既有建筑地基加固技術(shù)范文
時(shí)間:2023-10-25 17:24:37
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篇1
關(guān)鍵詞:地基加固;注漿;工藝特點(diǎn);施工要點(diǎn)
中圖分類號(hào): TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
為了提升建筑物的質(zhì)量以及建筑物的剛性,必須將建筑物地基和基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的縫隙進(jìn)行填充,而填充最有效的辦法就是使用注漿工藝。注漿工藝在施工中十分常見,其工作原理是將已經(jīng)固化的漿液采用氣化和電化學(xué)的方式注入縫隙,以降低建筑物的局部壓力,是建筑物能夠更好的形成一個(gè)整體,增強(qiáng)其基礎(chǔ)部分的防水性和密閉性。
但是目前在我國(guó)使用的注漿工藝,還處于相對(duì)初級(jí)的階段,這主要是由于我國(guó)施工單位在進(jìn)行注漿工作的過程中,通常采用粗放式的方式進(jìn)行注漿,而沒有考慮將注漿工作進(jìn)行細(xì)化,以達(dá)到更好的注漿效果。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,注漿工藝一般由專業(yè)注漿施工隊(duì)伍進(jìn)行完成,會(huì)精確的測(cè)量液塊濃度、原料消耗、局部所受壓力以及其他細(xì)節(jié)問題,繼而能夠高效完成工作,且能夠很好的控制成本。
一、注漿工程概述
在注漿環(huán)節(jié)的施工中,漿液是必須使用的材料,而漿液的配置往往就能夠決定注漿的質(zhì)量。在制備漿液的過程中,需要在水泥中加入粘土、沙礫以及煤粉等進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑸榱朔乐節(jié){液在凝固后出現(xiàn)收縮程度過大繼而出現(xiàn)裂縫,需要在漿液中加入添加劑,以提高其粘合性能和凝固后的剛性。
而具體到每一個(gè)工程,都有其不同的特點(diǎn),因此每個(gè)工程都有其不同的注漿施工方案,我們對(duì)于注漿方案的制定,必須根據(jù)工程指標(biāo)的要求,其中防滲漏指標(biāo)是最重要的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)之一,一般由監(jiān)理方進(jìn)行工程砂漿取樣,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),待檢測(cè)結(jié)果顯示滲透度合格后,方可進(jìn)行大面積施工,在施工過程中需要隨時(shí)取樣進(jìn)行檢測(cè),最后進(jìn)行竣工驗(yàn)收檢測(cè)。在工程中一般使用K作為滲漏標(biāo)準(zhǔn),如果K值保持在4mm/s左右的速度,就可以認(rèn)定為滲漏指標(biāo)合格。但對(duì)于整體工程來說,防滲漏只是其中的一方面,除此之外還要進(jìn)行剛性檢測(cè)、飽和度檢測(cè)、粘合度檢測(cè)和其他參數(shù)檢測(cè),待所有參數(shù)合格后,方可以認(rèn)定為工程合格。
二、注漿工程案例分析
1.工程概況
該注漿工程施工所在地為西安市長(zhǎng)安區(qū)西北一塊企業(yè)場(chǎng)地內(nèi),建筑物主體為企業(yè)立體庫,占地為長(zhǎng)方形,東西向長(zhǎng)為143米,南北向?qū)挒?2米,整體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu),地基形式為混凝體,基礎(chǔ)形式以夯擴(kuò)樁為主,建筑物建成約為2年。在2013年7月中旬,建筑物出現(xiàn)軸向開裂以及地面下沉情況,主體雖沒有發(fā)生變形,但是其內(nèi)部最高落差已經(jīng)達(dá)到11厘米,地面下沉最大值為7厘米。
在初期的勘測(cè)過程中,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)事故出現(xiàn)的額原因在于北側(cè)的室外給水管道的積水較多,導(dǎo)致大量積水滲入基礎(chǔ)和地基所在的區(qū)域,繼而出現(xiàn)了該地區(qū)土質(zhì)疏松的情況。這種情況還在擴(kuò)散,使得沉降時(shí)刻都在繼續(xù)。這會(huì)嚴(yán)重的損害地基結(jié)構(gòu),也會(huì)在一定程度上破壞建筑物基礎(chǔ)的完整性,最直接的結(jié)果是導(dǎo)致建筑物整體出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,所以必須采用注漿工藝對(duì)基礎(chǔ)和地基進(jìn)行復(fù)位和強(qiáng)化。
2.地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析
在地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告中,地下15米深度的土層分別為:雜土層、素土層、沖積層、粉質(zhì)粘土和細(xì)砂粘土等。以下是報(bào)告中關(guān)于主要土層具體情況的論述:
(1)雜土層。位于最上層,是與地面接觸的部分。其中含有生活垃圾和建筑垃圾約三分之一,土質(zhì)不均勻,沒有明顯的特征,土層厚度約為2米左右,土質(zhì)較松散;對(duì)另一處雜土層取樣,除卻深度有變化外,其余均無較大不同。
(2)素土層。位于地中2米到6米處,呈黃褐色,土質(zhì)均勻,沒有建筑垃圾,一般為自然土層,稍顯濕潤(rùn),含水量適中。
(3)粉質(zhì)粘土層。該層處于6米以下的深層,土質(zhì)分布十分均勻,有少量的小姜石,還有一些含鐵量較為豐富的巖石,多數(shù)以粘土為主,其土壤密度較密實(shí),土質(zhì)呈黃色,濕度適中。
(4)細(xì)砂黏土層。在勘測(cè)的最下層,該層的密實(shí)度較高,而且其土壤分布較平均,有零星云母和石英,濕度較大。
3.技術(shù)參數(shù)分析
根據(jù)該工程的建筑特點(diǎn)以及地理位置,通過技術(shù)人員與監(jiān)理人員的論證,最終選定進(jìn)行注漿工藝對(duì)其基礎(chǔ)進(jìn)行加固,并選定細(xì)砂黏土層作為持力層。由于該層在10米左右的地下,因此在一定程度上增加了施工的難度。
通過與管理部門進(jìn)行協(xié)商,技術(shù)部門對(duì)施工的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化要求,并在實(shí)際工作中進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)。具體參數(shù)為:
(1)注漿的方式,要根據(jù)地層的具體情況來決定,該工程需要進(jìn)行深約10米鉆孔和埋管,之后才能開始真正的注漿工作。漿液經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的推送,還需要在最后階段有一定的沖擊力和壓力,這就需要工作人員做好前期準(zhǔn)備工作。
(2)外部注漿孔間距為1.20m,內(nèi)部注漿孔間距1.5米,采用梅花形布孔,注漿順序應(yīng)按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行,并且采用先后內(nèi)部的注漿施工方法。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大時(shí),應(yīng)從水頭高的一端開始注漿。
(3)漿液用純水泥漿,水灰比1.0;水泥采用P.O 32.5礦渣硅酸鹽水泥,根據(jù)注漿效果可以適當(dāng)添加外加劑,如水玻璃 、速凝劑等,按一定配比加到水泥漿中。
(4)注漿流量7~10L/min,注入壓力為0.2-0.3Mpa,在0.3Mpa壓力下,注漿量每分鐘小于2升時(shí),穩(wěn)壓5分鐘后即可停止注漿。
(5)在注漿工作結(jié)束后月一個(gè)月,注漿部分完全硬化,在這種情況下,可以進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)以及防滲漏檢測(cè)。
4.制定注漿方案
(1)準(zhǔn)備階段
第一,將施工場(chǎng)地按照施工設(shè)計(jì)圖進(jìn)行布置和整理,重點(diǎn)檢查水源、電源以及生活區(qū)是否有安全隱患,物品是否正確擺放等等。在一些特殊的場(chǎng)合,需要進(jìn)行二次供水和供電,其設(shè)備是否已經(jīng)安裝完畢;第二,需要對(duì)建筑物周圍的地下管線進(jìn)行調(diào)查,并在一些容易出現(xiàn)誤操作的區(qū)域使用警示線或是障礙物加以保護(hù),避免施工損壞地下管線;第三,要對(duì)員工進(jìn)行安全教育,保證上崗前穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品,技術(shù)人員有義務(wù)將一些技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底;第四,檢查社會(huì)是否完好,杜絕機(jī)械設(shè)備的“帶病作業(yè)”。
