论文部分内容阅读
摘要：随着我国社会主义市场经济的进步和发展，建筑行业在我国社会建设中所处的地位越来越重要。在建筑施工中，基础托换是一项极为重要的施工技术，其质量的好坏直接关系着现有建筑的稳定性与安全性。因此，相关的施工单位必须要高度重视基础托换施工技术在建筑工程中的运用，要熟悉基础托换施工技术的施工流程以及适用范围，做好基础托换施工的准备工作，确保基础托换施工的顺利完成。本文就专门针对基础托换施工技术在建筑工程中的运用做了浅析。
关键词：基础托换；施工技术；建筑工程；运用
基础托换又称地下托换，狭义上讲它是指在现有建筑的基础上增加新的永久性支撑物，广义上讲是指在紧挨着现有建筑物开挖土方或是直接在现有建筑物下开挖土方时，为了减少对现有建筑稳定性的影响，对原有建筑的基础进行加固、或是对其持力层地基进行改良、或是对旧的地基基础进行置换等。而在荷载转移的过程中必定会用到托梁拆柱、托梁接柱、托梁换柱等技術过程。在进行基础托换时，要根据现有建筑物的自身形式以及地基情况而定，不得随意而为。本文首先对基础托换施工技术的特点工艺原理做了简单的阐述，然后再对基础托换施工技术的施工流程以及施工要点做了分析。期望通过本文的分析，能够帮助读者对基础托换施工技术在建筑工程中的应用有更加深刻的认识。
一、基础托换施工技术的特点工艺原理
随着社会的发展，城市建设速度不断加快，很多建筑物都需要进行扩建或是增加建筑功能，这就会增加地基的荷载，为了保证建筑物的安全性和稳定性，必须要对建筑物的地基进行加固处理。当原建筑结构的独立柱基础埋深较浅时，便可以采用基础托换技术对地基进行处理。一般来说都是向地下加层，如增加一层地下室是比较妥善的解决方法。但这种技术的施工难度相对较大，且施工时间长。
其施工原理是采用两桩抬一桩的方法，在柱子的两边做人工挖孔桩，在桩的顶部再做承台梁，将原结构柱包在梁内，让其与梁成为一体，使基础的上部荷载能够通过承台梁传入筏基和桩上，如图1所示。
图1 基础托换施工技术的传力原理示意图
在此需注意的是在做承台梁以及人工挖孔桩以后，必须要保证梁、柱、桩成为一体。上部结构的荷载必须要先通过梁再传入桩，然后挖土做地下室筏基底板，施工完成以后才能保证上部荷载的一部分传给桩，另一部分传给筏基。此时，基础托换施工才算完成，才能开始地下室施工建设。
二、基础托换施工技术的施工流程以及施工要点
（一）基础托换施工技术的施工要点
对于基础托换来说，其施工中主要会应用到的设备有：大口径型号的水钻，主要用于切除混凝土；干钻，一般用于静爆放药钻孔以及化学栽筋等；挖土机，土方开挖时使用，通常情况下都是两台同时使用；电焊机等其他设备。
基础托换的质量要求主要有以下几点：一是柱的偏移量不得高于5mm，否则就必须要进行加固处理；二是沉降量不得多于3mm，否则也必须要进行加固处理；三是施工中所使用的化学锚固胶泥以及YJ2302混凝土界面剂必须要具备相应的实验报告以及出厂合格证书，确保其质量符合施工要求。
施工监测是基础托换施工中的重要工作内容之一，监测工作能否到位往往直接影响着施工质量，因此相关的施工单位必须要高度重视基础托换的监测工作。基础托换的过程就是建筑结构内力转移的过程，它要求在转移的过程中建筑结构不能发生任何程度的变形，因此必须要落实好监测工作，每柱至少要布置一个监测点，对基础托换过程中的沉降值进行观测。同时，每柱都要设立一个3m高的标尺，用以观测柱的倾斜度。观测频率为每天一次，观测内容为观测柱的沉降值和倾斜值。要注意的是在挖土以及挖桩期间，必须要全天候随时观测，以保证施工的顺利进行。
（二）基础托换施工技术的施工流程
基础托换施工技术的施工流程主要包括挖孔桩施工、承台梁施工、原结构柱加固处理、土方开挖以及结构底板施工、原柱基混凝土破除施工、地下室加层施工等。
1、挖孔桩施工。因为地下室是筏基，挖孔桩主要是通过地基梁与筏板连接起来的，因此必须要先在桩身所对应的地梁部位预先埋置钢板箍，以方便之后的对接施工。同时，因为在施工后期人工挖孔桩的上半部分要作为地下室的框架柱使用，因此在桩混凝土与上部桩护壁之间必须要设立隔离层，这样才能方便装修施工中的护壁剔除工作。隔离层施工中所采用的材料配比为1（水泥）：2（石灰）：4（黄土）：6（粉砂）。一般来说，桩的位置越靠近柱越好，如果在挖桩的过程中遇到原柱基的放大脚，需先采措施对桩伸进部分的放大脚进行无振动破除。另外，为了避免挖孔桩施工中沉降现象的出现，应该将挖桩分成两批，同一柱两边的桩不能同时进行，每天的挖深不得超过两米，挖桩过程中必须要随时对其沉降量以及倾斜值进行观测。
