摘要：建筑工程的基礎(chǔ)托換施工技術(shù)主要適用于原結(jié)構(gòu)獨(dú)立柱基礎(chǔ)埋深較淺，希望保留原建筑形態(tài)，欲增加建筑面積和建筑功能的工程。基礎(chǔ)托換施工技術(shù)較復(fù)雜，筆者通過實(shí)際案例重點(diǎn)分析基礎(chǔ)托換技術(shù)的施工工藝原理和施工流程及要點(diǎn)。為相關(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；基礎(chǔ)托換；施工技術(shù)

0工程概括

某省市某建筑工程的占地面積約4400㎡，結(jié)構(gòu)獨(dú)立柱共有二十四個(gè)，原柱砼強(qiáng)度等級(jí)儀為140號(hào)，相當(dāng)于現(xiàn)在的C15，結(jié)構(gòu)頂距基底高達(dá)21m，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定因素差，施工風(fēng)險(xiǎn)很大。采用本工法，共施工挖孔樁48個(gè)，承臺(tái)梁136.5m，加固柱24個(gè)，用無振動(dòng)法破除柱基24個(gè)，地下室挖土分三段，成功地應(yīng)用了“分段土方開挖和底板結(jié)構(gòu)鎖定框架”的方案。

l特點(diǎn)及適用范圍

由于各種各樣的因素，越來越多的建筑或古建筑物需要增加建筑面積或建筑功能。如果原結(jié)構(gòu)獨(dú)立柱基礎(chǔ)埋深比較淺，可以采用基礎(chǔ)托換技術(shù)，增加一層地下室解決上述問題。

采取基礎(chǔ)托換技術(shù)前提是仍然保留原建筑地上的造型，向地下加層，這種技術(shù)技術(shù)難度系數(shù)大，工期長(zhǎng)，適用于獨(dú)立柱基埋深較淺且要求不改變建筑造型而又想增添地下室的建筑工程。

2施工工藝原理

基礎(chǔ)托換技術(shù)方案通常是兩樁抬一柱，在柱兩做人工挖孔樁，存樁頂做承臺(tái)粱，將原結(jié)構(gòu)柱包于梁內(nèi)，使之與梁成為一體讓上部荷載通過承臺(tái)粱部分化于筏基，部分傳于樁（圖1）。

圖1基礎(chǔ)托換的傳力原理

人工挖孔樁和承臺(tái)梁后，樁、柱、梁成為一體，上部荷載通過梁再傳到樁上。然后再挖土做地下室筏基底板，完成后上部荷載大部分傳給筏基，部分傳給樁，故完成全部托換工作后就可以開始對(duì)地下室進(jìn)行施工，施工時(shí)樁的上半部分為柱，下半部分仍然為樁。

3施工流程及要點(diǎn)

3.1施工挖孔樁

（1）樁身對(duì)應(yīng)于地梁部位要預(yù)埋鋼板箍，這是因?yàn)榈叵率沂欠せ?，挖孔樁通過地基梁與筏板相連，到地下室底板開始施工時(shí)與底板梁連接。

（2）施工后期人工挖孔樁的上半部分變?yōu)榈叵率业目蚣軜?，因此要在上部樁護(hù)壁與樁砼間設(shè)置隔離層，方便裝修時(shí)剔除護(hù)壁。隔離層一般采用的材料配比是：水泥：石灰：黃土：粉砂=1：2：4：6。同時(shí)，要注意在抹隔離層灰前，要先剔除護(hù)壁錯(cuò)臺(tái)部分，然后再按樁徑抹隔離層灰，會(huì)面要抹圓壓光。

（3）樁與柱的距離應(yīng)該越近越好。同時(shí)，若在挖樁過程中出現(xiàn)原柱基放大腳，則要把進(jìn)入樁內(nèi)部分的放大腳無振動(dòng)破除，通過旋轉(zhuǎn)沖擊鉆連續(xù)鉆孔破除法解決。

（4）挖樁分兩批且同柱兩側(cè)的樁不能同時(shí)開挖，避免發(fā)生沉降。同時(shí)，每天挖樁進(jìn)深限2m，挖樁時(shí)隨時(shí)觀測(cè)柱的沉降與傾斜，每2d觀察一次孔壁土變化和砼護(hù)壁的變化。

3.2施工承臺(tái)梁

3.2.1根據(jù)不同柱基標(biāo)高采用不同的承臺(tái)梁做法

（1）如果柱基標(biāo)高在承臺(tái)梁底面以下時(shí)，承臺(tái)梁與柱交點(diǎn)處的原原柁砼則需要保留。同時(shí)，結(jié)構(gòu)受瞬間沖擊力時(shí)獨(dú)立柱容易擊穿承臺(tái)梁，為避免這種情況可以在主承臺(tái)梁下增設(shè)1道附加承臺(tái)梁，再兩端嵌入挖孔樁，用雙承臺(tái)法強(qiáng)化承托作用（見圖2）。

圖2承臺(tái)梁第1種做法

（2）當(dāng)柱基標(biāo)高在承臺(tái)梁底面以上時(shí)，采用高承臺(tái)梁做法：先做1道高承臺(tái)梁，待柱基切除以后，做主承臺(tái)梁，最后把高承臺(tái)梁切除。此時(shí)原柱與主承臺(tái)梁節(jié)點(diǎn)處為新澆砼（見圖3）。