(2)注漿工藝流程
第一,由技術(shù)人員根據(jù)圖紙測(cè)放注漿孔位置。第二,施工人員就位,由技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。第三,在該孔位用鉆機(jī)成孔,孔徑110mm。第四,技術(shù)人員驗(yàn)孔。第五,在鉆孔內(nèi)放置孔徑為1寸(約3.3cm)花管,在花管周圍埋填石子(直徑約1~2cm)至距孔口2m,然后鋪填水泥至孔口處,孔口處用填土找平壓實(shí)。第六,注水泥漿。漿體應(yīng)經(jīng)過攪漿機(jī)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_始?jí)鹤ⅲ谧{過程中不停攪拌,攪拌時(shí)間應(yīng)小于初凝時(shí)間。漿液在泵送前應(yīng)經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。第七,鋸斷外露的用于注漿的花管。第八,重復(fù)上述步驟3~7至注漿施工結(jié)束。
(3)需要注意的問題
在注漿的過程中,需要進(jìn)行幕墻或是幕層的澆筑,這樣做的目的是為了防止?jié){液外溢,進(jìn)而能夠保證漿液充分進(jìn)入注漿區(qū)域。在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固時(shí),需要使用受力均勻、分布較合理的梅花形鉆孔方式。還需要特別注意的是,攪拌材料時(shí),需要使用35攝氏度左右的水,盡量不能超過35度,還要使用中性水,不能夠使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿,比如PH=4的酸性水或是工業(yè)廢水,不可以進(jìn)行漿液攪拌。在漿液攪拌成形后,可以進(jìn)行澆筑工作。還要對(duì)于材料拌合的水灰比加以注意,這是工程能夠合格的關(guān)鍵所在。最后,要重視新工藝和新方法的使用,以及人才引進(jìn)和人才培養(yǎng)計(jì)劃,這往往能夠使企業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展軌道。
5.工程檢測(cè)
在工程整體結(jié)束后,需要進(jìn)行檢測(cè)工作。本次工程檢測(cè)采用挖井方式。在地基上端土層進(jìn)行定點(diǎn)挖井,在3m的位置以及7m的位置進(jìn)行土壤含水量的檢測(cè)以及土壤密度的檢測(cè)。在土壤部分檢測(cè)完畢后,需要進(jìn)行地基以及基礎(chǔ)的荷載檢測(cè)。針對(duì)廠房的規(guī)模以及夯擴(kuò)樁的特征,本工程需要進(jìn)行24點(diǎn)檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果是平均荷載達(dá)到27mpa,滿足了設(shè)計(jì)要求。
三、結(jié)束語
壓力注漿在現(xiàn)代工程中,是對(duì)地基加固最有效的方式之一,也是最為常用的方式。在文章中已經(jīng)介紹了使用該方法需要注意的問題,最重要的是因地制宜以及具體問題具體分析。除此之外,我國(guó)注漿技術(shù)整體也是需要改進(jìn)的,比如使用先進(jìn)設(shè)備以及引進(jìn)先進(jìn)工藝進(jìn)行施工,進(jìn)行該方面的人才交流和人才培養(yǎng),都可以從本質(zhì)上提升我國(guó)注漿技術(shù)和改進(jìn)我國(guó)注漿工藝,使我國(guó)在進(jìn)行社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的過程中,充分發(fā)揮人才、技術(shù)和制度的優(yōu)勢(shì),為社會(huì)建設(shè)更多更好的精品工程。
參考文獻(xiàn)
[1]袁增會(huì)雙液壓力注漿法在既有建筑地基加固工程中的應(yīng)用[J],硅谷,2013年11期
篇2
關(guān)鍵詞:既有建筑物;改造設(shè)計(jì);分析
中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
與新建工程相比,既有建筑改造工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大、技術(shù)要求高、工期長(zhǎng)、施工難度大、場(chǎng)地條件差等。因此,在實(shí)際工作中對(duì)既有建筑改造設(shè)計(jì)提出了更高的技術(shù)要求。
進(jìn)行改造的建筑不但有工業(yè)建筑和構(gòu)筑物,也有公共建筑和大量住宅建筑。拋開其他原因,單從設(shè)計(jì)角度來看,我國(guó)既有建筑很多存在當(dāng)初設(shè)計(jì)上的問題:設(shè)計(jì)人員對(duì)地基土層情況不明;對(duì)非均勻地基上建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足;基礎(chǔ)型式或地基處理方法不合理;同一棟建筑物上選用兩種以上基礎(chǔ)形式或?qū)Φ鼗鶆偠炔煌那闆r未采取有效措施使建筑物發(fā)生差異沉降和開裂。另外還有設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)荷載取值不合理,設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周到或設(shè)計(jì)遺漏,細(xì)部處理缺乏相應(yīng)說明,忽視了一些因素,給以后施工和使用留下隱患等等。
1 既有建筑物改造設(shè)計(jì)需要注意的問題
1.1考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響
一般情況下,先拆除既有建筑物的樓地面、屋面面層以及墻體內(nèi)外飾面來卸荷,再對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件,然后再拆除非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)構(gòu)件。由于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆除通常是局部的,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常是結(jié)構(gòu)的外荷載,而結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力是相互影響的,所以非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆除順序不當(dāng)會(huì)引起既有建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力的重分布,影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,甚至使結(jié)構(gòu)計(jì)算模型與實(shí)際不符,嚴(yán)重者導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力局部失效,各個(gè)擊破,危及整個(gè)既有建筑結(jié)構(gòu)的安全。因此設(shè)計(jì)文件中應(yīng)注明非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆除時(shí)間及順序,要求使用的工具及方法。先選取受力較小及對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)受力影響較小的構(gòu)件進(jìn)行試拆除,取得施工經(jīng)驗(yàn)并達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)定的要求后,方可進(jìn)行正式拆除。應(yīng)進(jìn)行施一「期間對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)及新增結(jié)構(gòu)在豎向及水平方向位移、內(nèi)力檢測(cè),以驗(yàn)明結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的可靠性,并確保結(jié)構(gòu)安全及施工安全。各專業(yè)設(shè)備的安裝必須在對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)加固后或加固過程中進(jìn)行,各工利,相互配合,設(shè)備安裝不應(yīng)影響結(jié)構(gòu)加固及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的增加,各設(shè)備孔洞盡量利用原孔洞,不能利用時(shí)應(yīng)在設(shè)計(jì)階段各專業(yè)相互配合,提前考慮,不得隨意開洞。