2、承台梁施工。柱基标高的不同，其所采用的承台梁做法也有所差异。当柱基的标高处于承台梁的下方时，应该保留承台梁同柱交点处的原柱混凝土。为了保证结构的安全，尤其是避免受瞬间冲击力的影响，可在主承台梁下增设一道附加承台梁。当柱基的标高处于承台梁的上方时，可以先做一道高承台梁，柱基拆除后再做主承台梁，然后再拆除高承台梁。关于承台梁支底模是指在承台梁施工过程中，因为地下室的土方还未开挖，应该先挖承台梁的基槽，将素土夯实压做一层混合砂浆，再在上面铺设竹编原板制作梁底模，如图2所示。
图2 承台梁支底模示意图
3、原结构柱的加固处理。为了提高原结构柱的承载能力，必须要对其进行加固处理。该技术主要是以原混凝土面为基础，沿着柱体的周围再敷设一层钢筋混凝土环，以此增加原结构柱的承载能力。其施工要点有三方面：一是将YJ2302混凝土界面剂涂刷于新旧混凝土交界处，涂满一层为止，并拉毛，这样才能保证新旧混凝土连接牢固；二是在柱的根部需加设抗剪斜筋，柱的上部加设抗剪水平筋，如此才能保证基础结构中的新增混凝土环不会在剪力作用下发生剥离；三是在钻斜筋孔时需用钻孔导向架来引导钻孔施工的正确进行，如此才能保证钻孔的倾角。 4、土方开挖以及结构底板施工。土方开挖的过程中，建筑结构的荷载将会从原来的独立柱基承受变为桩承受以及承托梁承受。此处需注意的是土方开挖工作必须要待到桩、承托梁的混凝土强度达到100%以后方可进行。如果需要加快进度，可以在其中加入一定量的早强剂。土方开挖工作应该分作两步进行，先挖一半，等到受力传递稳定之后再开挖另外一半。两侧开挖应该同时进行，并确保开挖工作的平衡性，以免基础结构受到不平衡侧压力的影响。另外要注意的是在开挖桩的两侧时，其两米范围内的区域应该采用人工开挖的方式，以此避免对桩产生过大的扰动。
5、原柱基混凝土破除施工。土方开挖工作结束以后，原来的柱基已经失去作用，此时应该将其破除。在破除原柱基混凝土的过程中，如果振动过大可能会对新的基础结构造成不利影响。因此，必须要采取无振动分离静爆法对其进行破除。其施工重点是先用水钻法将柱基与承台梁、挖孔桩的连接处断开，再使用冲击钻在柱基上钻孔，并在孔中填注高效膨胀剂，用此方法拆除原柱基。
6、地下室加层施工。对于地下室加层施工来说，除桩节点以及底板梁的施工工艺不同以外，其余的施工工艺都与常规施工方法一致。在地下室加层施工中需注意的是必须要高度重视桩节点以及底板梁处的施工工作，上部荷载传给筏基时，通过该处节点时的处理方法如图3所示。
图3 基础结构的桩节点与底板梁处理示意图
三、结束语
总而言之，在我国社会主义市场经济高速发展的今天，很多建筑物都会涉及到基础托换的施工工程。要保证基础托换施工的正常进行，相关的施工单位就必须要对施工建筑物的具体情况（高度、荷载、地质、原基础承载力等）进行全面的调查和分析，确保所制定的基础托换方案行之有效。
参考文献：
[1]杨中万.论建筑工程的基础慘换施工技术--以某工程为例[J].建筑与文化（学术版），2013，（5）：305-305，295.
[2]陈国忠.关于高架桥工程墩柱基础托换施工工艺及技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（7）.
[3]宋威，高旭春.基础托换与桥梁建设结构设计之我见[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.
[4]李晓飞.地下工程施工中的基础托换结构设计分析[D].西南交通大学，2011.DOI：10.7666/d.y2107984.
[5]张旭东.微型钢管灌注桩基础托换技术[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2013，（1）：73-75.
