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既有建筑地基加固技術精選(九篇)

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既有建筑地基加固技術

第1篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:地基處理;基礎加固方法

引 言

隨著新材料、新技術、新方法的出現(xiàn),我國的建筑物改造技術已達到了較高的水平。目前我國對既有建筑地基基礎加固技術的研究已取得了一些成果。全國各地需要進行地基基礎加固的既有建筑迅速增加,而且已經(jīng)完成了一批風險高、難度大的工程項目,取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。

1 概 述

所謂地基處理,就是指為了提高地基承載力,改善其變形性質而采取的人工處理地基的方法。地基處理的目的是用以改善地基土的剪切性、壓縮性、滲透性、振動性和特殊土地基的特性。處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。

地基處理是一項復雜的工程技術,涉及上部結構的體量、結構形式、設施用途、使用功能要求、場地土特點、土層分布等諸多因素,需要綜合考慮以確定處理方案。研究既有地基基礎加固處理技術,對于保證工程設施的正常使用、節(jié)約投資費用均具有十分重要的意義。

2 地基基礎加固處理的一般原則

基礎與地基的加固工程屬于現(xiàn)有結構的地下加固工程,其難度、造價、施工持續(xù)時間等往往比新建筑物更多更大,若因設計、施工處理不當,或因其他原因造成地基沉降過大、差異沉降引起其上建筑物傾斜影響正常使用時,需進行處理。根據(jù)工程實際情況以及地基土質條件或組成的不同,處理的原則為:

2.1 確實計算地基荷載

現(xiàn)有建筑在進行加固時,原設計資料、計算書等未必齊全、地基的承載力也不一定用足,上部結構的加固或改建與擴建均使地基上的荷載變更,通常均會增加。如果增加后超出地基容許承載力的5~10%左右,則一般不考慮地基基礎的加固,而考慮調整或加強上部結構的剛度來解決。

2.2 挖掘地基潛力

當現(xiàn)有建筑地基基礎狀態(tài)良好、地質條件較好時,應盡量發(fā)揮地基與基礎的潛力。如考慮建筑物對地基的長期壓密使原地基的承載力提高;考慮地基承載力的深寬修正。

2.3 盡量采用改善結構整體剛度的措施

如加強墻體剛度,加強縱橫墻的連接等,可使結構的空間工作能力加強,從而有助于減輕不均勻沉降或減少絕對沉降,因在地基與基礎的計算理論中未考慮上部結構空間工作。

3 常用地基加固方法

3.1 樹根樁加固法

簡要原理:樹根樁加固顧名思義為以形狀如同樹根的網(wǎng)狀布置樁體加固地基土,樁體通常為直徑7~30cm的微型鉆孔灌注樁。

適用條件:樹根樁法適用于各種地基土上既有建筑物的維修和加固,由于所需施工場地較小,施工方便,對原結構損傷較小,因此對古建筑的修復尤為適用。

主要材料:水泥漿、水泥砂漿、細石混凝土。

施工要點:鉆機成孔,問隔施工,鋼筋籠應整根吊放,注漿應一次完成。

簡化分析:該方法施工場地小,施工簡單,若有相應的簡單方便的小型鉆孔機,可考慮應用于農(nóng)村地區(qū),由于村鎮(zhèn)房屋荷載較小,可將樁長適當縮短,樁體的布置量適當減少。

3.2 錨桿靜壓樁加固法

錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁兩項技術巧妙結合而形成的一種樁基施工新工藝,是一項地基加固處理新技術。其工藝是對需進行地基基礎加固的既有建筑物基礎上按設計開鑿壓樁孔和錨桿孔,用粘結劑埋好錨桿,然后安裝壓樁架與建筑物基礎連為一體,并利用既有建筑物自重作反力,用千斤頂將預制樁段壓人土中,樁段間用硫磺膠泥或焊接連接。當壓樁力或壓人深度達到設計要求后,將樁與基礎用微膨脹混凝土澆注在一起,形成整體,從而將上部荷重通過樁傳遞到深部土中去,有效降低基礎邊緣壓力,迅速制止建筑物沉降,從而達到提高地基承載力和控制沉降的目的。

錨桿靜壓樁主要應用于下述情況:①天然地基上的6~7層住宅建筑的基礎托換加固;②建筑物沉降縫處的基礎托換加固;③建筑物內(nèi)部改造工程基礎托換加固,如拆墻改造、抽柱改造等;④基坑周圍相鄰建筑的基礎托換加固;⑤大型設備基礎的托換加固;⑥電梯井基礎補樁加固;⑦增層工程的基礎托換加固。

3.3 滲入性灌漿法

具體方法是,首先將漿液注入土層中,通過填充和滲透方式,漿液將擠出顆粒間或裂隙中水分和空氣并占據(jù)其位置,經(jīng)過一定時間后,漿液便凝固,把松散土?;蛄严赌z結成一個整體,形成強大、防水防滲性能高、化學穩(wěn)定性良好的一種新介質“人造石”。注漿液分為水泥漿、化學漿、堿液。水泥漿液,用標號不小于325號普通硅酸鹽水泥最好,水灰比0.8/1.0?;瘜W漿液包括水玻璃、丙稀酸胺、低漿廢液等。適用于砂土,粘性土地基。

3.4 石灰樁法

石灰樁法適用于處理飽和勁性土、淤泥、淤泥質土、素填土和雜填土等地基。其特點是承載力提高有限,有粉塵污染。石灰樁就是先在地基中鉆挖成孔,隨后向樁孔內(nèi)灌注以生石灰為主的材料,經(jīng)夯壓后形成一根樁體,且在樁身中加入少量摻合料,有利于樁身強度的提高。

具體操作為:在軟弱地基中用機械成孔,填入作為固化劑的生石灰并壓實形成樁體,利用生石灰的吸水、膨脹、放熱作用以及土與石灰的物理化學作用,改善樁體周圍土體的物理力學性質,同時樁與土形成復合地基,達到地基加固的目的。

3.5 高壓噴射注漿加固法

高壓噴射注漿是采用鉆機先鉆進至預定深度后,由鉆桿一端安裝的特別噴嘴,把水泥漿液高壓噴出,以噴射流切割攪動土體,同時鉆桿邊旋轉邊提升,使土粒與水泥漿混合凝固,從而造成一個均勻的圓柱狀水泥土固結體,以達到加固地基和止水防滲的目的。

高壓噴射注漿適用于以下范圍:①增加地基強度、提高地基承載力,減少土體壓縮變形,因而用以加固新建筑物地基和既有建筑物地基的托換加固;②深基坑開挖工程作支擋、防滲和護底;③堤壩防滲,地下井巷防止管道漏氣的賬幕;④地下管道、涵洞、坑道、隧道的護拱;⑤增大土的摩擦力和粘聚力,防止滑坡;⑥減少設備基礎振動,防止砂土液化;⑦降低土的含水量,整治路基翻漿,防止地基凍脹。

4 結 語

對于施工空間有限、安全性要求高的既有地基基礎加固處理,需加強施工設備的研制,以滿足各種特殊要求。隨著科學技術的進步,地基處理技術也在不斷發(fā)展。因此,在選擇使用具體的地基處理技術時,應根據(jù)具體條件,既要考慮己成熟的方法,又要考慮新技術的應用,確保能夠有效地加固地基,提高地基強度,使地基的承載力滿足工程建筑物的設計要求,保證建筑物的安全使用。

參考文獻

第2篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:增層改造現(xiàn)實意義加固分析常用方法

一、現(xiàn)實意義

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,改革的不斷深入,許多既有建筑物受到當時經(jīng)濟條件和建筑技術的制約,使用功能和結構形式已不能滿足時代需要,若將這些建筑拆除,重新規(guī)劃建設,目前我國經(jīng)濟條件尚不能滿足,但如果采用增層改造的方法,改造既有建筑,就能夠達到經(jīng)濟、適用的目的。

增層改造的優(yōu)點:

(1)將大幅度地增加建筑面積,節(jié)約征地費用和配套費;

(2)在既有建筑上增層,占地面積不變的情況下,增加該區(qū)域的建筑密度,節(jié)約用地還不影響該區(qū)域周邊環(huán)境的協(xié)調;

(3)在增層改造的過程中,通過合理調整原建筑的平面和立面格局,更新了原有水暖、電等配套設備,達到調整使用功能、美化環(huán)境的要求;

(4)增層改造的建設周期短、投資小,對于目前13益增長的建設需求具有十分重要的作用;

(5)增層改造是既有建筑由低層或多層建筑變?yōu)槎鄬印⒅懈邔踊蚋邔咏ㄖ挠行緩剑?/p>

(6)充分利用既有建筑物長期荷載作用下地基承載力的增長剩余,在地基不作處理或略加處理的條件下,直接進行增層改造,其經(jīng)濟效益十分顯著。

目前,我國城鎮(zhèn)現(xiàn)有房屋中相當數(shù)量的既有建筑具備增層改造條件,增層與改造不僅節(jié)約投資,還對緩解13趨緊張的城市用地矛盾具有重要的現(xiàn)實意義。

二、適用條件和設計要點

既有建筑是否滿足增層改造的條件,應由建造年代、破損程度、結構情況、建筑物重要程度及使用要求等進行鑒定,通常對于現(xiàn)狀不錯的建筑增加二三層是比較合理、經(jīng)濟的,一般適用于磚混結構或磚木結構類建筑物,該類建筑鋼性結構體系較多,幾乎無橫向側移,通常不需要計算風荷載引起的結構內(nèi)力,受力特征主要是承受豎向載荷,受長期載荷作用,沉降基本完成,地基基礎強度得有剩余。