1.2 考慮基地承受能力
既有建筑物在改造時(shí)宜盡可能考慮周詳,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、土質(zhì)情況選擇合理的改造方案,在確定是否加固及何種改造方案時(shí)應(yīng)考慮下列原則:(1)挖掘地基潛力。當(dāng)現(xiàn)有建筑地基基礎(chǔ)狀態(tài)良好、地質(zhì)條件較好時(shí),應(yīng)盡量發(fā)揮地基與基礎(chǔ)的潛力。如考慮建筑物對(duì)地基的長(zhǎng)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)確實(shí)計(jì)算地基荷載。現(xiàn)有建筑在進(jìn)行加固時(shí),原設(shè)計(jì)資料、計(jì)算書等未必齊全、地基的承載力也不一定用足,上部結(jié)構(gòu)的加固或改建與擴(kuò)建均使地基上的荷載變更,通常均會(huì)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(chǔ)的加固,而考慮調(diào)整或加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度來解決。(3)盡量采用改善結(jié)構(gòu)整體剛度的措施。如加強(qiáng)墻體剛度,加強(qiáng)縱橫墻的連接等,可使結(jié)構(gòu)的空間工作能力加強(qiáng),從而有助于減輕不均勻沉降或減少絕對(duì)沉降,因在地基與基礎(chǔ)的計(jì)算理論中未考慮上部結(jié)構(gòu)空間工作的影響。(4)盡量采取簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。如在基礎(chǔ)抗滑能力不足時(shí)增設(shè)基礎(chǔ)下的防滑趾;在基礎(chǔ)旁邊設(shè)置堅(jiān)固的剛性地坪;在與相鄰基礎(chǔ)間設(shè)置地基梁將水平剪力分擔(dān)到相鄰基礎(chǔ)上等。
1.3考慮建筑節(jié)能效果
既有居住建筑節(jié)能改造措施主要有護(hù)結(jié)構(gòu)及采暖系統(tǒng)的節(jié)能改造。護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括外墻、屋頂、門窗,其耗熱占采暖熱負(fù)荷1/3以上。目前我國(guó)房屋的單位面積采暖能耗是同等條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍以上,除了能源利用不合理的原因以外,主要就是因?yàn)榻ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能差。過去技術(shù)條件落后、少有較為可靠的保溫材料或造價(jià)太高,所建成的住宅多屬此范疇,這必將長(zhǎng)期大量地浪費(fèi)能源。同時(shí),還會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成極大的污染。而現(xiàn)有的材料、技術(shù)等條件已經(jīng)使得建筑節(jié)能提高50%以上成為可能。因此,既有建筑改造時(shí)應(yīng)關(guān)注門窗、屋頂、外墻等構(gòu)造的技能設(shè)計(jì)。例如從科學(xué)的合理性而言,外墻外保溫形式是一種先進(jìn)的、有應(yīng)用前景的保溫節(jié)能技術(shù),在對(duì)墻體進(jìn)行內(nèi)、外保溫改造時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用外保溫技術(shù)。采用外保溫節(jié)能措施相對(duì)于內(nèi)保溫的優(yōu)勢(shì)所在,主要是:a)適用范圍廣。外保溫適用于采暖和空調(diào)的民用建筑,即可用于新建工程,又可用于舊建筑物的節(jié)能改造.b)減少墻體受溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,保護(hù)主體結(jié)構(gòu),提高主體結(jié)構(gòu)的耐久性。c)防止“冷橋”部位產(chǎn)生的結(jié)露,減少“冷橋”造成的附加熱損失.d)改善墻體潮濕情況,提高墻體的保溫性能。e)有利于室溫保持穩(wěn)定,改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量。f)有利于提高墻體的防水性和氣密性。g)便于對(duì)既有建筑物進(jìn)行節(jié)能改造。h)避免室內(nèi)裝修對(duì)保溫層的破壞。
1.4考慮建筑物使用功能的改變
建筑使用功能改變包括既有建筑樓地面使用功能的改變及既有建筑樓地面改作樓、電梯間;建筑使用功能的增加主要包括屋頂增層、層間增夾層以及新增落地結(jié)構(gòu)。樓地面使用功能的改變及屋頂增層,要考慮裝飾荷載及活荷載的改變,盡量考慮拆除原建筑飾面,新裝飾面層采用輕質(zhì)材料,換用輕質(zhì)墻體材料等來抵消功能改變而增加的設(shè)計(jì)荷載。既有建筑樓地面改作樓、電梯間、層間增夾層以及屋頂增層必須考慮對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)在抗震性能方面的影響。既有建筑樓地面改作樓、電梯間對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)樓板平面內(nèi)剛度有削弱,不應(yīng)設(shè)在建筑端部及轉(zhuǎn)角處;層間增夾層及屋頂增層要考慮是否與既有建筑結(jié)構(gòu)連接以及連接方式,增層在既有建筑平面上的位置、與既有建筑平面面積的比例以及增層的層數(shù)對(duì)既有建筑的抗震性能的影響,特別是屋頂增層后的鞭端效應(yīng)。既有建筑樓地面改作樓、電梯間、層間增夾層及屋頂增層的傳力構(gòu)件利用既有建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件傳力時(shí),要考慮既有建筑結(jié)構(gòu)是否要加固及加固方案,要驗(yàn)算地基基礎(chǔ)的承載力及沉降的均勻性,地基計(jì)算可考慮地基上層壓縮固結(jié)后承載力的提高。
1.5 考慮給水排水、暖氣通風(fēng)等事項(xiàng)
既有建筑物的改造很大一部分投資是對(duì)設(shè)備的改造,設(shè)備的改造包括原有設(shè)備系統(tǒng)更新?lián)Q代及增加大量的新的設(shè)備系統(tǒng)。原有設(shè)備系統(tǒng)的更新?lián)Q代要盡量按原系統(tǒng)的布置方式進(jìn)行,以便盡量避免改動(dòng)既有建筑結(jié)構(gòu)。新增加的設(shè)備系統(tǒng)必須與這方面有關(guān)的專業(yè)協(xié)調(diào)確定布置方案,以便滿足既有建筑結(jié)構(gòu)要求,否則管道布置會(huì)與墻,柱、梁、板發(fā)生較大矛盾,引起對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)損傷并增加加固工作量。既有建筑未設(shè)設(shè)備吊裝孔或運(yùn)輸通道的,必須考慮設(shè)備就位的可能性,設(shè)置設(shè)備吊裝孔,確定運(yùn)輸要求的結(jié)構(gòu)加固方案。
2 結(jié)束語
建筑物建設(shè)時(shí)都是根據(jù)當(dāng)時(shí)所要求的功能與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工的。經(jīng)過多年的使用后,隨著技術(shù)進(jìn)步和生活水平的提高,滿足不了人民生活和生產(chǎn)的需求;或者社會(huì)體制和生產(chǎn)工藝的變革,設(shè)計(jì)之初的標(biāo)準(zhǔn)和用途都不適應(yīng)了;或者由于建筑物設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備的過時(shí),使用荷載的變化,要求增加設(shè)備和負(fù)荷,因此,本文就既有建筑改造設(shè)計(jì)注意的問題進(jìn)行了探討。
參考文獻(xiàn):
[1] 張立人.建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固[D].武漢理工大學(xué)出版社,2007.