圖3承臺(tái)粱第2種做法

3.2.2承臺(tái)梁主筋穿柱身做法

由于原柱砼強(qiáng)度較低，且時(shí)間較久，承臺(tái)梁主筋穿柱身時(shí)要隨鉆隨錨，即穿1個(gè)孔錨1根鋼筋，待錨固膠強(qiáng)度達(dá)到100%后再穿另1根鋼筋，以避免因節(jié)點(diǎn)砼鉆孔太多形成斷柱，造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞。鉆扎時(shí)要搭設(shè)水平鉆孔架，使沖擊鉆保持水平推進(jìn)?；瘜W(xué)錨筋時(shí)，先用吹風(fēng)機(jī)清孔，穿入鋼筋后用真空注膠法注膠，即兩端封嚴(yán)，一端注膠，另一端向外抽空氣。

3.2.3承臺(tái)梁支底模

承臺(tái)梁施工時(shí)，地下室土方尚未開挖，先挖承臺(tái)梁基槽，素土夯實(shí)壓做1層混合砂漿，上鋪竹編原板做粱底模（見圖4）。

圖4承臺(tái)梁支底模

3.3原結(jié)構(gòu)柱加固

為了使原柱的承載能力提高及使柱、梁、樁等構(gòu)件史好的結(jié)合成體，需對(duì)原結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固。即以原來砼面為基礎(chǔ)，沿其周圈再外包1層鋼筋砼環(huán)。

（1）在新舊砼交界面處涂刷1層YJ2302砼界面劑，并拉毛，以保證新舊砼交界面粘接牢固。

（2）在柱根部加抗剪斜筋，上部加抗剪水平筋，以防止結(jié)構(gòu)受力較大時(shí)新舊砼界面可能由于剪力增大而拉裂剝離。

（3）鉆斜筋孔時(shí)，用鉆孔導(dǎo)向支架來引導(dǎo)鉆孔施工，以保證鉆孔的傾角。

3.4土方開挖與結(jié)構(gòu)底板施工

開挖期間，建筑物的荷載由原來的獨(dú)立柱基承受轉(zhuǎn)換為承托梁及樁承受。

（1）土方開挖必須等承托梁及樁的砼強(qiáng)度達(dá)100%才可以進(jìn)行。

為加快進(jìn)度，可以在砼中加早強(qiáng)劑。

（2）開挖分兩步，先挖一半深度，待受力傳遞穩(wěn)定后再挖另一半。開挖時(shí)樁的兩側(cè)要同時(shí)平衡開挖以避免結(jié)構(gòu)樁受不平衡的側(cè)壓力。樁附近2m范圍內(nèi)要用人工挖，以避免對(duì)樁的過大撓動(dòng)。

（3）若建筑面積較大，為避免開挖中和開挖后結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞，采用“分段土方開挖和底板結(jié)構(gòu)鎖定框架”的方案。將結(jié)構(gòu)分為若干段，先挖1段土方，做1段底板，待底板砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%以上時(shí)，再挖第2段并做第2段底板，循環(huán)直至全部完成。

3.5無振動(dòng)分離靜爆法破除原柱基砼

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(shí)振動(dòng)過大對(duì)結(jié)構(gòu)造成影響，采用無振動(dòng)分離靜爆法破除。要點(diǎn)：用水鉆法斷開柱基與承臺(tái)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(tài)爆破拆除柱基。

3.6地下室加層施工

除底板梁與樁節(jié)點(diǎn)外，其余均同常規(guī)施工工藝。要點(diǎn)：底板梁與樁節(jié)點(diǎn)處施工比較重要，上部荷載傳給筏基即通過該處。

4主要設(shè)備

（1）水鉆：大口徑型號(hào)，切除砼時(shí)使用。

（2）干鉆L化學(xué)栽筋（根據(jù)不同直徑選用不同鉆頭）及靜爆放藥鉆孔時(shí)使用。

（3）挖土機(jī)2臺(tái)，以利于柱兩側(cè)同時(shí)開挖。

（4）電焊機(jī)等其它。

5質(zhì)量要求

（1）如果柱偏移超過5mm則需要加固處理；

（2）如果沉降超過3mm，則需要加固處理；

（3）所使用YJ2302砼界面劑及化學(xué)錨固膠泥必須有出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告，符合質(zhì)量要求。

（4）其它均要符合常規(guī)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

6施工監(jiān)測(cè)

基礎(chǔ)托換過程是個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)力轉(zhuǎn)移傳遞過程，它要求在傳遞過程中結(jié)構(gòu)不能發(fā)生變形。施工過程中必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，每柱至少布一點(diǎn)觀測(cè)沉降值，每柱做1個(gè)3m高的標(biāo)尺，用以監(jiān)測(cè)柱的傾斜。每目觀測(cè)1次沉降與傾斜值，挖樁及挖土期間24h隨時(shí)觀測(cè)，做到信息化施工。

7效益與結(jié)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(fèi)用；并保留原建筑面貌。施工過程中，隨時(shí)監(jiān)測(cè)，保證了施工安全。改建后新增面積8527㎡，使用功能和效果達(dá)到了原定的要求。

8結(jié)束語

建筑工程的基礎(chǔ)托換施工技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，要勘察原建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及建筑面積和功能等具體情況制定詳細(xì)的基礎(chǔ)托換施工技術(shù)方案，確保施工質(zhì)量。