增層改造設計時首先要分析該建筑經(jīng)濟效益、社會效益,勘測、調查研究其結構體系荷載分析、受力狀況、初步安全鑒定和地基基礎的受載作用情況,在確定可以進行增層改造后,設計的重點是處理好地基和基礎及結構設計,并注意新舊建筑物各部位的連接。

三、工程實例

1、工程概述

某5層辦公樓位于哈爾濱市道外區(qū),建于20世紀70年代,長41.8m,寬19m,建筑面積2820m,整個樓體采用縱墻承重,外墻490mm,內(nèi)墻240mm,基礎為毛石條形基礎,墻體材料為粘土實心紅磚,混合砂漿砌筑,屋面為預制鋼筋混凝土樓板平屋面,現(xiàn)建設單位要求增--層,使用功能不變。

2、基礎加固方案

地基承載力的確定是增層設計中至關重要的問題,其大小決定增加層數(shù)和上部結構方案的選擇,所以首先計算既有建筑現(xiàn)在的地基承載力,使增層后基礎底面處的平均壓力設計值應不大于地基承載力設計值。我國混結構房屋加層技術規(guī)酚按建筑物下實際地基反力與原地基承載力的比值確定原有房屋地基承載力,規(guī)范規(guī)定:當房屋經(jīng)長期使用,未出現(xiàn)裂縫和異常變形,地基沉降均勻,上部結構剛度較好,原基底地基承載力在80KPa以上,且使用6年以上的粉土、粉質粘土地基;使用4年以上的砂土地基;使用8年以上的粘土地基;結合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗,其原地基承載力可適當提高。一般認為既有建筑的地基承載力在自身荷載作用下,地基固結,產(chǎn)生壓密效應而得到提高,經(jīng)現(xiàn)場檢查,地基使用情況較好,人工挖孔取樣檢測基礎強度時發(fā)現(xiàn),該樓地基土質為粘性土,密實性較好,然后計算地基變形,增層后的地基變形計算值,不得大于《健筑地基基礎設計規(guī)范》規(guī)定的允許值,經(jīng)驗算有地基容許荷載力不能滿足增層改造要求,經(jīng)與建設單位協(xié)商后決定,采取加固措施,保證使用階段的安全,其中基礎加固尤為重要,慎重考慮,采用擴大基礎底面的辦法較為經(jīng)濟,并在構造上需采取有效措施作為保證,最后經(jīng)論證,確定采用。

基礎加固過程中,根據(jù)原設計基礎圖,確定了基礎增寬加固部位,并根據(jù)原設計基礎寬度及增層荷載情況進行結構計算,確定基礎增加寬度,然后采用在毛石基礎兩側分別設置了“L”枕頭墊塊(墊塊長度可以取1.2m左右),交替施工,避免一次性大開挖對地基承載力影響過大。

3、構造措施

(1)為進一步提高整體性,增加層每層要求設置鋼筋混凝土圈梁,使增層部分新增荷載均勻傳到基礎上,防止增層后產(chǎn)生不均勻沉降,圈梁應作內(nèi)外墻設置;

(2)鏟除屋面防水層,減輕增層部分自重,承重墻可采用承重多孔空心磚,非承重可采用石膏板、加氣混凝土等輕質材料,屋面結構采用木屋架或輕鋼屋架承重體系;

(3)增層部分結構上保持一致,上下對應,在原結構上直接增層時,原地基基礎和承重結構保持統(tǒng)一,窗口位置設置和原建筑應相同,煙囪及上下水管、煤氣、暖氣、電器設備的布局要考慮原有系統(tǒng)的布局和走向,盡量做到統(tǒng)一;

(4)在對地基基礎及墻體強度進行復核驗算并滿足抗震設防要求后,可采用輕質高強材料來砌筑增加層墻體,當個別墻段基礎強度不足時,可先進行局部加固處理;

(5)該建筑經(jīng)長期使用,墻體強度下降較大,增層驗算時,上部結構的砌體強度降低10%~20%,通過試驗確定準確的砌體結構承載力,墻體強度不足,為提高墻體的承載力和穩(wěn)定性,從增層建筑的安全儲備考慮,采用在原墻兩面加鋼絲網(wǎng)水泥砂漿的辦法加強。

既有建筑物的增層改造,在當今社會具有相當?shù)钠毡樾?,這對改善生活條件、美化環(huán)境和緩解建設用地緊張具有現(xiàn)實意義,在給既有建筑做增層加固中,要認真做好現(xiàn)場調查,認真分析資料,正確地進行理論分析,準確計算,綜合運用多種加固方法,確定合理的建筑方案和結構方案,以科學、簡便且經(jīng)濟的加固手段來確保原建筑物結構安全和正常使用。

參考文獻:

[1]GB50007—2008,地基基礎設計規(guī)范[s].

第3篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:磚混房屋;房屋維修;加固技術

磚混結構房屋在我國原有民用及工業(yè)建筑中占有相當大的比例,在這些房屋中可能由于設計不周、施工質量差、施工現(xiàn)場管理不善、使用功能的改變及抗震等級的調整等方面的原因,造成建筑物不能滿足安全性、適用性、耐久性中某項或幾項功能的要求,為完善其功能要求、延長其使用壽命需對建筑物進行維修、加固。在歐美發(fā)達國家用于結構加固改造的投資已占建筑業(yè)總投資的50%以上, 20世紀50年代我國開始了對混凝土結構加固的處理,據(jù)有關資料顯示,我國加固工程量自1997年來,年遞增量達30%以上,到2000年加固工程量突破100萬m2。經(jīng)過50多年的發(fā)展及一些新型材料如碳纖維等加固技術的引進、研究、工程運用,相關加固技術規(guī)程的出臺,進一步促進了我國加固技術的發(fā)展。

一、房屋維修加固技術的選擇及實施

基礎加固技術。對已有建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜、影響正常使用,如果是由于地基基礎原因引起的或已有建筑需加層改造,荷載增加及鄰近修筑較深的新建筑物基礎等,原有建筑物地基基礎承載力和變形不能滿足要求時,應首先加固地基基礎,加固既有建筑物地基基礎的方法可以概括為:基礎加寬技術、變換基礎類型、墩式或樁式托換技術、地基加固技術和綜合加固技術。磚砌體及鋼筋混凝土構件加固技術。磚砌體加固方法主要有:水泥灌漿法(用微膨脹水泥砂漿或水玻璃砂漿壓力灌縫),增設或擴大壁柱法以及增設構造柱、圈梁法,擴大砌體截面法,配筋噴補加固法。以上加固方法中,水泥灌漿法適用于非砌體自身承載力不足情況下產(chǎn)生砌體變形裂縫后的補償,但對提高砌體承載力不明顯;擴大砌體截面法主要用于砌體承載力不足,但砌體尚未壓裂,或僅有輕微裂縫,缺點是占用截面較大。

對鋼筋混凝土構件,若為表層缺損,常采用抹水泥漿、水泥砂漿。對深層缺損,可采用比原砼強度高一級的細石砼灌筑或水泥壓漿、化學灌漿補強;若構件抗力不足,結構上需加固,傳統(tǒng)方法是噴補砼、增大截面或增設支點以及外包鋼、粘鋼加固。隨著結構加固研究的深入及發(fā)展,加固的材料及方法越來越多,纖維增強復合材料(碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維)用于結構加固就是近年來發(fā)展起來的一種新型加固方法。

二、磚混房屋地基基礎加固技術分析

既有建筑地基基礎經(jīng)檢測,由于勘察、設計、施工或使用不當造成建(構)筑物沉降或沉降差超過有關規(guī)定,建構(筑)物出現(xiàn)裂縫、傾斜、影響正常使用,甚至危及安全。或已有建筑需加層改造,荷載增加及鄰近修筑較深的新建筑物基礎等,原有建筑物地基基礎承載力和變形不能滿足要求時,需要采用合理的地基基礎加固技術。加固設計時,首先要復核決定基礎是否需要進行加固。房屋經(jīng)過一段時間使用后,隨著時間的增長,地基土逐漸被壓實,孔隙率和含水率逐漸減少,重度逐漸增加,地基土變硬,承載力日益提高。因而已有結構原有基礎的復核除了應滿足現(xiàn)行《地基基礎設計規(guī)范》、《砼結構設計規(guī)范》等國家有關規(guī)范標準外,地基承載力等技術參數(shù)宜根據(jù)現(xiàn)場地質勘察確定。

(一)混凝土套或鋼筋混凝土套加寬基礎技術

基礎加寬技術適用于既有建(構)筑物的地基承載力或基礎面積尺寸不滿足設計要求時的加固。基礎加寬的費用較低,施工也較方便,有條件時應優(yōu)先考慮,除非周圍場地限制或基礎埋置深,對周圍環(huán)境影響較大,要開挖大量土石方,直接導致加固費用增加等原因不宜采用此技術?;A加寬應重視加寬部分與原有基礎部分的連接,對剛性基礎加寬后應滿足剛性角要求,對柔性基礎應滿足抗彎要求。

(二)基礎托換法

原理:當原地基持力層的工程性能較差,通過加大原基礎截面無法滿足要求時,可改變基礎持力層,將全部荷載或部分荷載通過豎向構件傳遞到好土層。墩式托換技術是通過在原基礎下設置墩式基礎,使基礎坐落在較好的土層上,以滿足承載力和變形要求,即直接在被托換建(構)筑物的基礎下挖坑后澆筑砼的托換加固,也稱為坑式托換。錨桿靜壓樁是錨桿與靜力壓樁形成的一種樁基施工工藝,運用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土和人工填土等地基上,其工作原理就是利用建筑物的自重,先在基礎上埋設錨桿,借錨桿反力,通過反力架用千斤頂將預制好的樁逐節(jié)壓入在基礎中開鑿出來的樁孔內(nèi),當壓樁力達到(1.5~2)倍荷載時便可以認為已滿足樁的設計要求,然后澆灌C30早強微膨脹砼,將樁與基礎連在一起,當砼達到強度后,該樁便可立即承受荷載。