[2] 張熙光.建筑抗震鑒定加固手冊(cè)[D].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
[3] 張敬書.現(xiàn)行抗震加固方法及發(fā)展趨勢(shì)[D].工程抗震與加固改造,2007.
篇3
關(guān)鍵詞:既有建筑;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);抗震加固
1、前言:
當(dāng)前我國(guó)既有建筑面積超過400億平方米,其中很大部分建成于上世紀(jì)六七十年代,已分別進(jìn)入了“老年”和“中年”期。限于當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,絕大多數(shù)既有建筑存在著抗災(zāi)能力弱、運(yùn)行能耗高、使用功能差等問題。如何避免風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害對(duì)這些建筑造成的破壞甚至威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全?如果將存在問題的既有建筑全部拆除會(huì)產(chǎn)生大量建筑垃圾,一拆一建既不經(jīng)濟(jì),又對(duì)環(huán)境造成污染,也不符合我國(guó)政府的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。解決問題的最佳途徑是對(duì)其進(jìn)行合理改造和加固,在僅增加少量投資的前提下,提高既有建筑物的綜合抗災(zāi)能力,防止強(qiáng)震作用下倒塌或不至于粉碎性倒塌以提供一定的生存空間,或不至于很快倒塌以提供足夠的逃生時(shí)間。如遭遇不可預(yù)見的特大地震,將倒塌的房屋數(shù)量和生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低,將被動(dòng)救災(zāi)的費(fèi)用降到最少。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)過幾十年的科學(xué)研究和對(duì)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),我國(guó)基本形成了層次配套、概念清楚、要求明確、易于掌握的建筑結(jié)構(gòu)成套鑒定與加固技術(shù)。下面淺談一下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中幾種常見既有建筑的抗震加固方法。
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常用抗震加固方法
2.1基礎(chǔ)加固
建筑物基礎(chǔ)的加固工程屬于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的地下加固工程,其難度、造價(jià)、施工持續(xù)時(shí)間等往往比新建筑物更大更多.此外還可能涉及停產(chǎn)或居民動(dòng)遷等問題。因此在加固時(shí)宜盡可能考慮周詳,根據(jù)加固目的,結(jié)合地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,從預(yù)期效果、施工難易程度、材料來源和運(yùn)輸條件、施工安全性、對(duì)鄰近建筑和環(huán)境的影響、機(jī)具條件、施工工期和造價(jià)等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較,選擇最合理的加固方案。目前基礎(chǔ)加固的常用方法如下:
2.1.1 基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法。
該方法適用于當(dāng)基礎(chǔ)受不均勻沉降、凍脹或其他原因引起的基礎(chǔ)裂損時(shí)的加固。基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000第6.1條的規(guī)定。
2.1.2加大基礎(chǔ)底面積方法。
該方法適用于當(dāng)既有建筑物的地基承載力或基礎(chǔ)底面積尺寸不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)的加固,可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積。加大基礎(chǔ)底面積的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)符合《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000第6.2.1條的規(guī)定。當(dāng)不宜采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積時(shí),可將原獨(dú)立基礎(chǔ)改成條形基礎(chǔ);將原條形基礎(chǔ)改成十字交叉條形基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ);將原筏形基礎(chǔ)改成箱形基礎(chǔ)。該方法因施工簡(jiǎn)單,所需設(shè)備少,因而得到較多的應(yīng)用。
2.1.3加深基礎(chǔ)法。
該方法適用于地基淺層有較好的土層可作為持力層且地下水位較低的情況。可將原基礎(chǔ)埋置深度加深,使基礎(chǔ)支承在較好的持力層上,以滿足設(shè)計(jì)對(duì)地基承載力和變形的要求。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的降水或排水措施。
2.1.4微型樁方法。
微型樁一般是指樁徑小于400mm,長(zhǎng)細(xì)比大于30,采用鉆孔、強(qiáng)配筋和壓力注漿施工工藝的灌注樁。其主要特點(diǎn)有:施工機(jī)具小,適用于狹窄的施工作業(yè)區(qū);施工振動(dòng)、噪聲小,適用于公害受到嚴(yán)格控制的市區(qū);長(zhǎng)細(xì)比大,單樁耗用材料少;采用二次注漿工藝,與同體積灌注樁相比,承載力較高。微型樁樁孔孔徑小,對(duì)基礎(chǔ)和地基土產(chǎn)生的附加應(yīng)力很小,施工時(shí)對(duì)原有基礎(chǔ)影響小,也不干擾建筑物的正常使用。
2.1.5其他地基加固方法。
1、高壓噴射注漿法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。2、灰土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基3、深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的枯性土等地基。5、堿液法適用于處理非白市濕陷性黃土地基等。
2.2上部結(jié)構(gòu)加固
鋼筋混凝土房屋的抗震加固應(yīng)符合下列要求:1、抗震加固時(shí)應(yīng)根據(jù)房屋的實(shí)際情況選擇加固方案,分別采用主要提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力、主要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形能力或改變框架結(jié)構(gòu)體系的方案。2、加固后的框架應(yīng)避免形成短柱、短梁或強(qiáng)梁弱柱。3、采用綜合抗震能力指數(shù)驗(yàn)算時(shí),加固后樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)、體系影響系數(shù)和局部影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)房屋加固后的狀態(tài)計(jì)算和取值。
2.2.1增大結(jié)構(gòu)抗震能力加固法
1、直接加固梁、柱構(gòu)件的方法。
