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                                建筑工程基礎加固與糾偏處理應用探討

                                發布日期:2012-10-29 07:49:53 訪問次數:483

                                建筑工程基礎加固與糾偏處理應用探討

                                 

                                建筑物基礎加固方法及施工要點
                                  
                                  2.1樓房下沉傾斜的原因分析
                                  2.1.1工程樁成樁質量差,承載力不能滿足結構荷載要求。場區土層地質資料不準確也是樁承載力低的原因。
                                  2.1.2工程樁上的級承臺混凝土離析嚴重,承臺斷裂破壞,甚至已反轉破壞。
                                  2.2基礎加固的靜力壓樁方法
                                  基礎加固采用靜力壓預制樁方法,預制樁是由反力架和油壓千斤頂所組成的壓樁機壓入的,千斤頂所需反力是通過反力架由樓房自重提供的。預制樁采用30×30cm的方樁,制樁壓入的終止條件為壓入荷載大于或等于600kN。
                                  為避免施工引起新的附加沉降,靜力壓樁施工前先對所有已破壞的承臺采用工字鋼進行支撐。
                                  2.3靜力壓樁的質量檢查
                                  根據現場預制樁時取樣的試件試驗,預制樁的混凝土抗壓強度達到設計要求;預制樁施工完成后對3根樁作靜力載荷試驗,預制樁的極限荷載均大于600kN。
                                  2.4條形基礎承臺的設計及施工
                                  基礎承臺的設計是由現場實際情況而定的。受首層的凈空不能減小的限制,采用薄承臺結構。同時為增加整體作用能力,將西面1#~8#及東面9#~16#柱分別做成條形基礎承臺。承臺的設計荷載主要考慮以下幾個方面:
                                  2.4.1柱的設計荷載,東面9#~16#柱荷載1500kN;西面1#~8#柱荷載1900kN。
                                  2.4.2原有承臺、柱的現在荷載按800 kN考慮,但由于在現有荷載800 kN作用下,沉降并未完全穩定,當基礎加固后原有承臺的荷載將轉移給新加固的樁。從安全考慮,將原有承臺承擔的800 kN荷載的30%轉移給新加固的樁平均分配。
                                  2.4.3根據上面1、2兩個條件則可計算出承臺設計計算時新加固樁的荷載為西面1#~8#承臺的樁設計荷載P=335 kN,東面9#~16#承臺的樁設計荷載P=313 kN。
                                  新設計的條形基礎承臺是在原有承臺的上面,破環反轉的承臺必須將其鑿平至新加固的承臺底標高,由于原有承臺還承擔著樓房的現有荷載,為減小施工對樓房沉降的影響,采取了有效的加強支撐的措施,施工中盡量減少震動,并密切監測大樓沉降的動態。根據施工期間的沉降觀測結果,在靜大壓樁及承臺的施工期間,各柱的沉降速率與施工前增加很小,說明采用的施工方法是切實可行的,對大樓的沉降影響較小。在承臺澆注混凝土3~5d后承臺已停止下沉,說明新的承臺已發揮作用。
                                  
                                  3基礎加固后傾斜樓房的頂升糾偏處理措施
                                  
                                  3.1頂升糾偏的設備及施工安裝
                                  頂升糾偏的設備主要有,鋼支承梁和混凝土支承墩及頂升用的油壓千斤頂等。施工安裝時每根柱要裝兩條鋼支承梁,支承梁與柱接觸面用水泥砂漿充填,保證緊密接觸,用穿過柱子的高強螺栓的拉力使柱與支承梁緊密連接在一起,鋼支承梁的兩端支承于兩邊的混凝土墩上。然后等待水泥砂漿有足夠的強度后,將柱子鑿斷安裝千斤頂。頂升糾偏前割斷柱的鋼筋,則整個頂升糾偏的設備安裝完成。
                                  3.2頂升糾偏方法
                                  頂升時分級同步進行,在柱的支承梁未離開支承點時,頂升加載采用壓力控制,共分4級進行,每個千斤頂都基本上以同步壓力上升,每級加20t施加。在柱的支承梁離開支承點后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一級基本上同步進行,每一級頂升完畢后均作詳細的觀測。為了保證樓房頂升糾偏后東、西方向的傾斜值不超過40mm這一標準,西邊各柱的頂升量的大小是采用實測的二、四、六層樓面相對于同一基點柱(16#柱)沉降差的平均值作為頂升的依據,同時也考慮西邊樁頂升時相鄰柱不應有超過結構容許沉降差這一條件。
                                  3.3現場觀測及觀測結果分析
                                  3.3.1 1#~8#柱頂升出力和頂升量的測定
                                  1#~8#柱在頂升糾偏時各柱的上升高度與千斤頂頂出力的關系曲線如圖1所示,千斤頂出力隨上升高度變化無一定規律,主要是受相鄰千斤頂在不是完全同步上升情況下,上升得快的千斤頂的出力將增大,反之則出力小,因此出現千斤頂出力變化比較大的情況。為了有利于原有裂縫的閉合,適當調整了個別柱的頂升量。
                                  3.3.29#~16#柱承臺的轉動量觀測
                                  在9#~16#柱每柱靠近承臺面(離承臺面約20cm)柱的內、外側各裝一個百分表觀測承臺在西邊柱頂升時每級的變形值,根據兩個表的差值除以兩個表的距離即可求出承臺的轉角。9#~16#柱的承臺的轉角θ0與相對應的1#~8#柱的頂升高度W關系曲線如圖2所示。從圖2可看出θ0~W基本成線性關系,9、10柱的承臺的轉角θ0要比其它柱的基礎承臺基礎剛度大。
                                  3.3.3梁的裂度觀測及觀察
                                  梁的裂度觀測選擇了2~10、7~15柱的一樓連接大梁。在靠近10#、15#柱的大梁梁底分別安裝千分表,測量頂升過程中的應變變化情況。測量結果如圖3(為拉應變),從圖中可看出,梁底應變 與頂升高度的關系,2~10梁應變與頂升高度和變化比較有規律。而7~17梁的梁底的~W變化規律性差。主要原因是由于7#柱頂升時支承梁底打入鐵墊塊時敲擊震動影響。而2~10梁以上的所有隔墻未拆除,可削弱由于2#柱頂升時支承梁底打入鐵墊塊時敲擊震動影響,其觀測結果比較可靠。根據現場觀察7~15梁,并未產生裂紋,所以7~15梁的應變觀測結果受震動影響大,未能真實反映梁底的應變變化情況。同時在頂升過程中派專人觀測梁的動態,觀察結果是所有東西方向的大梁在頂升過程中均未產生裂紋,而且西邊橫梁的原有裂縫在頂升糾偏后都有閉合的跡象。只是在西邊頂升高度達到10~11cm后9#、10#、11#柱的內側開始產生裂紋。頂升糾偏終止后,大的裂縫寬度發展至約0.5mm。產生裂縫的主要原因是頂升產生的附加彎矩作用拉裂的,而9#、10#梯形的加固后的承臺剛度大,因此其相應的附加彎矩也較大。由于裂縫較小并不影響其支承強度,而且在長期荷載作用下通過應力調整裂縫將逐漸閉合。
                                  3.3.4頂升糾偏的回復量觀測及9#~16#柱的沉降觀測
                                  在樓房的四個角觀測頂升后的糾偏量,圖4所示曲線是東北角樓頂在頂升過程中的水平移動量與1#柱的頂升高度的關系。W~u關系近似為線性關系。
                                 

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