[发明专利]高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置及其监控方法

说明书

本发明公开一种高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置及其监控方法，在沉降位移较大的一侧布置较多的静压锚杆桩加固结构，在沉降较小的一侧布置少量的静压锚杆桩加固结构和断桩托换千斤顶结构，原有桩基、静压锚杆桩加固结构和断桩托换千斤顶结构三者联合托换支撑着在地下室底板结构之上的原有倾斜高层建筑，通过托换千斤顶的升降调节，进行倾斜高层建筑纠偏施工。断桩托换纠偏施工实时监控系统接受GPS自动化纠偏位移监测系统和结构应力应变监测网系统两者的无线传输数据信息，修正有限元计算模型的参数，制定合理的纠偏施工方案，断桩托换纠偏施工实时监控系统指挥托换千斤顶结构的千斤顶迫降位移数值，进行电子化监控的倾斜高层建筑纠偏施工。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置及其监控方法。

背景技术

由于高层建筑物桩基础的设计和施工等原因，引起桩基础承载力不足、地基基础过量沉降和不均匀沉降的事故屡有发生，导致高层建筑物发生倾斜。高层建筑物出现倾斜后，由于高层建筑其结构重心高，其结构重心不稳，倾斜的高层建筑物会对地基基础产生二次附加弯矩，将进一步加剧高层建筑物的不均匀沉降，高层建筑物倾斜速率加快，导致上部结构墙体开裂，高层建筑倾斜将导致巨大的结构安全隐患，必须尽快采取有效的纠偏技术措施进行处理，确保人民生命财产的安全。

目前，建筑物纠偏的方法主要是迫降纠偏和顶升纠偏。其中，迫降纠偏法对于纠偏操作技术要求高，沉降量及纠偏速率不易控制，容易导致二次不均匀沉降；而顶升纠偏法在纠倾过程中需要对结构进行分离对建筑上部结构造成二次损伤，由于高层建筑自重较大，顶升反力的措施费较高。因此，针对高层建筑的结构特点，亟需开发出适用于高层建筑桩基础加固纠偏的新技术，具有重要的工程价值和经济社会效益。

现有的高层建筑物的纠偏工程中，通过迫降法或者抬升法对建筑物进行纠偏，纠偏施工过程中仅仅是通过建筑物外部的沉降监测、倾斜监测和裂缝监测来判断纠倾过程是否合理有效，纠偏操作全过程基本上依靠人工的眼力和经验，需要非常有纠偏工程经验的技工操作，如此纠偏施工并不能有效控制高层建筑物处于结构安全状态，纠偏施工中结构的安全性差，从而导致较高的事故发生率。因此，针对高层建筑的纠偏工程，运用现代化检测技术和网络无线通讯技术，开发出适用于高层建筑纠偏的实时纠偏监控管理系统具有重要的工程意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置及其监控方法，采用原有桩基础、静压锚杆桩和断桩托换千斤顶的三者联合托换支撑上部高层建筑物结构，采集位移和内力检测数据，通过实时纠偏监控管理系统，制定合理纠偏施工方案，平稳缓慢地调节控制托换千斤顶的标高，有效地解决了现有高层建筑纠偏施工技术中沉降速率难以控制的问题。具体技术方案如下：

首先，本发明提供一种高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置，在倾斜高层建筑的地下室底板结构之下设置有原有桩基，在倾斜高层建筑沉降位移较大的一侧，布置较多的静压锚杆桩加固结构，在倾斜高层建筑沉降位移较小的一侧，布置少量的静压锚杆桩加固结构，地下室底板结构底板下面的地基表层土在一定高度范围内被掏空，在倾斜高层建筑的沉降较小的一侧布置断桩托换千斤顶结构，原有桩基、静压锚杆桩加固结构和断桩托换千斤顶结构三者联合托换支撑着在地下室底板结构之上的原有倾斜高层建筑，通过断桩托换千斤顶结构和静压锚杆桩加固结构两者结构体系中的托换千斤顶升降调节进行倾斜高层建筑的纠偏施工；GPS自动化纠偏位移监测系统由GPS基站和位移测量网点构成，结构应力应变监测网系统由竖向构件应力应变监测网点、地下室底板结构应力应变监测网点和结构裂缝观察网点组成，断桩托换纠偏施工实时监控系统接受GPS自动化纠偏位移监测系统和结构应力应变监测网系统两者的无线传输数据信息，修正有限元计算模型，制定合理的纠偏施工方案，断桩托换纠偏施工实时监控系统指挥断桩托换千斤顶结构的千斤顶迫降位移数值，进行倾斜高层建筑纠偏施工。