[6]盧兵，杨重阳，张胤等.城市桥梁墩柱与基础托换的结构设计论述[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（1）.
[7]王博；张保国.地铁施工中既有桥梁的桩基础托换技术[J].铁道建筑，2011，（04）：47-48.
关键词：基础托换；施工技术；建筑工程；运用
基础托换又称地下托换，狭义上讲它是指在现有建筑的基础上增加新的永久性支撑物，广义上讲是指在紧挨着现有建筑物开挖土方或是直接在现有建筑物下开挖土方时，为了减少对现有建筑稳定性的影响，对原有建筑的基础进行加固、或是对其持力层地基进行改良、或是对旧的地基基础进行置换等。而在荷载转移的过程中必定会用到托梁拆柱、托梁接柱、托梁换柱等技術过程。在进行基础托换时，要根据现有建筑物的自身形式以及地基情况而定，不得随意而为。本文首先对基础托换施工技术的特点工艺原理做了简单的阐述，然后再对基础托换施工技术的施工流程以及施工要点做了分析。期望通过本文的分析，能够帮助读者对基础托换施工技术在建筑工程中的应用有更加深刻的认识。
一、基础托换施工技术的特点工艺原理
随着社会的发展，城市建设速度不断加快，很多建筑物都需要进行扩建或是增加建筑功能，这就会增加地基的荷载，为了保证建筑物的安全性和稳定性，必须要对建筑物的地基进行加固处理。当原建筑结构的独立柱基础埋深较浅时，便可以采用基础托换技术对地基进行处理。一般来说都是向地下加层，如增加一层地下室是比较妥善的解决方法。但这种技术的施工难度相对较大，且施工时间长。
其施工原理是采用两桩抬一桩的方法，在柱子的两边做人工挖孔桩，在桩的顶部再做承台梁，将原结构柱包在梁内，让其与梁成为一体，使基础的上部荷载能够通过承台梁传入筏基和桩上，如图1所示。
图1 基础托换施工技术的传力原理示意图
在此需注意的是在做承台梁以及人工挖孔桩以后，必须要保证梁、柱、桩成为一体。上部结构的荷载必须要先通过梁再传入桩，然后挖土做地下室筏基底板，施工完成以后才能保证上部荷载的一部分传给桩，另一部分传给筏基。此时，基础托换施工才算完成，才能开始地下室施工建设。
二、基础托换施工技术的施工流程以及施工要点
（一）基础托换施工技术的施工要点
对于基础托换来说，其施工中主要会应用到的设备有：大口径型号的水钻，主要用于切除混凝土；干钻，一般用于静爆放药钻孔以及化学栽筋等；挖土机，土方开挖时使用，通常情况下都是两台同时使用；电焊机等其他设备。
基础托换的质量要求主要有以下几点：一是柱的偏移量不得高于5mm，否则就必须要进行加固处理；二是沉降量不得多于3mm，否则也必须要进行加固处理；三是施工中所使用的化学锚固胶泥以及YJ2302混凝土界面剂必须要具备相应的实验报告以及出厂合格证书，确保其质量符合施工要求。
施工监测是基础托换施工中的重要工作内容之一，监测工作能否到位往往直接影响着施工质量，因此相关的施工单位必须要高度重视基础托换的监测工作。基础托换的过程就是建筑结构内力转移的过程，它要求在转移的过程中建筑结构不能发生任何程度的变形，因此必须要落实好监测工作，每柱至少要布置一个监测点，对基础托换过程中的沉降值进行观测。同时，每柱都要设立一个3m高的标尺，用以观测柱的倾斜度。观测频率为每天一次，观测内容为观测柱的沉降值和倾斜值。要注意的是在挖土以及挖桩期间，必须要全天候随时观测，以保证施工的顺利进行。
（二）基础托换施工技术的施工流程
基础托换施工技术的施工流程主要包括挖孔桩施工、承台梁施工、原结构柱加固处理、土方开挖以及结构底板施工、原柱基混凝土破除施工、地下室加层施工等。
1、挖孔桩施工。因为地下室是筏基，挖孔桩主要是通过地基梁与筏板连接起来的，因此必须要先在桩身所对应的地梁部位预先埋置钢板箍，以方便之后的对接施工。同时，因为在施工后期人工挖孔桩的上半部分要作为地下室的框架柱使用，因此在桩混凝土与上部桩护壁之间必须要设立隔离层，这样才能方便装修施工中的护壁剔除工作。隔离层施工中所采用的材料配比为1（水泥）：2（石灰）：4（黄土）：6（粉砂）。一般来说，桩的位置越靠近柱越好，如果在挖桩的过程中遇到原柱基的放大脚，需先采措施对桩伸进部分的放大脚进行无振动破除。另外，为了避免挖孔桩施工中沉降现象的出现，应该将挖桩分成两批，同一柱两边的桩不能同时进行，每天的挖深不得超过两米，挖桩过程中必须要随时对其沉降量以及倾斜值进行观测。
