樁式托換是包括所有的採用樁基形式進行基礎托換方法的總稱，用於軟弱黏性土、鬆散砂土、飽和黃土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。樁式托換的內容十分廣泛，國外有預試樁托換和打入樁托換等。國內常用的樁式托換的方法有壓入樁托換、錨桿靜壓樁托換、灌注樁托換和樹根樁托換等。
基本介紹
- 中文名：樁式托換
- 外文名：piling underpinning
- 定義：用樁基形式基礎托換方法的總稱
- 常用樁式托換：錨桿靜壓樁托換、灌注樁托換等
- 適用地基：軟弱黏性土、鬆散砂土等
- 所屬學科：工程技術
壓入樁托換,錨桿靜壓樁托換,灌注樁托換,樹根樁托換,
壓入樁托換
壓入樁托換亦稱頂承靜壓樁托換，該方法是將建築物本身的自重作為反力，用千斤頂將樁壓入地基土中，憑藉地基土對樁的支撐將建築物托住。千斤頂上的反力梁可以利用原來基礎下的基礎梁或基礎板。如果原基礎沒有基礎梁或基礎板，可以先加固建築物的底層牆體，然後再進行壓入樁托換。
該方法適用於條形基礎的托換加固。托換樁的平面布置按牆體中心軸線或基礎布置，根據被托換加固的建築物的牆體形式及其荷載大小確定，而且每個托換坑的位置應避開門窗等牆體薄弱部位。
當地基中含有較多的大塊石、堅硬黏性土或密實的砂土夾層時，由於樁壓入時難度較大，應根據現場試驗確定，其適用與否。
對於上硬下軟的地層，會產生負摩阻力的欠固結土，不能提供千斤頂反力的或嚴重開裂的建築物，不易壓入的砂土地基以及自重濕陷性黃土地基，均不宜採用壓入樁托換。
壓入樁的施工步驟如下：
（1）在牆基或柱基下開挖豎嚮導坑和橫嚮導坑。
（2）根據設計的壓入樁所承受的荷載，使用直徑300~450mm的開口鋼管（或0.2m×0.2m的預製鋼筋混凝土方樁），用設定在基礎底面下的液壓千斤頂將其壓入土層中。鋼管可截成1.0m長的若干段，用特製的套筒接頭將鋼管段連線起來，當樁很長或者土中有障礙物時，應焊接上面的接頭。
（3）當鋼管頂入土層中時，每隔一定時間，根據土的性質，用合適的取土工具將土取出，但應避免坑周圍土的軟化。
（4）樁段經過交替頂進、清孔和接高后，直至樁尖到達設計深度。
（5）當樁已達到要求的設計深度並且清孔完畢後，可以在鋼管中直接灌注混凝土（當鋼管中無水時），或者先在管底用“砂漿塞”封閉，待其硬結後再抽乾管中的水，然後灌注混凝土並振搗密實。
（6）將壓入樁與原有基礎梁澆灌在一起，形成整體連線以承受荷載。
錨桿靜壓樁托換
錨桿靜壓樁托換，是在被托換的既有建築物基礎上鑿出壓樁孔，並埋設錨桿，然後設定反力架和千斤頂，利用錨桿承受反力將樁從壓樁孔內逐段壓入土中的托換方法，如右圖所示。錨桿靜壓樁托換施工時無振動、無噪聲，設備簡單、操作方便、移動靈活，可在場地和空間狹窄條件下施工。錨桿靜壓樁特別適用於以下情況：①地基不均勻沉降引起上部結構開裂或者傾斜；②建築物加層或廠房擴大；③在密集建築群中或在精密儀器車間附近建造多層建築物；④新建建（構）築物需採用樁基，但不具有單獨的打樁工期；⑤樁基工程事故處理。
錨桿靜壓樁的樁身可採用混凝土強度等級為C30的200mm×200mm或300mm×300mm預製鋼筋混凝土方樁，每節長度為1~3m，由施工淨空高度確定，也可選用鋼管或鋼軌做樁身。接頭可採用焊接或硫磺膠泥等。
灌注樁托換
灌注樁托換是利用擱置在灌注樁上的托梁或承台支承既有建築物的柱和牆的托換方法，根據成孔方式的不同，可分為螺旋鑽孔灌注樁、潛水鑽孔灌注樁和人工挖孔灌注樁等。灌注樁托換適用於具有沉樁設備所需淨空條件的既有建築物的托換加固。當樁必須穿過存在障礙物的地層；或被托換建築物較輕，或上部結構條件較差，不能提供合適的千斤頂反力；或樁必須設定很深、費用很高等情況時應考慮採用灌注樁托換。
各種托換灌注樁的適用條件宜符合下列規定：
（1）螺旋鑽孔灌注樁適用於均質粘性土地基和地下水位較低的地質條件；
（2）潛水鑽孔灌注樁適用於粘性土、淤泥、淤泥質土和沙土地基；
（3）人工挖孔灌注樁適用於地下水位以上或土質透水性小的地質條件。當孔壁不能直立時，應加設磚砌護壁或混凝土護壁以防塌孔。灌注樁托換所需施工空間小，操作靈活，可根據實際需要變動樁徑和樁長，能在密集建築群而又不停工、不搬遷的條件下施工。
樹根樁托換
樹根樁托換是在既有基礎的兩側穿透基礎設定多束樹根樁來承托、加強既有基礎的托換方法。鑽孔穿過既有建築物的基礎進入地基土中至設計標高，清孔後放入鋼筋，再用壓力泵灌注水泥漿、水泥砂漿或細石混凝土，邊灌、邊振、邊拔管，最後形成樹根樁，對既有基礎構成托換。
樹根樁托換所需場地較小，施工時噪音和振動小，不需要對被托換的地基、基礎或牆柱等作切割或開挖，對被托換建築物比較安全，也可不干擾建築物的正常使用；樁截面小，能使樁身、牆身和基礎聯合成一體，壓力灌漿能使樁體與地基緊密結合，除能支承垂直荷載、抗拔、抗側向荷載和抗傾覆力矩外，還能加固地基；施工操作都可在地面上進行，比較方便；樁孔很小，對牆身和地基土幾乎不產生任何應力。由於是在地基的原位置上進行加固，且不需要繁重的輔助結構，完工後的加固體不會損傷原有外觀，因此古建築的修復應優先考慮採用。
樹根樁托換法適用於既有建築物的修理和加層、古建築整修、地下鐵道穿越、橋樑工程等各類地基的處理與基礎加固，以及增強邊坡的穩定性等。適合於碎石土、砂土、粉土和粘性土等各種不同的地基土質。施工時可根據工程要求和地層情況，採用不同鑽頭和鑽進時的護孔方法。在鋼筋混凝土基礎或磚石結構基礎上鑽進開孔時可採用牙輪鑽頭、合金鋼鑽頭或鋼粒鑽頭；在軟粘土中鑽進時可選用合金肋骨式鑽頭，使岩心管與孔壁間增大一環狀間隙，防止軟粘土縮徑造成卡鑽事故；在強風化岩層上鑽進時，應採用外嵌合金鑽頭。
