倾斜粧需纠偏的依据； 步骤②:粧身完整性判断：由检测单位对粧身的完整性或粧身是否存在质量缺陷进行 检测，对粧身完整且没有质量缺陷的方粧或管粧继续实施纠偏程序； 步骤③:钻孔:在粧基倾斜方向的反向和另外两侧钻孔，孔的深度为距离基坑表面土层 以下5_10m; 步骤④:高压旋喷注水以释放土层应力：利用高压旋喷钻机往步骤③钻好的孔中进行 高压旋喷注水，使得粧基倾斜方向的反向及另外两侧的土层对粧身的应力限制削弱且减小 粧身与土层的摩擦力； 步骤⑤:安装纠偏装置:在粧身的粧顶部位安装套筒，套筒设有撬耳，将撬杆的一端伸 到撬耳中，在基坑表面土层上放置底座，底座上放置千斤顶，千斤顶的顶部安装有支撑架， 撬杆的另一端连接支撑架； 步骤⑥:计算纠偏所需千斤顶顶升力； 步骤⑦:实施纠偏:将千斤顶渐渐顶升至步骤⑥所计算的顶升力，通过支撑架对撬杆施 加向上的力，使得粧身的粧顶部位形成与倾斜反向相反的弯矩，粧身被慢慢扶正； 步骤⑧:纠偏后粧身垂直度检测：由检测单位对纠偏后的粧身进行垂直度的检测，经纠 偏后的粧身垂直度符合规范要求； 步骤⑨:拆除纠偏装置:拆除撬杆，取下套筒，移走底座、千斤顶和支撑架； 步骤⑩：加固粧身周围土层：在扶正后的方粧或管粧粧侧四周空隙内及其三个已钻孔 内进行高压旋喷注水泥浆，以加固粧身周围土层。2. 根据权利要求1所述的一种粧基倾斜的纠偏方法，其特征在于，所述步骤③中钻孔的 孔边距粧边距离为15~30cm。3. 根据权利要求2所述的一种粧基倾斜的纠偏方法，其特征在于，所述步骤③中钻孔的 孔径为Φ 6_10cm〇4. 根据权利要求3所述的一种粧基倾斜的纠偏方法，其特征在于，所述在实施所述步骤 ⑧后，保持千斤顶的顶升力，维持时间至少2H。5. 根据权利要求1或4所述的一种粧基倾斜的纠偏方法，其特征在于，所述在步骤⑦实 施纠偏过程中千斤顶顶升，当千斤顶的升高行程不够时，通过在千斤顶的底部与底座之间 增加垫板，以满足纠偏所需千斤顶顶升高度的要求。6. -种纠偏装置，其特征在于，包括套筒、撬杆、千斤顶和底座，所述千斤顶放置于底座 上，所述千斤顶的顶部安装有支撑架，所述套筒设有撬耳，所述撬杆的一端伸到撬耳中，所 述撬杆的另一端连接支撑架。7. 根据权利要求6所述的纠偏装置，其特征在于，所述底座上设有千斤顶限位槽，所述 千斤顶的底部置于千斤顶限位槽内，所述支撑架的底部设有卡槽，所述千斤顶的顶部卡在 卡槽内。8. 根据权利要求7所述的纠偏装置，其特征在于，所述千斤顶限位槽内设有垫板。9. 根据权利要求7或8所述的纠偏装置，其特征在于，所述撬杆通过螺栓安装于支撑架。10. 根据权利要求7或8所述的纠偏装置，其特征在于，所述支撑架设有卡箍，所述撬杆 安装于卡箍内。
【文档编号】E02D13/00GK105887947SQ201610408298
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】陈家冬, 汪小健, 吴亮, 别小勇, 胡世林
【申请人】无锡市大筑岩土技术有限公司