(三)基礎加寬法

一般采用鋼筋混凝土“馬鞍”法,即在基礎頂墻體上按適當距離鑿洞加小梁,再在基礎兩側澆注側板,與基礎成為一整體,此法適用于磚石基礎,若為鋼筋混凝土條基,則采取鑿出底板主筋,增焊鋼筋,并加寬加厚底板混凝土。此法是較常用的方法,關鍵是新舊基礎的牢固結合,保證其成為一整體,共同工作。

(四)改變房屋承重體系法

一般磚混結構房屋多采用橫墻承重體系,非承重墻的地耐力一般多有富余。在進行房屋增層時,可將增層部分的荷載分布到非承重墻上,使增層部分的非承重墻變?yōu)槌兄貕?,而承重墻變?yōu)榉浅兄貕?,改變房屋承重體系,以便充分利用上部結構,地基和基礎的承載力。經(jīng)過改變后的房屋承重體系,增層部分適當采用輕質砌體材料,就有可能不處理或少處理地基及基礎,而達到增層的目的。

四、關于地基加固處理中有關問題的探討

(一)地基基礎設計及加固方法合理選擇的前提是詳盡掌握場地的地質條件和軟弱土的性狀目前我市地基勘察管理工作比較混亂。市政、水利、鐵路、采礦等部門以及市內(nèi)一些非專業(yè)性勘察單位,由于技術水平不一,采用的規(guī)程標準不一致,造成不少失誤和浪費。如輕亞粘土液化判別及處理新近沉積土層的劃分雜填土的性狀判定等都存在不少問題。因此加強勘察工作的統(tǒng)一管理,建立必要審查制度是減少失誤和浪費的較好途徑。

(二)軟弱地基的加固處理盡管建國年來我市在軟弱土加固處理方面取得了很大進展,但還是遠遠趕不上基本建設的要求由于設計方法、質量檢驗、施工機具等不夠統(tǒng)一和完善,加之在經(jīng)濟管理上還存在某些問題。如工程承包,地基處理另議,該部分費用由甲方建設單位全部負擔某些施工單位以產(chǎn)值作為完成任務的指標,采用新技術節(jié)約了工程費用,反被認為是完不成任務,因此限制了新技術的開發(fā)應用。

參考文獻:

[1]馬曉進,周健南,袁小軍,吳鵬.某飯店地基基礎加固設計與施工[J].施工技術,2004,(9).

第4篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:樹根樁;基礎托換;地基加固

Abstract: root pile is a kind of small diameter in cast-in-place reinforced concrete pile, is a new technology developed rapidly. Because has the advantages of simple equipment, easy construction, no pollution, low price, has been widely used in foundation strengthening treatment, rectification of buildings. Through the project example, the root pile method applied on building foundation reinforcement in detail, and presents some problems should be paid attention to in the application.

Keywords: root pile foundation underpinning; foundation reinforcement;

中圖分類號:S789.3文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

地基托換(Underpinning,亦稱既有建筑地基基礎加固)是指解決對既有建筑的地基需要處理、基礎需要加固、既有建筑物的改建、增層、糾傾(糾偏)和移位(遷移);或解決對既有建筑物基礎下需要修建地下工程,其中包括地下鐵道要穿越既有建筑物(Undercrossing);或解決既有建筑物因臨近需要新建工程而影響到既有建筑物的安全等問題的技術加固總稱,凡進行托換技術的工程總稱為托換工程。

樹根樁(Root Piles)作為一種上世紀九十年代興起的新型基礎形式,經(jīng)過十余年工程考驗,在基礎加固、基礎托換、舊房改造、增層和工程擴建等領域得到越來越廣泛的應用。

1.樹根樁的優(yōu)點[1] [2] [3]

樹根樁直徑通常為100~300mm,國外是在鋼套管的導向下用旋轉法鉆進,在托換工程中使用時,往往要鉆穿既有建筑物的基礎進入地基土中直至設計標高,清空后下放鋼筋(鋼筋數(shù)量從1根到數(shù)根,視樁徑而定);同時放入注漿管,再用壓力注入水泥漿或水泥砂漿而成樁。國內(nèi)絕大多數(shù)地區(qū)施工時都是不帶套管的。根據(jù)設計需要,樹根樁可以是垂直的或傾斜的;也可以是單根的或成排的;可以是端承樁,也可以是摩擦樁。

樹根樁具有很多于眾不同的特點,采用其進行基礎托換工程是的優(yōu)點主要有以下幾點:

(1) 由于使用小型鉆機,故所需施工場地較小,只有平面尺寸1m×1.5m和凈空高度2.5m即可施工;

(2)施工時噪聲小,機具操作時振動也小,不會給原有結構物的穩(wěn)定帶來任何危險,對已損壞而又需要托換的建筑物比較安全,即使在不穩(wěn)定的地基中也可以進行施工;

(3)施工時因樁孔很小,故而對墻身和地基土都不產(chǎn)生任何次應力,僅僅是在灌注水泥砂漿時使用了壓力不大的壓縮空氣,所以托換加固時不存在對墻身有危險;也不擾動地基土和干擾建筑物的正常工作情況;

(4)所有施工操作都可以在地面上進行,因此施工比較方便;

(5)壓力灌漿使樁的外表面比較粗糙,使樁和土之間的附著力增加,從而使樹根樁與地基土緊密結合,使樁和地基(甚至和墻身)連接成一體,因而經(jīng)樹根樁加固后,結構整體性得到大幅改善;

(6)樹根樁可以適用于碎石土、砂土、粉土、黏性土、濕陷性黃土和巖石等各類地基土;

(7)由于在地基的原位置上進行加固,竣工后的加固題不會損傷原有建筑的外貌和風格,這對遵守古建筑的修復要求的基本原則尤為重要。

2.樹根樁的施工工藝及注意事項[4] [5] [6] [7] [8]

2.1 施工方法

2.1.1 施工機械的選擇

樹根樁的成孔方法很多,有旋轉、沖擊鉆進,泥漿護壁套管跟進,也有采用

人工洛陽鏟成孔。國內(nèi)較為常用的系由工程地質鉆機或采礦鉆機改造而成的鉆孔

機械。根據(jù)施工設計要求、鉆孔孔徑大小和場地施工條件選擇鉆機機型,一般對斜樁可選擇任意調整主軸角度的油壓巖心回轉鉆機。通常螺旋鉆桿葉片外徑為150-250mm,螺距與葉片外徑比通常為0.70左右。

在混凝土基礎上鉆進開孔時可采用牙輪鉆頭、合金鋼鉆頭或鋼粒鉆頭;在軟粘土中鉆進可選用合金肋骨式鉆頭,使巖芯管與孔壁間增大一級環(huán)狀間隙,防止軟粘土縮徑造成卡鉆事故。

鉆機就位后,按照施工設計的鉆孔傾角和方位,調整鉆機的方向和立軸的角度,安裝機械設備要求牢固和平衡;樁位偏差控制在20mm內(nèi),直樁的垂直偏差應不超過1%;對斜樁的傾斜度應按設計要求作相應的調整。

2.1.2 施工工藝

樹根樁成孔鉆進分干鉆和濕鉆二種,干鉆法采用壓縮空氣冷卻鉆頭和排渣,施工設備較為復雜,國內(nèi)使用較少。目前國內(nèi)主要采用濕鉆法成孔,即在鉆進過程中,通過水或泥漿的循環(huán),在冷卻鉆、排除渣土的同時,使水同泥土攪拌混合成泥漿,起護壁的作用。樹根樁直徑一般較小,因此實際工程中大都采用正循環(huán)鉆進法施工。

垂直樁和斜樁施工工藝略有不同。垂直樁的施工工藝為:鉆孔,下鋼筋籠,下注漿管,投入石料,壓力注漿。斜樁的施工工藝為:隨鉆孔延深,外層護壁套管相應延深護壁,下鋼筋桿或鋼絲索,下注漿管,注漿,起拔套管。

3. 工程實例[9]

3.1工程和地質概況

某軋鋼廠是一座始建于上世紀50年代、擴建于1960年的老廠房。其中中小

型精整車間為每跨均為27m的三跨單層工業(yè)廠房。廠房上部結構為鋼筋混凝土吊

車梁或鋼吊車梁,12-18m的鋼筋混凝土托架及27m的預應力鋼筋混凝土梯形屋

架,1.5m X 6m大型屋面板,少部分為鋼柱、鋼托架及鋼屋面板,鋼筋混凝土單

獨基礎、基礎底面積為4m X 6m-2.5m X 5m不等,柱基埋深為2.9-3.4m。廠房

每跨中均有4-8臺15t的重級工作制橋式吊車。由于第33軸線至第36軸線部分

柱基位于厚薄不勻的人工填土層上,地基又未經(jīng)處理,致使地基產(chǎn)生不均勻沉

降,而且長期不能穩(wěn)定,導致重級工作制天車運行困難,托架節(jié)點及屋架上下弦

均出現(xiàn)多道裂縫,柱間支撐壓曲或拉斷,成為該廠生產(chǎn)運行中的重大隱患,必須

予以加固修復。

加固前對場地的勘探表明,場地系由第四紀沖洪積層組成;為河道早期沖積

的及山澗沖刷攜帶下來的粘性土及許多連續(xù)或不連續(xù)呈透鏡體狀的砂礫及卵石夾層,場地自上而下各土層分別為:

(1)1.8~4.0m厚的人工雜填土,主要由粘性土組成,松軟且不均勻,壓縮性極大;

(2)5.7~6.6m厚的軟塑一流塑狀粉土,呈黃褐色,局部含粉細砂、飽和,靈敏度高,平均標準貫人擊數(shù)N63.5為2.3擊,地基承載力標準值為90kPa。

(3)11.0~12.Om厚的可塑~硬塑狀粉土,呈黃褐色─紅褐色、飽和、含鐵錳質黑斑及姜結石,壓縮性中等偏低,平均標準貫人擊數(shù)N63.5為11.5擊,地基承載力標準值為200kPa。

(4)在28m-30m深度以下為砂、礫石層,混少量卵石,夾粉土薄層,處于中密狀態(tài)。地下水位穩(wěn)定深度為-2.8m.