當(dāng)鋼筋混凝土梁受彎承載力不足時(shí),可采用增大截面、外粘型鋼、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層、增設(shè)支點(diǎn)以及外加預(yù)應(yīng)力等方法加固補(bǔ)強(qiáng);當(dāng)鋼筋混凝土柱受彎承載力不足時(shí),則可采用增大截面、外粘型鋼、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層以及外加預(yù)應(yīng)力等方法予以加固;當(dāng)梁、柱構(gòu)件的受剪承載力不足時(shí),可采用增加箍筋、包鋼板箍、粘貼纖維箍、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層以及纏繞鋼絲等方法進(jìn)行加固;當(dāng)受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷時(shí),可采用置換混凝土法對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固。粘貼纖維復(fù)合材和鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層兩種加固方法,是近年來隨著對(duì)加固工程中的新材料、新工藝、新技術(shù)開展廣泛的研究后發(fā)展起來的新技術(shù),輕質(zhì)高強(qiáng),加固不增大結(jié)構(gòu)體積,所增加的結(jié)構(gòu)自重幾乎可以忽略不計(jì);施工工序簡(jiǎn)單,可用小型工具操作,因而可以在傳統(tǒng)技術(shù)無法施工的有限作業(yè)空間內(nèi)實(shí)施;施工污染小、無噪聲,且施工進(jìn)度快、工期短。尤其是鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層法還很好地解決了加固后的耐久性、防火以及耐高溫性能等問題。
2、增設(shè)構(gòu)件加固法。通過在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震承載力、變形性能和整體性,對(duì)某些承載力、變形不足的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)償。在采用增設(shè)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)時(shí),必須要考慮增設(shè)構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和抗震性能的影響。如:增設(shè)墻體加固法;增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁加固法;增設(shè)拉桿加固法;增設(shè)柱子加固法;增設(shè)支撐加固法;增設(shè)支托加固法;增設(shè)門窗框加固法等。
3、替換構(gòu)件加固法。主要對(duì)原有強(qiáng)度低、韌性差的構(gòu)件用強(qiáng)度高、韌性好的構(gòu)件來替換。通常采用的有:鋼筋混凝土替換磚;鋼構(gòu)件替換木構(gòu)件等。另外也可用于磚墻的替換,五六十年代的建筑,其內(nèi)部分隔墻及護(hù)墻基本是較重的磚墻,這些分隔墻一般是按建筑功能要求布置,其平面分布往往不對(duì)稱,造成結(jié)構(gòu)平面質(zhì)心與剛心不一致,導(dǎo)致地震作用增大,同時(shí)結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)也隨之增大。鑒于此,將原較重的磚墻換成輕質(zhì)隔墻,卸去荷載,既能減輕地震作用和結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),又絲毫不損傷原結(jié)構(gòu),對(duì)改善既有建筑的抗震性能,實(shí)乃一種行之有效的方法。
4、取消建筑物間的伸縮縫,將原來相互獨(dú)立的單體結(jié)構(gòu)連成整體的加固方法。二十世紀(jì)五六十年代的公共建筑,不少是由伸縮縫分成各自獨(dú)立的單體結(jié)構(gòu),但這些伸縮縫寬度均較小,不能滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范對(duì)防震縫最小寬度的要求,地震時(shí)相鄰房屋互撞導(dǎo)致破壞甚至倒塌。各個(gè)單體結(jié)構(gòu)分別加固,施工空間小,難度大,若對(duì)部分單體結(jié)構(gòu)采取在伸縮縫處設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻,將兩個(gè)甚至多個(gè)單體連成整體,從整體上綜合考慮結(jié)構(gòu)加固方案,這樣不僅能減少加固工程量,而且易于實(shí)現(xiàn)。
2.2.2減小地震作用加固法
1、隔震加固法。采用鉛芯阻尼橡膠支座,能夠延長(zhǎng)低層和多層結(jié)構(gòu)的自振周期,通過隔震支座的大變形來減少其上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用,從而減少地震破壞。
2、消能減震加固法。消能減震是采用設(shè)置消能器來控制預(yù)期的結(jié)構(gòu)變形,增大結(jié)構(gòu)阻尼,同時(shí)減少結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震作用,從而使主體結(jié)構(gòu)在罕遇地震下不發(fā)生嚴(yán)重破壞,該法適用范圍較廣。作為非承重構(gòu)件,消能元件的損傷過程也是保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的過程。這種被動(dòng)控制技術(shù)能兼顧抗側(cè)剛度的提高和抗側(cè)能力增大,特別在大震時(shí)能有效減少地震能量的輸入,明顯降低結(jié)構(gòu)側(cè)移,達(dá)到控制結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無需外部能量輸入,無特殊的維護(hù)要求,且對(duì)原有建筑布局影響甚小,故在公共建筑的抗震加固上應(yīng)用前景廣闊。
3、結(jié)論
目前國(guó)內(nèi)對(duì)于各類結(jié)構(gòu)的加固方法很多,這些方法各有其適用條件,這就要求必須結(jié)合工程的實(shí)際情況,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合分析,充分考慮各種方法實(shí)施的難易程度、施工影響面及投資等因素,優(yōu)化決策,采取最優(yōu)方案,使加固既能保證結(jié)構(gòu)安全,又經(jīng)濟(jì)合理。
參考文獻(xiàn)
〔1〕JGJ123-2000《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000
篇4
關(guān)鍵詞:地基;加固;施工
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0前言
建筑工程的整體荷載都作用于地基上,因此地基應(yīng)同時(shí)滿足容許承載力和容許沉降量的要求,如果達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施,對(duì)地基進(jìn)行加固處理。地基加固方法較多,在具體的加固施工中選擇合適的地基加固方法是保證建筑工程成功的關(guān)鍵。建筑物和構(gòu)筑物的全部荷載都是由它下面的地基來承擔(dān),地基加固的質(zhì)量,直接決定著整個(gè)工程的質(zhì)量、造價(jià)與工期,直接影響著建筑物和構(gòu)筑物的安全。復(fù)合注漿施工技術(shù)是比較先進(jìn)可行的技術(shù),在地基加固施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
1 建筑地基加固技術(shù)