2、承台梁施工。柱基标高的不同，其所采用的承台梁做法也有所差异。当柱基的标高处于承台梁的下方时，应该保留承台梁同柱交点处的原柱混凝土。为了保证结构的安全，尤其是避免受瞬间冲击力的影响，可在主承台梁下增设一道附加承台梁。当柱基的标高处于承台梁的上方时，可以先做一道高承台梁，柱基拆除后再做主承台梁，然后再拆除高承台梁。关于承台梁支底模是指在承台梁施工过程中，因为地下室的土方还未开挖，应该先挖承台梁的基槽，将素土夯实压做一层混合砂浆，再在上面铺设竹编原板制作梁底模，如图2所示。
图2 承台梁支底模示意图
3、原结构柱的加固处理。为了提高原结构柱的承载能力，必须要对其进行加固处理。该技术主要是以原混凝土面为基础，沿着柱体的周围再敷设一层钢筋混凝土环，以此增加原结构柱的承载能力。其施工要点有三方面：一是将YJ2302混凝土界面剂涂刷于新旧混凝土交界处，涂满一层为止，并拉毛，这样才能保证新旧混凝土连接牢固；二是在柱的根部需加设抗剪斜筋，柱的上部加设抗剪水平筋，如此才能保证基础结构中的新增混凝土环不会在剪力作用下发生剥离；三是在钻斜筋孔时需用钻孔导向架来引导钻孔施工的正确进行，如此才能保证钻孔的倾角。 4、土方开挖以及结构底板施工。土方开挖的过程中，建筑结构的荷载将会从原来的独立柱基承受变为桩承受以及承托梁承受。此处需注意的是土方开挖工作必须要待到桩、承托梁的混凝土强度达到100%以后方可进行。如果需要加快进度，可以在其中加入一定量的早强剂。土方开挖工作应该分作两步进行，先挖一半，等到受力传递稳定之后再开挖另外一半。两侧开挖应该同时进行，并确保开挖工作的平衡性，以免基础结构受到不平衡侧压力的影响。另外要注意的是在开挖桩的两侧时，其两米范围内的区域应该采用人工开挖的方式，以此避免对桩产生过大的扰动。
5、原柱基混凝土破除施工。土方开挖工作结束以后，原来的柱基已经失去作用，此时应该将其破除。在破除原柱基混凝土的过程中，如果振动过大可能会对新的基础结构造成不利影响。因此，必须要采取无振动分离静爆法对其进行破除。其施工重点是先用水钻法将柱基与承台梁、挖孔桩的连接处断开，再使用冲击钻在柱基上钻孔，并在孔中填注高效膨胀剂，用此方法拆除原柱基。
6、地下室加层施工。对于地下室加层施工来说，除桩节点以及底板梁的施工工艺不同以外，其余的施工工艺都与常规施工方法一致。在地下室加层施工中需注意的是必须要高度重视桩节点以及底板梁处的施工工作，上部荷载传给筏基时，通过该处节点时的处理方法如图3所示。
图3 基础结构的桩节点与底板梁处理示意图
三、结束语
总而言之，在我国社会主义市场经济高速发展的今天，很多建筑物都会涉及到基础托换的施工工程。要保证基础托换施工的正常进行，相关的施工单位就必须要对施工建筑物的具体情况（高度、荷载、地质、原基础承载力等）进行全面的调查和分析，确保所制定的基础托换方案行之有效。
参考文献：
[1]杨中万.论建筑工程的基础慘换施工技术--以某工程为例[J].建筑与文化（学术版），2013，（5）：305-305，295.
[2]陈国忠.关于高架桥工程墩柱基础托换施工工艺及技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（7）.
[3]宋威，高旭春.基础托换与桥梁建设结构设计之我见[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.
[4]李晓飞.地下工程施工中的基础托换结构设计分析[D].西南交通大学，2011.DOI：10.7666/d.y2107984.
[5]张旭东.微型钢管灌注桩基础托换技术[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2013，（1）：73-75.
[6]盧兵，杨重阳，张胤等.城市桥梁墩柱与基础托换的结构设计论述[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（1）.
[7]王博；张保国.地铁施工中既有桥梁的桩基础托换技术[J].铁道建筑，2011，（04）：47-48.