3.2地基加固方案

由于該軋鋼廠中小型精整車間部分下沉柱基如AA-33, bA-33以及BA-33

的基礎臺階上有兩根直徑為300mm的上水管通過,無法進行基礎頂升,因此決定

和其余八個柱基AA-34, AA-35, AA-36, bA-36, BA-36, EA-34, EA-35, EA-37共11個柱基采用樹根樁進行加固。

樹根樁設置的數(shù)量根據(jù)各柱基承受荷載的大小而定,多則16根,少則6根,

樁體的布置要求樁群重心與原柱基重心基本吻合,不致產(chǎn)生過大附加彎矩。樁的布置形式見圖4.5,樁長18m,樁徑150mm,采用三角形鋼筋籠,縱向主筋為3根Φ14mm螺紋鋼,箍筋為Φ6mm,間距250mm,以XJ-100型百米油壓鉆機成孔。

圖4. 5樹根樁布置圖

樹根樁平面布置:(b)樹根樁布筋示意

鉆孔不加套管護壁,采用泥漿循環(huán)護壁。當鉆孔達到設計深度后,壓水進行

洗孔,待泛出的水變清為止,然后下鋼筋籠、注漿管并填人粒徑5~15mm石子至充滿為止。石子填滿后繼續(xù)壓水清洗。注漿采用UB3型灰漿泵,注漿壓力可達

1.5MPa。水泥漿水灰比控制在0.5~0.6之間。注漿到水泥漿從孔口泛出為止,一般每孔注入水泥量約400~500kg,個別孔達900kg,表明基底局部有空洞。

3.3加固效果

在施工結束后,在施工現(xiàn)場進行了不同長度樹根樁豎向抗壓及抗拔承載力試驗。試樁共作8根,其中7根為抗壓試驗,樁長為12m, 15m, 18m, 21m不等,另外1根為抗拔試驗,樁長21m。在樁身不同深度處埋設電阻應變片及混凝土應變計以測定樁身應力,樁端埋壓力盒以測定樁端反力。由于采用的水泥為礦渣水泥,而試驗加載前的養(yǎng)護齡期較短(18-26天),因此試驗加壓時,均為樁身混凝土強度破壞,縱向鋼筋壓曲,樁身下部的電阻片及混凝土應變計反映出的樁身應變均較小,樁端壓力盒也沒有多少反映,表明樁身摩阻力尚未充分發(fā)揮。根據(jù)按相對沉降量:=0.03d的標準確定的單樁豎向承載力標準值為140kN,單樁抗拔承載力標準值為125kN。由于礦渣水泥早期強度低而晚期強度高,隨著時間增長,可以預計單樁承載力還將有所提高[[32]??拱卧囼灂r,單樁極限抗拔力225kN,最后縱向鋼筋屈服被拉斷,樁身未拔出,表明樁身與土層之間摩阻力遠未充分發(fā)揮。

經(jīng)樹根樁加固后,柱基沉降迅速穩(wěn)定,有效地制止了地基的繼續(xù)沉降。地基加固竣工后,試車暢通投產(chǎn),后經(jīng)多年使用,一直正常。由于樹根樁具有擾動性小,施工進度快,造價較低等優(yōu)點,在老廠改擴建中顯示出良好的經(jīng)濟技術效益。

4. 總結

眾多工程實踐證明,樹根樁在其應用領域中發(fā)揮著顯著的作用,在解決某些

工程加固難題中,采用樹根樁進行加固是一種行之有效的技術方法。不過至今為止對樹根樁的研究還不夠深入,存在許多值得探討的問題:

(1)迄今為止,對樁與同作用的特性還沒有深入的了解,國外都是根據(jù)

本國經(jīng)驗而考慮的。

(2)樹根樁的設計計算是一個十分復雜的問題,特別是網(wǎng)狀結構樹根樁的設

計計算,直至今天,仍未能提出很好考慮各種影響因素的設計計算方法。

(3)斜樁的承載力和變形有待進一步研究。

(4)樁徑、樁距、樁數(shù)、布置方式等參數(shù)皆是根據(jù)實踐經(jīng)驗而定,還未形成

系統(tǒng)的設計方法。

(5)施工機具還應做些改進,要向自動化的方向發(fā)展。

這些問題的解決,將為樹根樁的發(fā)展開辟更加廣闊的應用前景。我們應不斷通過工程實踐和科學試驗研究、總結,不斷完善設計計算理論,這樣將更有力地推廣樹根樁的應用,讓樹根柱加固技術更科學、更經(jīng)濟及更安全。

參考文獻

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[8] 樹根樁在基坑圍護和臨近建筑物保護中的應用.上海市政,2001, 136 (6).

第5篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:建(構)筑物;裂損;傾斜;原因;對策

在人為影響中,主要由場地勘察,設計、施工、使用和維護管理等方面的不當所造成的。

一 建筑物發(fā)生裂損,傾斜的原因分析

1、設計工作的失誤

設計工作失誤:許多設計人員對地基基礎問題的重要性認識不足,常把復雜的地基問題簡單化處理。據(jù)建設部1993~1996年的重大工程事故統(tǒng)計,由于設計工作失誤導致建筑物發(fā)生質量事故的約占事故總數(shù)40%。

(1)建筑物基礎設計時,沒有掌握地基土性,缺乏認真方案比選、專家論證,采用的基礎形式不當而發(fā)生事故

(2)在深厚淤泥軟土地基上,錯誤選用沉管灌注樁、沉管夯擴樁等基礎形式,經(jīng)常發(fā)生縮頸、離析、斷樁和樁長達不到持力層等事故。

(3)在填土、軟土或濕陷性黃土等厚薄不均地基上,采用條形或筏板等基礎方案,導致建筑物傾斜。

(4)采用強夯處理地基時。由于夯擊能量不足,影響深度達不到加固深度的要求,沒有消除填土或黃土的濕陷性,如果建筑物在使用過程中地基浸水,必然造成建筑物下沉、傾斜或裂損。

(5)對于欠固結的填土、淤泥等軟土地基,地面大量回填堆載,采用樁基方案時,如忽視負摩擦力的作用與計算,常發(fā)生布樁數(shù)量不足,導致樁基過量沉降、斷樁等嚴重事故,使建筑物開裂或傾斜。

(6)同一棟建筑物上選用兩種以上基礎形式或將基礎置于剛度不同的地基土層上,易發(fā)生嚴重事故。

(7)對于軟土地基或建筑物形體復雜、高度變化較大時,必須按照變形與強度雙控條件進行設計,以確保建筑物的整體均勻沉降。如只做強度驗算,將會使建筑物發(fā)生不均勻或過量沉降。

(8)設計人員不熟悉或沒有認真學習、掌握國家頒布的現(xiàn)行有關技術標準。等等。

2、施工方面的失誤

(1)基礎工程施工質量低劣:施工部門偷工減料,弄虛作假,隨便減少配筋,降低混凝土強度等級,采用劣質鋼材乃至縮小基礎尺寸,減少基礎埋深,基礎施工放線不準確等。

(2)地基處理方面的原因:目前地基處理手段多,這方面的問題也很多,如樁端未進到設計持力層;樁徑未滿足設計要求;強夯未達到有效的影響深度;振沖碎石樁未達到振密效果;檢測手段不合理或未能正確反映實際情況等等。

(3)地下開挖引起地面建筑物的裂損:城市由于修建地鐵、地下街等地下建筑物,或者礦區(qū)開挖采礦、采煤巷道引發(fā)地面沉降,造成地面建筑物的下沉、開裂、傾斜等損害。

(4)相鄰深基坑施工引起建筑物的損壞:在高層建筑基礎工程施工中,由于深基坑的開挖、支護、降水、止水、監(jiān)測等技術措施不當,造成支護結構倒塌或過大變形,基坑大量漏水、涌土失穩(wěn),基坑周邊地面塌陷,以及相鄰建筑物基礎工程的施工相互影響,都會對已建成或正在建造的相鄰建筑物造成威脅與損壞,引發(fā)嚴重的事故。

3、工程勘察方面的失誤

(1)如若勘測點布置過少,或只借鑒相鄰建筑物的地質資料,對建筑場地沒有進行認真勘察評價,提出的地質勘察報告不能真實反映場地條件,如巖溶土洞、墓穴等沒有被發(fā)現(xiàn),甚至舊的人防地下道也被忽視,使新建的建筑物發(fā)生嚴重下陷、傾斜或開裂。

(2)勘察資料不準確,結論不正確、建議不合理,給結構設計人員造成誤導。

二 裂損,傾斜建筑物治理方案的制定

1、制定建筑物正式糾傾扶正和加固方案時,應當充分掌握并具備以下各項條件:業(yè)主的要求和建筑物重要程度;實際傾斜和開裂情況;建筑物糾傾時是否有人居住,周圍環(huán)境條件;地基土質和新補充的勘探資料;基礎的損壞情況;原建筑物發(fā)生傾斜原因的分析結論;原建筑物檢驗鑒定結果及糾傾可行性的報告;經(jīng)現(xiàn)場試驗驗證的糾傾技術的可行性;與糾傾工程有關各方的協(xié)議書等。