復(fù)合注漿技術(shù)適用加固地層范圍廣,既可適用于加固滲透性大的地層(如砂卵石層),又可適用于滲透性較差地層(如粘土、粉土和粉細(xì)砂層),還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復(fù)合注漿法既能形成較高強(qiáng)度的旋噴樁固結(jié)體,又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強(qiáng)度。復(fù)合注漿適用加固工程范圍廣,可用于對(duì)既有建筑物地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固,也可用于樁基缺陷的加固處理。復(fù)合注漿漿液擴(kuò)散范圍大,不僅對(duì)高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內(nèi)土體進(jìn)行置換加固,而且對(duì)噴射破壞土體的極限范圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進(jìn)行注漿加固,在成樁的同時(shí)對(duì)地基土有灌漿加固作用。復(fù)合注漿能定向定位,能形成連續(xù)的圓柱狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm―1200mm,其注漿固結(jié)體頂部無收縮,與原基礎(chǔ)混凝土或樁混凝土結(jié)合緊密。能直接承受上部荷載,并將荷載傳遞到深層土層中去,保證荷載傳遞均勻、有效;復(fù)合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。復(fù)合注漿形成的旋噴固結(jié)體強(qiáng)度較高,且固結(jié)體強(qiáng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)需要通過改變漿液材料和工藝參數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。復(fù)合注漿鉆孔施工口徑較小,對(duì)既有建筑物基礎(chǔ)和地面損害和擾動(dòng)很小,可調(diào)節(jié)漿液凝固時(shí)間施工期建筑物附加沉降小,經(jīng)濟(jì)可靠,且耐久性好,因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。2建筑地基加固施工工序
注漿鉆孔施工,先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆穿既有建筑物原基礎(chǔ)或承臺(tái),然后根據(jù)設(shè)計(jì)注漿深度要求,選擇采用地質(zhì)鉆機(jī)或高壓旋噴鉆機(jī)鉆孔到設(shè)計(jì)深度。一般以土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層作為注漿持力層時(shí)可采用高壓旋噴鉆機(jī)直接鉆孔,若以中風(fēng)化以上巖層作為注漿持力層時(shí)需先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆至終孔,若地層中有卵礫石層也需采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm,終孔直徑為91mm,鉆孔垂直度保證
3建筑地基加固施工過程施工準(zhǔn)備,組織施工人員在復(fù)合注漿法加固地基施工時(shí),需配備施工隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)人員、高壓泵工、電工、修理工。做好現(xiàn)場(chǎng)施工前的準(zhǔn)備,施工前應(yīng)組建隊(duì)伍、清理施工場(chǎng)地、作好機(jī)械檢修和保養(yǎng)、布置好孔位、以及搭設(shè)工棚、備好材料等。確定施工程序,鉆孔,按設(shè)計(jì)鉆孔到一定深度。建立孔口灌漿裝置,孔口灌漿裝置需滿足靜壓灌漿要求,又需滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。采用高壓旋噴注漿法進(jìn)行噴射注漿,注漿從下而上,在既有建筑物地基加固中一般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷樁基加固中,先噴高壓清水一遍到三遍后再注漿。高壓旋噴注漿結(jié)束后,利用孔口注漿裝置封孔進(jìn)行靜壓注漿,靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿,根據(jù)需要,漿液終凝前可進(jìn)行多次灌注。注漿結(jié)束后,若注漿孔口冒漿,需對(duì)孔進(jìn)行封閉處理,防止?jié){液流出。復(fù)合注漿施工中出現(xiàn)問題的處理:注漿深度大時(shí),易造成上粗下細(xì)的固結(jié)體。影響固結(jié)體的承載能力,因而需在深度大的地層中注漿時(shí)采用增大壓力或降低提升速度的方式補(bǔ)救。當(dāng)發(fā)現(xiàn)返漿量不足或不返漿時(shí),可采用降低提升速度或復(fù)噴方式處理。當(dāng)冒漿量過大時(shí),可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。在既有建筑物基礎(chǔ)加固處理時(shí),為防止產(chǎn)生附加沉降,施工時(shí)應(yīng)跳孔施工,同時(shí)應(yīng)在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。靜壓注漿時(shí)如出現(xiàn)冒漿,可采用多次灌注的方式進(jìn)行注漿,待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進(jìn)行第二次注漿。同時(shí)注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠,防止?jié){液從孔口冒出。復(fù)合注漿的施工工藝,單管法復(fù)合注漿,單管法復(fù)合注漿是利用鉆機(jī)把安裝在注漿管(單管)底部側(cè)面的特殊噴嘴,置人土層預(yù)定深度后,用高壓泵等裝置,以大于是20Mpa的壓力,把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體,同時(shí)借助注漿的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng),使?jié){液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后進(jìn)行靜壓注漿,使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散。漿液經(jīng)過一定時(shí)間凝固,便在土中形成圓柱狀固結(jié)體。二重管法復(fù)合注漿,二重管法復(fù)合注漿是使用雙通道的二重注漿管,將二重注漿管鉆到土層的預(yù)定深度后,通過在管底部側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴,同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升。然后以大于0.3MPa一2.0MPa的壓力進(jìn)行靜壓注漿,使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散,最后在土中形成圓柱狀固結(jié)體。
篇5
【關(guān)鍵詞】建筑物;房屋;對(duì)策
前言
目前,由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期健康的發(fā)展,人民的生活水平日益提高,對(duì)于生活的需求也呈現(xiàn)出日益多元化的趨勢(shì)。單就建筑行業(yè)來講,很多地區(qū)興起了建筑工程的加層改進(jìn)。這種方法不僅對(duì)國(guó)家資源的節(jié)約還是對(duì)個(gè)人財(cái)力物力的節(jié)省都是一次有效的促進(jìn),代表了建筑發(fā)展過程中的一大方向。然而在房屋的改造過程中,首先要做的是對(duì)其進(jìn)行詳盡地檢驗(yàn)和評(píng)估,以確保房屋改造之后安全有效。其次還要不斷優(yōu)化房屋的改造技術(shù),確保技術(shù)的優(yōu)先,實(shí)現(xiàn)房屋改造的可行性與合理性。我認(rèn)為,綜合各種建筑設(shè)施的特點(diǎn),比較各種可操作的方案,可將房屋改造技術(shù)歸結(jié)為兩類。一是在原先固有的房屋基礎(chǔ)之上,對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)固、增層等措施。二是在上部既有的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,不斷穩(wěn)固房屋建筑的地基。以上兩種方法相比較拆舊建新來說,不管是國(guó)家的資源節(jié)約還是個(gè)人物力財(cái)力的節(jié)省都是一次有效地促進(jìn),在城市建設(shè)和城市發(fā)展過程中十分具有可操作性。
1、技術(shù)特點(diǎn)
1.1 結(jié)構(gòu)加固是將原建筑物鋼筋混凝土柱外包格構(gòu)柱,格構(gòu)柱由原基礎(chǔ)承臺(tái)面起,柱角加角鋼,柱體焊鋼箍,柱面包鋼網(wǎng),達(dá)到增加鋼筋混凝土柱承載力的目的。
1.2 適用于毗鄰建筑物多,且周圍施工場(chǎng)地狹窄的舊樓加層、加固、擴(kuò)建等改造工程。
1.3 無需增加特殊設(shè)備,工藝可操作性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)實(shí)用,易于推廣。
2、適用范圍
本技術(shù)適用于建筑物的結(jié)構(gòu)加層、加固等擴(kuò)建改造工程。
3、工藝原理
在建筑物加層改造過程中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙柱截面的尺寸要求,采用鋼筋混凝土柱外包格構(gòu)柱的加固施工技術(shù),加大柱的承載力,并將格構(gòu)柱接頭與新增樓層結(jié)構(gòu)連接,達(dá)到加層擴(kuò)建的目的。
4、頂層部分
(1)在既有建筑的基礎(chǔ)之上,根據(jù)原有建筑物的特點(diǎn)直接增加層級(jí)數(shù)。如果既有建筑物的特點(diǎn)屬于較小空間的磚混結(jié)構(gòu),并且在改造的時(shí)候沒有較大空間的要求,并且要求增加的層級(jí)數(shù)不超過三級(jí)時(shí),就能直接在既有的墻體上直截了當(dāng)?shù)仄鲋w,之后,增加樓板和頂層屋板。反之,如果既有的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不能對(duì)增加層級(jí)數(shù)后的總重量加以承載,那么就可以使得既有的墻面承重由橫向改為縱向,確保墻面受力平均。除此之外,在原有的基礎(chǔ)上,在增加建筑物層級(jí)數(shù)的過程中,一定要首先選用若干質(zhì)量較輕的材料,比如空心磚、質(zhì)量較強(qiáng)的防水、保溫材料等等,以此降低屋面的承載負(fù)荷。該種辦法最大的優(yōu)勢(shì)便是時(shí)間短、成本低。然而需要注意的是,底部結(jié)構(gòu)一定要予以加固,以此來增加樓房的穩(wěn)定性,確保樓房的質(zhì)量。
(2)架空梁法。若原建筑為縱橫墻混合承重的房屋,如辦公樓,教學(xué)樓,科研樓,病房樓等,加層時(shí)主要是支撐進(jìn)深梁的內(nèi)外縱墻磚垛承重強(qiáng)度不夠,同時(shí)發(fā)現(xiàn)與承重橫墻相連的內(nèi)外縱墻磚垛是非承重墻垛,還有較大的承載潛力可利用。這時(shí)加層設(shè)計(jì),設(shè)置“架空梁”,將其支撐在非承重墻垛上,讓此梁承擔(dān)加層荷載。在承重墻垛處架空,不讓其承擔(dān)加層荷載。經(jīng)計(jì)算,若用此法加高一層,一般可不對(duì)舊樓墻體及基礎(chǔ)進(jìn)行加固,加層時(shí)舊樓可正常使用,而且造價(jià)低,施工簡(jiǎn)便。
(3)外套框架結(jié)構(gòu)法。當(dāng)建設(shè)單位希望將層數(shù)提高較多,要充分滿足使用要求時(shí),采用外套框架結(jié)構(gòu),與原有房屋完全脫離。如果跨度很大,還可設(shè)計(jì)高度為一個(gè)層高的鋼筋混凝土空腹桁架,承受較大荷載,而且空腹部分作為樓層,可以降低樓層層高,減少工程造價(jià),且兩桁架之間為一大空間層,便于建筑空間組合。若是采用無粘接后張法,預(yù)應(yīng)力鋼絞索在空腹桁架的下弦施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力,可以進(jìn)一步改善空腹桁架的受力性能,將層數(shù)加的更多,跨度更大,提高經(jīng)濟(jì)效益。
從技術(shù)上權(quán)衡,一般條件下,外套框架結(jié)構(gòu)更適合與三層及三層以下房屋上增設(shè)四層,以及多層住宅上增層。此法的優(yōu)點(diǎn)是:加層施工時(shí),舊房可正常使用,加層后無加固痕跡,可使立面全新。問題是:造價(jià)高,工期長(zhǎng),在地震區(qū)“高雞腿”不利抗震,外套框架結(jié)構(gòu)每邊也需比舊房寬出2m左右,受地方限制。
5、地基基礎(chǔ)
(1)如何對(duì)底部結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行測(cè)評(píng)。通常而言,房屋的加層改造不可能不涉及到房屋地基的承載能力問題。特別是對(duì)那些直接建在既有建筑物的基礎(chǔ)上增層問題,合理有效地預(yù)測(cè)底部結(jié)構(gòu)的承載能力就很關(guān)鍵。通過最顯而易見的分析我們可以得知,地基土長(zhǎng)時(shí)間受到中立的作用,促使地基中相關(guān)水分得意揮發(fā),地基的堅(jiān)固度得以增強(qiáng),這對(duì)地基的承載力來說是一次有效地促進(jìn)。與此同時(shí),樁基礎(chǔ)建筑物承載能力的大大增強(qiáng)也使得地基的堅(jiān)固程度得以增強(qiáng)。根據(jù)在實(shí)踐過程中長(zhǎng)期總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為,要想預(yù)測(cè)地基承載力的提高,必須采用以下辦法:①土性指標(biāo)規(guī)范查表法:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探得到的土性指標(biāo)來得出增長(zhǎng)后的地基承載力。 ②公式計(jì)算法:對(duì)在既有的房屋荷載作用下,地基承載力的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)外都給出了一些公式,以便于通過計(jì)算求得增長(zhǎng)后的地基承載力。③規(guī)范比較法:新的地基規(guī)范比老的規(guī)范要高。④地區(qū)經(jīng)驗(yàn)法:根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際經(jīng)驗(yàn)而提出的一些地基承載力增長(zhǎng)的參數(shù)。
(2)地基承載力不夠的解決方法。當(dāng)加層房屋的地基承載力不夠滿足加層的要求時(shí),可以采用加固地基和擴(kuò)大基地面積等方法解決。目前,在加層工程中運(yùn)用較多的是托換技術(shù),有坑式托換和樁式托換兩種:①坑式托換是直接在被托換的建筑物的基礎(chǔ)下分段,分批的挖坑,澆筑混凝土以取代原有較小的基礎(chǔ)。 ②樁式托換是利用原鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)做承臺(tái),將條形基礎(chǔ)改為樁基礎(chǔ)。樁式托換內(nèi)容十分廣泛,可采用各種不同的樁型,如錨桿靜壓樁,該樁型利用原建筑的自重作為壓樁荷載,因而較通常的靜壓樁節(jié)省了龐大的反力架或打錨樁.采用錨桿靜壓樁可以通過千斤頂,準(zhǔn)確控制樁的承載能力,從而避免建筑物的不均勻沉降。
6、結(jié)語
如上所述,在既有的建筑物基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)加層改造,不僅對(duì)國(guó)家資源的節(jié)約還是對(duì)個(gè)人財(cái)力物力的節(jié)省都是一次有效的促進(jìn),代表了建筑發(fā)展過程中的一大方向。在房屋的改造過程中,首先要做的是對(duì)其進(jìn)行詳盡地檢驗(yàn)和評(píng)估,以確保房屋改造之后安全有效。其次還要不斷優(yōu)化房屋的改造技術(shù)。與此同時(shí),隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和建筑施工技術(shù)的大力推進(jìn),此種方法也具備了較強(qiáng)的可操作性。在具體建設(shè)過程中,建設(shè)部門要合理考慮,全面衡量,采取十分靈活的操作方法和操作思路,全面靈活地發(fā)揮創(chuàng)造性思維的優(yōu)勢(shì),不斷推陳出新,摸索各式各樣的建筑形式和建筑結(jié)構(gòu),全力做好建筑設(shè)施的加層改造工作。