2、制定糾傾扶正和防復傾加固技術方案,要在有經(jīng)驗的專家指導下,進行反復分析比選。承擔糾傾工程的技術主管應當充分熟悉各種糾傾方法,并對其適用條件有正確判斷。對于重要建筑物已確定的糾傾工程技術方案還應通過專家論證,充分聽取各方面意見,不斷改進充實完善,盡可能避免疏忽漏洞。

3、在制定糾傾時,應按照建筑物的結構特征和高度條件,分別依據(jù)相關規(guī)范對其糾傾后允許殘留值作出規(guī)定,以便確定糾傾工程的實施標準與計算工程量值,同時也是糾傾工程驗收的技術標準。

三 建筑物糾傾加固的施工技術要點

根據(jù)糾傾工程設計方案應編制施工計劃,并要注意以下內(nèi)容:

1、對整體剛度較差的建筑物,糾傾施工前先進行破損部位或建筑物整體的加固施工,防止建筑物在施工時發(fā)生倒塌。

2、要考慮建筑物地基在糾傾施工時可能產(chǎn)生的附加沉降,并估計糾傾后建筑物地基可能持續(xù)的變形(即滯后的回傾量),在糾傾施工時及施工后要加強現(xiàn)場觀測,并要采取有效的處理措施。

3、施工前要對相鄰建筑物及地下設施進行一次檢查或測量,要與對方協(xié)商或簽訂協(xié)議,采取必要的保護措施。

4、對于糾傾后的復傾可能性,應根據(jù)防復傾加固設計,在糾傾施工前或施工后進行加固處理。

5、糾傾扶正施工前要進行現(xiàn)場試驗性施工。以便選定施工參數(shù),驗證糾傾扶正的設計方案可行性,進行必要的調整與補充,使其更臻完善。

6、應當具體安排現(xiàn)場監(jiān)測方式,監(jiān)測點,監(jiān)測內(nèi)容和手段,布設回傾率的控制裝置,以便通過監(jiān)測,控制回傾速率,調整施工進度與施工方法,掌握糾傾復位結束的時機,預留滯后回傾量。密切觀測建筑物裂縫變化情況,根據(jù)裂縫變化規(guī)律,調整糾傾速率或采用相應的輔助措施。

四 防復傾加固技術

為了防止糾傾后建筑物再度傾斜,應在糾傾施工前或施工后,進行防復傾的加固。防復傾加固有以下幾種常用的方法:

1、抬墻梁法:采用預的鋼筋混凝土梁或鋼梁,穿過原房屋基礎下,置于基礎兩側預先做好的鋼筋混凝土樁上或支護墩上。

第6篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞:結構加固;改造技術

Abstract: with the rapid growth of the national economy in our country, housing level also in gradually improve, people on residential use function and structure function had the higher request. As the world's population increasing, in order to save the country's resources, housing requirements gradually toward a higher, more strong direction, however how to adopt scientific and reasonable maintenance and reinforcement and structural modification technology to improve the durability of the housing structure, prolong the service life of residential structure has become a urgent problem to be solved at the present stage in China.

Keywords: structure reinforcement; Reconstruction technique.

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

隨著我國城市人口急劇增加,人們住房水平也逐漸提高,對住宅建筑的使用功能又有了更高層次的要求。早期建設的房屋由于各方面的原因,致使其結構的承載力及剛度不夠,有的甚至還存有安全隱患。顯然部分原有早期的住宅建筑結構的強度、剛度、耐久性等已經(jīng)不能滿足人們的使用需要。為了節(jié)省國家資源,因此,采取科學、合理的維修加固以及結構改造技術,提高房屋結構的安全性與耐久性,以滿足房屋建筑的正常使用功能以及節(jié)能環(huán)保需要,增加房屋結構的耐久年限,對原有房屋建筑工程結構進行加固改造勢在必行。加固技術的發(fā)展與應用對于提高建設工程的質量起到了積極的作用。房屋結構加固改造的方法有很多種,文章作者結合自身的工作經(jīng)驗,對常用的幾種房屋結構加固改造技術以及與之配套使用的技術進行了分析總結。

1、常用的結構加固技術

1.1粘貼碳纖維材料加固

碳纖維是一種由有機母體纖維(例如粘膠絲、聚丙烯腈或瀝青)采用高溫分解法在1000~3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素制成的新型非金屬材料。具有高比強、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩(wěn)定、導電、導熱、熱膨脹系數(shù)小、自和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是鋁的二分之一,鋼的五分之一。盡管碳纖維質量輕,但它強度高,有很高的“比強度”(比強度=材料的強度極限/材料的單位重),碳纖維還有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數(shù)),一般僅約為19克;拉力高達300KG/MM2;目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優(yōu)異寶貴的電學、熱學和力學性能。采用碳纖維結構加固、維修的方法是現(xiàn)代工程技術常用的方法。主要應用于工程中結構因時間積累,產(chǎn)生結構破壞的維修加固。近年來,該加固技術施工工藝已經(jīng)相當?shù)某墒?,在加固工程中的應用效果非常好。這種加固技術具有優(yōu)點:1)強度高、質量輕、加固效果好。2)碳纖維材科化學性質非常穩(wěn)定,具有超強的耐腐蝕能力與良好的耐久性能。就使得加固后的結構物具備良好的抗腐蝕能力與耐久性能,避免了因加固而造成的化學腐蝕問題。3)施工簡便,適用范圍廣。碳纖維材料質地比較柔軟,可以根據(jù)需要隨意裁剪。4)該法作業(yè)不需要大型的機械設備,占用施工場地小,由于全是干作業(yè),施工效率高。

1.2新增梁施工

梁的荷載統(tǒng)計包括新增墻體荷載和裝修吊頂?shù)暮奢d,由于使用的是輕質隔墻,荷載以裝修吊頂自重為主。為了提高墻體的局部承載能力,在梁穿過墻體時在其下部設置一混凝土梁墊。新增梁施工時,首先在板下相應的墻體部位開洞,在相反方位置放置預制混凝土梁墊。然后穿過洞口布設鋼筋。支模板,頂支撐。最后,在梁上端樓面板上開小斜孔將流動性極好的高強無收縮混凝土灌入其中,待混凝土強度達到設計強度的70%時拆去梁底支攆、模板。施工從上至下逐層進行。

1.3增大截面法

增大截面法在房屋工程結構加固中的應用也是非常廣泛的,是一種比較傳統(tǒng)的加固方式。是在原有需要加固的結構上增加一層鋼筋混凝土或者鋼筋網(wǎng)砂漿層,使之與原有的結構共同作用,以達到增強結構的承載力的目的。該法施工工藝簡單,適用范圍廣,有長期的使用經(jīng)驗,加固效果也相當顯著,常用于柱、梁、墻、板、基礎等構件和一般構筑物的加固。但是,采用增大截面法加固時必須采取措施讓新增加的混凝土結構層與原有結構的密切結合。減小在荷載的作用下,新舊混凝土結合面出現(xiàn)的剪應力、拉應力對新加層的破壞。在加固前,應該將舊混凝土面鑿毛,并清洗干凈,確保新舊混凝土的粘結良好。另外,該法缺點是施工濕作業(yè)時間長,在混凝土養(yǎng)護期間需限制荷載,勘口固后結構自重增大、建筑使用空間減小。

1.4 外包鋼加固法

外包鋼法指的是在需要加固的結構物四角用型鋼包裹,型鋼間采用綴板進行連接的加固方法。外包鋼法又分為濕式與干式兩種。1)濕式外包鋼法是采用孔膠水泥或者環(huán)氧樹脂等將角鋼粘貼于原有構件上,以保證包裹的型鋼與原有構件形成一個整體共同受力,其整體性好,但是其工作量非常巨大。2)干式外包鋼加固法,型鋼與原構件間不粘結,有時僅用水泥砂漿填充,外包的型鋼與原有結構各自單獨受力,而不是整體受力。干式外包法較濕式外包法旌工簡單,但是承載力的提高效果較差。外包鋼法可以在不改變原結構的截面面積的情況下,使得結構物的承載能力大幅度提高,增大結構的延性與剛度,可以用于混凝土柱、梁、屋架等結構的加固處理。尤其是對于不允許改變截面尺寸,而又需

要提高結構承載力的受壓構件的加固。該方法施工速度快,安裝工作量小、加固效果顯著,其缺點是施工成本較高。

1.5粘貼鋼掘加固法

粘鋼加固法是利用特制的建筑結構膠將鋼板粘貼在需要加固的混凝土結構表面上,使之與原有結構共同受力,提高結構的承載力。其實,這就是一種體外增加配筋率,以提高結構的剛度、強度,以增強結構抵抗彎矩與剪力的能力。粘貼鋼板加固法對建筑結構膠的要求非常高,不但必須要具備很高的強度、很強的粘結能力,還必須具有耐老化、線膨脹系數(shù)小、彈性模量高等特性。該方法施工簡單、快速,不改變結構的外形,對作業(yè)空間要求小,施工過程不影響人們的正常生活,因此普遍府用于房屋結構加固中。此工法缺點是對使用環(huán)境的溫度有限制,且加固費用較高。

2、配套使用的技術

與房屋建筑混凝土結構加固改造配套使用的技術主要有下面幾種:

2.1托換技術

托換技術是為提高既有建筑物地基的承載力或糾正基礎由于嚴重不均勻沉降所導致的建筑物傾斜、開裂而采取的地基基礎處理、加固、改造、補強技術的總稱。

由于勘察、設計、施工或使用不當,造成既有建筑物開裂、傾斜或損壞,而需要進行地基基礎加固的情況下或因改變原建筑使用要求和使用功能,即需要進行地基基礎托換加固。還有因周圍環(huán)境改變,而需要進行地基基礎加固,大致有因地下工程施工可能對既有建筑造成影響,因鄰近上程的施上對既有建筑物可能產(chǎn)生影響;因深基坑開挖對既有一建筑可能產(chǎn)生的影響;因古建筑的維修,而需要進行地基基礎加固。新近規(guī)劃建構筑物與既有建構筑物位置相互重合,有不可避免,新規(guī)劃項目經(jīng)濟及社會意義較重要,不變修改新近規(guī)劃方案的,要進行托換施工,以滿足既有建筑物和新建建筑物的使用和安全性要求。但是該法的技術要求高,必須由操作熟練的、有相關施工經(jīng)驗的工人來完成,才能保證施工安

全。

2.2 裂縫修補技術

房屋建筑現(xiàn)澆板往往因各種原因而開裂,因此裂縫修補技術也是相當?shù)年P鍵。應該根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因、裂縫發(fā)展的情況、裂縫的寬度等選用不同的方法來進行修補,從而恢復結構物的使用功能及耐久性能。裂縫修補技術應用于建筑物中各種裂縫的處理,對受力裂縫進行修補的同時還應該采取加固措施。

2.3 化學法植筋技術

化學法植筋是指建筑工程化學法植筋膠植筋,簡稱植筋,又叫種筋,是目前建筑結構抗震加固工程上的一種鋼筋后錨固利用結構膠鎖鍵握緊力作用的連接技術,是結構植筋加固與重型荷載緊固應用的最佳選擇?;瘜W法植筋是指在混凝土.墻體巖石等基材上鉆孔,然后注入高強植筋膠,(注:高強建筑植筋膠大致分為注射式植筋膠和桶裝式植筋膠兩種)。再插入鋼筋或型材,膠固化后將鋼筋與基材粘接為一體,是加固補強行業(yè)較常用的一種建筑工程技術比如施工過程中鋼筋位置偏差的補救,增大截面加固法中的應用,房屋加層接柱、高層建筑增設剪力墻等。

2.4阻銹技術

通過測量電滲阻銹過程中阻銹劑滲入量、脫鹽率以及鋼筋極化電阻,研究了混凝土技術參數(shù)和電滲電量對電滲阻銹效果的影響。試驗結果表明,電滲阻銹技術能在脫除鹽污染混凝土中氯離子的同時,將有效阻銹基團快速遷移到鋼筋表面,使已腐蝕的鋼筋快速恢復鈍化而達到防腐的目的。防治已有混凝土結構、構件的鋼筋銹蝕,宜采用能有效抑制或阻斷有害離子對鋼筋侵蝕的化學物質為阻銹劑,通過噴涂與滲透,使阻銹劑吸附于鋼筋表面或在混凝土中形成低滲透率、高透氣性的隔離層,在阻斷有害離子和水分與鋼筋接觸的同時,使腐蝕電流的下降速率顯著加快,從而起到阻銹作用。

2.5 錨固技術

主要指植筋技術和錨栓技術。前者適用于承重結構加固中的構件連接、接長以及施工漏埋鋼筋或鋼筋偏離洶寸位置的補救:后者適用于金屬構件(如鋼部件、幕墻龍骨等)與混凝土結構的連接、緊固:也用于其他加固材料(如粘鋼、外包鋼和纖維復合材料粘貼等)與混凝土基層粘結的附加錨固。其優(yōu)點是定位準確、施工方便;缺點是增加加固工程造價。

3、建筑物的加固改造與設計

應與建筑物的檢測鑒定、現(xiàn)場實際結構狀況、現(xiàn)行各相關規(guī)范相結合,施工時應先加固后改造。對于需要拆除的承重墻部分,施工時,應布置合理的施拆除方案。建筑物的結構加固應結合建筑物的使用功能要求,對原結構和改造后的結構進行詳細的計算和分析,對比各種加固方法的經(jīng)濟性,采取經(jīng)濟合理的加固方法。在對原有建筑物進行加固時,應充分考慮不同材料的連接節(jié)點處理,并采用安全可靠的結構加固方法。需進行改造加固的結構工程大多經(jīng)過較長時間的使用,有些甚至經(jīng)過幾次的加固改造,在設計中應充分考慮結構的耐久性要求,對于出現(xiàn)裂縫或混凝土碳化較嚴重的結構部位,尤其是主要承重結構部位,設計人員需要加強對結構現(xiàn)場的考察,并針對現(xiàn)場實際情況進行分析,采取合理的設計和施工措施。

結語

引起房屋結構需要加固改造的原因有多種,有自然因素破壞、人為因素、設計因素、施工因素等等,進行加固改造前應該對其原因認真的分析,并對結構物進行科學的評定,根據(jù)評定的結果結合原因選用合理的加固改造方法。另外在選擇加固方法的同時還必須考慮施工環(huán)境、結構新的功能要求、結構的布置特點、主體結構的傳力承力特征等各方面的因素。隨著建筑科技的發(fā)展,新材料、新技術的不斷涌現(xiàn),今后的房屋結構加固技術也會越來越合理、加固效果也會越來越好。

第7篇:既有建筑地基加固技術范文

摘 要:隨著社會的發(fā)展,科學技術的不斷更新?lián)Q代,房屋地基加固方法也會不斷的趨向于完善,因此本文針對建筑工程地基加固處理的重要性,對房屋地基的在房建中的運用、進行了深入探討,分析了各種方法的原理和適用范圍,以提高人們對地基處理方法的認識,為相關工作者提供參考。

關鍵詞:房屋建筑;地基加固;處理技術方法

前言

近幾年來,我國的國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展,城市化步伐不斷加快,基建規(guī)模隨之不斷擴大,愈來愈多的土地不斷被征用為建筑場地,但是有些土地和建筑要求不相符。因此為了確保房屋建筑工程的質量,就必須做好地基的加固處理工作。

一、地基加固處理技術的意義(重要性)

所謂地基加固處理技術,它是根據(jù)軟弱土特點和所需處理的目的發(fā)展起來,在多年實踐中已形成了一定理論、方法,相應的應用材料技術、設備技術也得到了長足的發(fā)展。另外建筑工程地基加強處理的目的是通過夯實、換填土、擠密、加筋及排水等方法,達到對地基承載能力的提高,以改善地基土的結構特點使之滿足工程需要,其主要目的包括:改善地基原狀土的不良特性,提高地基的抗剪切強度,改善地基的壓縮量,改善地基的透水特性,改善地基的動力特性。因此,在房屋建筑施工中,地基加固占有重要位置。

二、房屋地基的加固處理的原因

松軟地基、 膨脹土地基及濕陷性黃土地基部屬于軟弱地基。建造在軟弱地基上的房屋,當?shù)鼗l(fā)生了較大的有害變形,引起基礎和上部結構出現(xiàn)較嚴重的病害時,或因舊房需夾層改造而地基承載力不足時,應首先考慮對地基進行加固處理,提高地基承載力。 下述幾種方法可供選用。

三、地基加固處理技術的方法

根據(jù)地基加固的原因及其意義,可采取不同的加固方法,這些加固方法可歸納為灌漿加固法、高壓噴射注漿法、石灰樁托換技術、灰土樁托換技術。也就是基本的其中地基加固法。

3.1灌漿加固法

灌漿加固法是利用液壓、氣壓和電化學原理,把某些能固化的漿液注入土體孔隙或石裂隙中,將原來松散的土?;蛄严赌z結成一個整體,能顯著改善土的物理力學性能及水理性能的一種加固方法,灌漿加固法運用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固,一般用于防滲堵漏,提高地基土的強度和變形模量以及控制地層沉降等。從注漿的材料進行分類時,可分為顆粒狀漿液(以水泥為主劑的漿液)和化學漿液兩種,化學漿液同顆粒狀漿液相比,其優(yōu)點是能灌入較小的孔隙,它們的稠度較小,能較好地控制凝固時間,但工藝復雜、成本高。

3.2高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿技術是化學灌漿結合高壓射流切割技術發(fā)展起來的一種軟土地基處技術。當既有建(構)筑物地基承載力不足,或地基變形偏大,特別是產(chǎn)生過大不均勻沉降時,而采用高壓噴射注漿法,在基礎下設置旋噴砼,旋噴樁可直接設置在基礎下,也可在基礎邊緣設置,使基礎部分擱置在旋噴樁上。(1)施工工序按下圖1進行。

圖1 高壓噴射注漿加固地基施工工藝

(2)主要特點。①高壓噴射注漿運用于處理淤泥,淤泥質土,流塑或軟塑粘性土、粉土、砂土、人工填工和碎石工等地基,因此運用的地層較廣;②它既可用于工程新建之前,又可用于竣工后既有建(構)筑物的托換工程;③施工時只需在土層中鉆一個直徑為50 mm~90 mm的小孔,便可在土口噴射成直徑為0·4 m~2·5 m的水泥土固結體;④在施工中可調整旋噴速度和提升速度,增減噴射壓力或更換噴嘴孔徑改變流量,根據(jù)工程設計需要,可控制固結體形狀;⑤漿液以水泥為主體,材料普通。

四、 常用地基加固措施及其原理作用和適用范圍

①換土墊層法。換土處理是最簡單的地基處理方法,是挖除淺層軟弱土,不均勻土,濕陷性土,膨脹土及凍脹土層中的一部分或全部土,然后換填密度大,強度高,體積穩(wěn)定性好的較粗粒徑的土料。包括機械碾壓法、重錘夯實法、平板振動法和重夯擠淤法:機械碾壓法常用于基坑面積較大和開挖土方量較大的回填土方工程,一般適用于處理淺層次軟弱地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性凍地基;而重錘夯實法一般適用于地下水位以上較為濕潤

的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土以及分層填土地基;平板振動法用于處理無粘性土或粘粒含量少和透水性好的雜填土地基。

②深層密實法。包括強夯法、擠密法、砂樁擠密法、振動水沖法、灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法和石灰擠密法,首先,強夯法是利用強大的夯擊能,迫使深層土液化和動力固結而密實,這種方法使用于碎石土、砂土、素填土、雜填土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土,對淤泥質土,經(jīng)試驗證明施工有效時,可以使用;而其余的擠密法、砂樁擠密法、振動水沖法、灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法和石灰擠密法等,其工作原理大致相同,就是通過擠密或振動使得深層土密實,并在振動擠密過程中,回填砂、礫石、灰土或石灰等形成砂樁等,與樁間土一起組成復合地基,從而提高地基承載力,減小沉降量,消除或部分消除土的濕陷性或液化性,砂樁擠密法、振動水沖法一般適用于雜填土和松散的砂石,對軟土地基經(jīng)試驗證明加固有效時方可使用;灰土樁擠密法、二灰樁或土樁擠密法一般適用于地下水位以上,深度為 5~10 m 的濕陷性黃土和人工填土。

③排水固結法。包括堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法和電滲排水法,其工作原理是通過布置垂直排水井,改善地基的排水條件,及采取加壓、抽氣、抽水和電滲等措施,以加速地基土的固結和強度的增長,提高地基土的穩(wěn)定性,并使沉降提前完成,這些方法一般適用于處理厚度較大的飽和軟土和沖填土地基,但需要有預壓的荷載和時間,對于較厚的泥炭層要慎重對待。

④加筋法。加筋法包括加筋土、土錨及土釘、土工聚合物、樹根樁、碎石樁等,其工作原理是在人工填土的路堤或擋墻內(nèi),鋪設土工聚合物、鋼帶、鋼條、尼龍繩或玻璃纖維等作為拉筋或在軟弱土層上設置樹根樁或碎石樁等,使這種人工復合土體,可承受抗拉、抗壓、抗剪和抗彎作用,以提高地基承載力,增加地基穩(wěn)定性和減少沉降,土層錨桿的方法適用于人工填土的路堤和擋墻結構,如邊坡的穩(wěn)定,基坑圍護結構的支護,地下工程的抗浮,高聳建筑的抗傾覆等,錨桿適用于一切需要將拉應力傳遞到穩(wěn)定土體中的基礎處理,它是采取用土層錨桿是依賴于土層與錨固體之間的粘結強度來提高承載力的,它可以應用在一切需要將拉應力傳遞到穩(wěn)定的土體中,來加強土體構造;土工聚合物一般適用于砂土,黏土和軟弱土,作為排水和隔離耐久性材料,其作用就是利用土工合成材料本身的高強度,柔韌性力學性能,擴散土的應力,增大土體的抗拉強度,改善土體整體或構成加筋土及各種復合土結構。主要用于排水,反濾,隔離和加筋作用;土釘支護技術是在原土體內(nèi)設置一定長度和分布密度的土釘群體,與原狀同受力,用以彌補土體自身強度的不足,不僅提高了土體的整體剛度,又彌補了土體的抗拉抗剪強度偏低的不足,能明顯提高土的整體穩(wěn)定性。土釘支護適用于基礎開挖支護和天然邊坡的防護等;樹根樁支護技術一般適用于軟弱黏土和雜填土地基,其工作原理是在地基中沿不同方向設置直徑為 100 mm~250 mm的樁,形式是垂直和斜向狀都可以,類似樹根狀的群樁,達到支撐建筑物體的目的,也可用以擋土來穩(wěn)定邊坡。

五、 結 語

在房屋修葺工程中,對既有房屋下地基的處理,除上述幾種加固方法外,尚可針對地基發(fā)生有害變形的原因,輔以其它措施消除變形因素,穩(wěn)定地基。因此,在實際的施工過程中,施工人員要根據(jù)對房屋鑒定、檢測結果,從技術、經(jīng)濟多方面分析比較,在方案比較優(yōu)化過程中運用價值工程理論,可以有效地對房屋加固方案進行比較、優(yōu)化、提高加固效果,選擇適宜的維修、加固方案,可維持、改善或提高建筑物抗震性能、設計功能及標準,更大限度地延長其使用壽命、發(fā)揮其使用功能及使用價值,對發(fā)展生產(chǎn)、改善人民生活具有重要的經(jīng)濟意義和社會效益。同時也要根據(jù)當時當?shù)氐膶嶋H情況出發(fā),結合氣候環(huán)境等因素進行綜合考慮,才可以在具體應用中針對情況靈活使用以確保地基承載力滿足建筑物的設計要求。

參考文獻:

第8篇:既有建筑地基加固技術范文

[關鍵詞]微型樹根樁既有橋臺地基 樹根樁受力分析樹根樁施工

中圖分類號:K928文獻標識碼: A

1 概述

蘭州市華林坪隧道在南山路NYK13+466.48~NYK13+485.57里程處下穿既有蘭州至阿甘鎮(zhèn)鐵路的華林坪公鐵立交橋臺,橋臺基礎邊緣距隧道中心線最近為3.11m,橋基礎底面距隧道開挖面頂約4.3m,該公鐵立交橋為跨度13m的板梁橋,修建于20世紀60年代,現(xiàn)為城市道路,供車輛及居民通行,交通較為繁忙。工程場地位于市區(qū)東部盆地內(nèi),地形以黃土丘陵為主,次為黃土梁峁,階地與干溝發(fā)育。華林坪隧道穿越華林坪高階地,地面標高1557.45~1592.18m,地貌單元上屬黃河南(右)岸Ⅳ級階地,地形起伏較大。

圖1 NyK13+475.56正面圖(單位:m)

2 工程地質條件

華林坪隧道沿線地層主要為填土、粉土、碎石等。素填土褐黃色,粉土為主,夾碎石、角礫等,局部夾生活垃圾,人工堆填而成,局部表層為瀝青路面,厚度0.50~17.0m,稍密,稍濕,地基土容許承載力約90kPa。黃土狀粉土褐黃色~黃褐色,粉粒為主,土質較純,具孔隙,含白色鹽質斑點及鈣質條紋,局部夾薄層砂,含個別角礫,厚度1.7~27.0m,稍密~中密,稍濕~濕,地基土容許承載力約120kPa。粉土褐黃色,粉粒為主,土質純凈,局部含褐紅色粘土結核,密實度較大,厚度5.0~13.00m,中密~密實,稍濕,地基土容許承載力約150kPa。碎石雜色,主要成分花崗巖、砂巖、片麻巖等。夾塊石,含粉土、細砂薄夾層,初見時碎石粒徑較小,隨深度增加,粒徑變大,密實度提高,骨架顆粒約占55%以上,砂、土填充,沖積~洪積形成,厚度1.6~8.0m,中密~密實,稍濕~濕,地基土容許承載力約600kPa。

場地內(nèi)濕陷性黃土狀粉土層厚度大于20m,濕陷性強烈,為Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷性場地。

根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(CB50011-2010)有關規(guī)定,工程范圍內(nèi)抗震設防烈度8度,設計地震動峰值加速度為0.20g,特征周期為0.40s,設計地震分組為第二組。

3 既有橋臺基礎加固措施選型

既有華林坪橋墩臺(高程約1575m)置于Q3黃土狀粉土層,南山路工程華林坪隧道開挖限界距墩臺底面約4.3m,隧道開挖引起橋墩臺持力層變形,對橋體穩(wěn)定性造成影響,因此需要采取可靠地工程措施對其加固。

由于受施工條件及環(huán)境限制,要求對既有橋墩臺不破壞并盡量減少擾動。由于微型樁具有施工便捷、見效快的特點,它不僅可用于新建工程的地基處理,也可用于現(xiàn)有工程的基礎托換,特別是對于場地狹窄,凈空低矮的工程現(xiàn)場,其優(yōu)點尤為突出。因此經(jīng)過綜合選型,采用微型樁對既有橋墩臺進行加固處理是一種經(jīng)濟合理的工程措施。

樹根樁是目前應用較多的微型樁地基加固技術,20世紀30年代由意大利的Fondedile首創(chuàng),隨后在各國得到了廣泛使用,它主要用于既有建筑物的地基基礎加固,并應用于修建地下鐵道時對地面原有建筑物的地基基礎進行加固。根據(jù)設計需要,樹根樁可以垂直或傾斜設置,可以設置成單樁或群樁,受力形式為端承樁或摩擦樁,不僅可以承受壓力,也可用以承受拉力或拉壓交替的荷載。樹根樁不改變既有建筑物的平衡狀態(tài),施工時樁孔較小,對建筑物基礎和地基不產(chǎn)生次應力,也不擾動地基土和干擾建筑物的正常工作狀況。樁體形成后進行灌漿,使樁體外表面粗糙,樁土之間的附著力增加,從而使樁和基礎連成一體,因而經(jīng)樹根樁加固后,既有結構物的整體性得到大幅度改善。

設計依據(jù):《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ 94-2008)、《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2011)、《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ 79-2012)。

4 微型樹根樁受力分析與設計

4.1微型樹根樁受力分析

由于華林坪隧道開挖引起華林坪橋墩臺底黃土狀粉土持力層變形,場地內(nèi)黃土狀粉土層厚度大于20m,且具Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷性,設置樹根樁后由于樁體穿越較厚的黃土狀粉土,將會對樁體產(chǎn)生負摩阻力作用。負摩阻力作用必然加大樁基沉降,引起橋墩臺的變形??紤]到橋墩臺對沉降的敏感性,因此樹根樁的樁端設置在承載力較高,變形較小的碎石土層Q2上,并按端承樁設計,計算時考慮負摩阻力對樁體形成的下拉荷載,下拉荷載作為外部荷載的一部分。

由于受隧道襯砌的影響,在橋墩臺上樹根樁的平面布樁范圍見下圖1、2,同時在橋墩臺的外側設置斜向的樹根樁以保證其抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

受力分析計算參數(shù)表1

橋面荷載(活載、橫載)(kN) 橋墩臺自重荷載(kN) 側摩阻力標準值qsi(kPa)

2270 3521 80

圖2 平面布置圖(單位:m)

圖3 NyK13+475.56剖面圖(單位:m)

不考慮土體對橋墩臺的豎向摩阻力及支撐力的影響,豎向樹根樁按端承樁設計,斜向樹根樁按摩擦樁設計,因此受力計算分析模型簡化如下圖4。

圖4 受力計算分析模型圖(單位:m)

豎向樹根樁的負摩阻力按群樁計算,負摩阻力引起基樁的下拉荷載標準值,為中性點以上各土層的厚度; 為中性點以上各土層的厚度;為樁身截面的周長;為負摩阻力群樁效應系數(shù);為樁側第層土負摩阻力標準值。群樁效應系數(shù),為縱橫向樁間距;為中性點以上樁的平均負摩阻力標準值;為中性點以上樁周土平均重度;為樁身截面直徑。計算得到豎向群樁負摩阻力設計值為84.8kN。

取橋墩臺的中性面進行受力分析,根據(jù)力學平衡條件:

,,。

求解得到豎向端承樹根樁的群樁合力F1為10265kN;斜向摩擦型樹根樁群樁承載力F2為5045kN。

豎向端承樹根樁的單樁承載力為84.8kN;斜向摩擦型樹根樁單樁承載力為1009kN。

4.2微型樹根樁設計

在橋墩臺頂鉆孔,設置豎向直徑為mm的樹根樁,樁端落于承載力較高的碎石層上;在橋臺墩側向設置直徑為mm的摩擦型樹根樁,與橋墩臺側壁夾角為30度,以避免樁體施工時對蘭阿鐵路的穩(wěn)定和運營安全產(chǎn)生影響。樹根樁體內(nèi)設置鋼筋籠,通長配置;樁孔內(nèi)夯填碎石填料,注漿鋼花管插至樁孔底。鋼筋籠吊裝和碎石夯填完畢后,通過注漿管注漿。

5 既有橋臺基礎微型樹根樁加固施工

5.1施工工序

本工程共需施工樹根樁約127根,樁徑mm,工藝流程為:測放樁位、鉆機就位對中、鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安放、下注漿管、一次壓漿、投入碎石、二次壓漿、移機下個孔位。

1、測放樁位:用全站儀按設計要求放樁位,并用鋼筋標識。

2、鉆孔:機械就位、對中,校正水平,就位時樁位誤差不大于±2cm。采用小型鉆機鉆孔,采用水或泥漿作為循環(huán)冷卻鉆頭和除渣手段。為了提高樹根樁的承載力,采用正循環(huán)方法。

3、清孔:當鉆至設計深度后,采用正循環(huán)進行清孔,清孔后提鉆。

4、鋼筋籠制作安放:按設計和規(guī)范要求制作鋼筋籠。成孔后垂直下放鋼筋籠,在孔口固定好。

5、注漿:采用間隔施工、間歇施工或增加速凝劑摻量等措施,以防止出現(xiàn)相鄰樁冒漿和串孔現(xiàn)象。拔管后應立即在樁頂填充碎石,并在1-2m范圍內(nèi)補充注漿。注漿漿液為純水泥漿,水灰比0.5,漿液用32.5級普通硅酸鹽水泥配制,攪拌時間不少于2min。鄰近孔內(nèi)水泥漿初凝后,方可施工相鄰孔的注漿,要求先疏后密,

5.2質量檢驗及施工質量保證措施

1、每3-6根樁留一組試塊,測定抗壓強度,樁身強度符合設計要求。

2、采用動測法檢驗樁身質量及樹根樁的豎向承載力。

3、施工現(xiàn)場設專職質量檢查人員,檢查復核樁機,機架的走位,鉆孔的深度,檢查水泥漿液的攪拌操作規(guī)范、水灰比。

4、鉆機移位、開鉆、提升由現(xiàn)場指揮負責,開鉆前,檢查鉆機平穩(wěn)性,做到固定端正,樁架垂直。

5、嚴格控制水灰比,攪拌時間,漿液質量,注漿時控制注漿壓力和注漿量。

6、為保持工作連續(xù)性,嚴禁鉆管下鉆提升中途進行換崗接班,建立交接班文字記錄制度。接班人必須搞清上一班施工的每一個參數(shù)。

參考文獻

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第9篇:既有建筑地基加固技術范文

關鍵詞 基礎沉降;樁托換加固;后灌漿處理

中圖分類號TM64 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)26-0148-01

0 引言

在工程中,始發(fā)或到達時需鑿除洞門,這時會由于切除豎井擋土墻(樁)而使開挖面處于暴露狀態(tài)且會保持較長時間,穩(wěn)定性較差的軟土就很易發(fā)生塌方事故,嚴重影響盾構的安全施工,故在盾構的始發(fā)和到達的端頭必須根據(jù)具體地質情況采取切實可行的加固措施以確保安全。

常用的加固方法有凍結法、注漿加固法、開挖面置換法、挖填法、豎井加氣壓法等。目前國內(nèi)常用的是攪拌樁注漿加固法,因其具有安全可靠,施工工藝簡單且經(jīng)濟性等優(yōu)點。筆者對工程事故的原因分析,設計加固方案進行介紹,并總結觀點。

1 工程概況

某電廠220kV配電室為框架結構建筑物,室內(nèi)設備基礎采用筏板基礎,長為56m,寬為6m,基礎墊層下設計有0.9m厚三七灰土墊層,持力層為3m~6m厚的素填土層,其下為濕陷性黃土。電廠發(fā)電生產(chǎn)期間,配電室設備基礎出現(xiàn)沉降,而配電室設備對沉降非常敏感,繼續(xù)沉降將造成電廠重大安全事故。為確保整個電廠安全生產(chǎn)發(fā)電,需要對配電室設備筏板基礎進行加固處理

本工程是對運行中心電氣設備基礎進行加固,施工范圍在220kV配電室室內(nèi),場地狹小且有運行中的電氣設備和高壓電線,機械無法施工,設計采用人工挖孔擴頭灌注樁。

2 場地地質條件

本工程施工場地為填土區(qū),基礎持力層為3m~6m厚的素填土層,其下為自重和非自重濕陷并存的濕陷性黃土。上部持力層范圍內(nèi)地層含水率較高,平均達20%。

3 工程事故原因分析

設備基礎下未壓實素填土和濕陷性黃土地基受到水浸是造成工程事故的主要原因。濕陷性黃土在天然濕度下,其壓縮性比較低、強度較高,在土體自重應力或者自重應力與外部附加應力共同作用下,受水浸濕后,強度迅速降低,土體結構迅速被破壞,并發(fā)生顯著的附加下沉。濕陷性黃土地基的變形,除一般壓縮變形外,主要為濕陷變形。未壓實素填土和濕陷性黃土地基受水浸濕而發(fā)生濕陷事故時,往往造成地基的不均勻沉降。本次地基主要受到了大量雨水從鄰近草坪滲入地基土,下水管道受堵和附近坑道積水進入地基土,造成了地基的不均勻沉降。

4 設計加固方案

4.1 設計方案

為保證設備筏板地基不再沉降,結合工程地質和現(xiàn)場施工條件,本工程設計人工挖孔擴頭灌注樁,樁的長度穿過濕陷性黃土層,到達穩(wěn)定土層,樁的設計尺寸為樁徑800mm,樁長30m,整個筏基四周布置樁數(shù)18根。設計采用托換技術,樁身緊貼筏基外緣,并在筏基底部處從樁頂側向設計牛腿托換處理。承擔整個筏基和設備荷載。

因筏基和設備荷載不是太大。樁的長度主要考慮了濕陷性土層的厚度,牛腿的設計則考慮了抗壓抗彎和抗剪的受力不同情況,計算出各樁牛腿應分擔的不同方向上的荷載,并有針對性采用配筋率。

考慮到設備基礎對沉降非常敏感,為避免樁基礎施工后牛腿與筏板基礎之間因混凝土收縮下沉產(chǎn)生的縫隙造成基礎沉降。樁基澆注時在牛腿與筏板基礎之間預留10cm厚空隙。樁基施工48h后采用無收縮、微膨脹灌漿料進行后灌漿處理。

4.2 施工程序

搭建安全施工通道整理場地放線定樁位架設支架或電動基蘆鼓風機、照明設備等開挖基礎底部做牛腿,調整樁身直徑和中心位置繼續(xù)下挖校核樁孔的直徑和垂直度達到設計樁底標高后做擴大頭、清理孔底吊裝鋼筋籠牛腿部位的鋼筋制作、安裝分層灌注至筏基底部清理出牛腿與筏基底之間約10cm厚空隙后灌漿。

5 結論

1)未壓實填土和濕陷性黃土地基發(fā)生濕陷的原因是由于地基浸水而致,因此對于該類地基土作為持力層要做好防水處理。對于防護范圍內(nèi)的防水地面、散水、排水溝等,應經(jīng)常檢查、疏通,發(fā)現(xiàn)問題應及時修復,建筑場地四周盡量不設計草坪并應設計排水坡度,發(fā)現(xiàn)積水地段應及時填平,保持排水暢通。

2)人工挖孔樁托換加固方法不受場地和空間的限制,施工速度快、噪音小,是一種處理既有建筑物基礎不均勻沉降,搶險應急工程切實可行的方法。

參考文獻

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