參考文獻(xiàn):
[1]趙健玲. 舊房加層改造設(shè)計(jì)方案及技術(shù)探討[J]. 科技資訊. 2005(22)
[2]王大超,陳國(guó)輝. 工業(yè)廠房地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)[J]. 民營(yíng)科技. 2011(07)
篇6
關(guān)鍵詞:預(yù)壓托換樁基礎(chǔ)加固臨近建筑逆作法加層改造
中圖分類號(hào):U457+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 引言
隨著中國(guó)城市化的逐漸成熟和城市的不斷發(fā)展,必定有一部分建
筑不能滿足使用要求,許多商業(yè)用房需要擴(kuò)大再生產(chǎn),考慮到新建的審批程序復(fù)雜、造價(jià)較高、工期較長(zhǎng)等因素,對(duì)既有建筑先做地基加固再加層是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。但一般城市中心都是寸土寸金的地方,建筑物基礎(chǔ)緊鄰,此時(shí)如何保護(hù)既有建筑物及新建建筑物基礎(chǔ)的承載力要求如何滿足,本文結(jié)合西安市西北眼鏡行營(yíng)業(yè)樓地基基礎(chǔ)加固處理工程實(shí)例就這一問題提出解決方案。
2 工程概況
西安市西北眼鏡行營(yíng)業(yè)樓位于西安市繁華地段東大街鐘樓東側(cè)。南側(cè)緊鄰建筑物原為磚混結(jié)構(gòu),灰土井基礎(chǔ),始建于1981年。為滿足擴(kuò)大生產(chǎn),改善環(huán)境及城市建設(shè)等需要,擬對(duì)本建筑施行改造處理,其中北側(cè)拆除原建筑,改造為六層鋼結(jié)構(gòu)房屋,南側(cè)原磚混結(jié)構(gòu)房屋(五層)只做局部小范圍改造后進(jìn)行重新裝飾處理。
根據(jù)本次建筑改造設(shè)計(jì)圖,北側(cè)采用逆作法做鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ),直接支承上部改造后新做鋼柱,但北側(cè)與南側(cè)原磚混結(jié)構(gòu)(保留部分)相接處新做鋼柱需支撐在原房屋灰土井邊緣,不僅不能滿足新做鋼柱基礎(chǔ)承載力要求,而且對(duì)原磚混結(jié)構(gòu)房屋基礎(chǔ)安全造成威脅。為保證原建筑結(jié)構(gòu)安全,并滿足結(jié)構(gòu)改造要求,需進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固處理。
3 預(yù)壓托換樁加固設(shè)計(jì)
分析本工程的特點(diǎn),施工場(chǎng)地狹小,南北兩側(cè)緊鄰,若采用基礎(chǔ)加寬法,建筑物無法緊鄰;樹根樁法不適合在建筑密集的場(chǎng)地使用;綜合比較其他各類加固措施,采用預(yù)壓托換樁托煥法是加層改造提高地基承載力較為可行、有效的加固補(bǔ)強(qiáng)方法。
3.1加固設(shè)計(jì)
預(yù)壓樁托換法是以建筑物自重做反力,采用液壓方式在原基礎(chǔ)下壓入單根樁,經(jīng)樁式托換后,由樁體直接支承上部結(jié)構(gòu)荷載的一種基礎(chǔ)加固方法。由于托換樁的直徑較小,故可忽略樁端阻力,把托換樁看成摩擦樁。經(jīng)托換后,將樁與原基礎(chǔ)緊固在一起,并用混凝土澆筑承臺(tái),從而承受加層改造增加的荷載,并阻止建筑物沉降,起到加固地基的效果。[1]
3.2 加固方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)
本工程原場(chǎng)地土自上至下依次為雜填土(厚度約5m)、濕陷性黃土(厚度5.5m)、古土壤(厚度4.7m)、黃土。
1)預(yù)壓托換樁樁體選擇、樁數(shù)確定及樁位布置
根據(jù)《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123-2000)[2]規(guī)定,預(yù)壓托換樁單樁承載力可按下式計(jì)算:
Ra= qpaAp+up∑qsiali (1)
式中:Ra―單樁豎向承載力特征值;
qpa、qsia―分別為樁端土承載力特征值及第i層土樁側(cè)摩阻力特征值;
Ap―樁端橫截面面積;
up―樁身周長(zhǎng);
li―第i層土層厚度。
由主上部結(jié)構(gòu)荷載根據(jù)有關(guān)研究文獻(xiàn)及規(guī)范[1], [3],其所需樁數(shù)n為:
n =(∑Q -∑R)/Rk (2)
Rk=0.485P +51.48 (3)
Rk ≤ Ra ,取Rk =Ra (4)
式中:n―托換樁數(shù);
∑Q―原建筑物總荷載, kN;
∑R―原地基考慮承載力修正后的總承載能力, kN;
Rk―單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值, kN;
P―單樁壓樁終止壓力, kN。
設(shè)計(jì)在新做鋼筋砼基礎(chǔ)梁下布置鋼筋砼預(yù)壓托換樁16根,原建筑基礎(chǔ)梁下布置鋼筋砼預(yù)壓托換樁4根,共計(jì)20根。預(yù)壓托換樁斷面b×h=200×200mm,配筋4Φ12,砼C30,設(shè)計(jì)單樁承載力Rk =200KN,預(yù)壓托換樁樁尖入土深度約17.5m。基礎(chǔ)梁下鋼筋砼預(yù)壓托換樁布置見圖1。
圖1基礎(chǔ)梁下鋼筋砼預(yù)壓托換樁布置
2)基礎(chǔ)梁設(shè)計(jì)
梁寬度的確定 :要綜合考慮預(yù)壓托換樁的布置和施工條件,確定為梁寬900mm。
基礎(chǔ)梁的高度確定:基礎(chǔ)梁的高度要滿足抗彎要求。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[4]的要求:
V≤0.7ftbh0+1.25fyv h0Asv/s(5)
設(shè)計(jì)在距南側(cè)外縱墻100mm處新做b×h=900×700mm鋼筋砼基礎(chǔ)梁。
3.3加固工藝做法要點(diǎn)
1)保留部分:預(yù)壓樁基礎(chǔ)托換法的施工工藝如圖2所示,原基礎(chǔ)側(cè)挖操作坑基底下挖導(dǎo)洞安放尖樁壓樁樁式托換導(dǎo)洞、操作坑下部回填灰土澆灌混凝土承臺(tái)回填恢復(fù)地面。[5]
圖2預(yù)壓樁基礎(chǔ)托換作法
2)新建工程:采用逆作法,先做鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁,基礎(chǔ)梁上部為新做鋼柱,按照保留部分的做法基礎(chǔ)梁下布置鋼筋砼預(yù)壓托換樁(預(yù)壓托換樁位于原房屋灰土井側(cè)邊),既支撐上部新做鋼柱荷載,并對(duì)原磚混結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)處理。
4.預(yù)壓樁托換地基加固補(bǔ)強(qiáng)成果及分析
4.1 壓樁試驗(yàn)
據(jù)壓樁結(jié)果,繪制代表性壓樁力P與樁尖入土深度H關(guān)系曲線(見圖3)。
圖32#、4#、18#、19#樁壓樁P-H關(guān)系曲線
1)壓樁入土深度h與壓樁力P0樁尖入土深度一般16.85~17.73m,最小16.07m,最大達(dá)18.10m,平均17.06m。相應(yīng)壓樁終止壓力P為302kN,滿足設(shè)計(jì)P=1.5Rk要求。
2)壓樁力P基本上隨樁尖入土深度H增加而增大,但不成比例。當(dāng)樁身穿過同一土層時(shí),壓樁力也不盡相等,有的隨樁尖入土深度增加,壓樁力出現(xiàn)減小情況,原因?yàn)橥馏w土性稍差,地基土承載力降低,樁土之間出現(xiàn)負(fù)摩阻力。當(dāng)樁尖進(jìn)入較好土層時(shí),隨深度增加,壓樁力均有較大幅度增加。
預(yù)壓樁托換壓力:實(shí)際預(yù)壓樁托換壓力為P托=300~345kN,均滿足設(shè)計(jì)要求,可有效地阻止樁體回彈,形成樁頂?shù)南蛏戏戳Γ蛇M(jìn)一步提高單樁承載力,控制地基不再發(fā)生新的沉降。
4.2 單樁承載力試驗(yàn)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,共進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱試樁)2組,試驗(yàn)結(jié)果詳見表1,試樁P~S(P為試驗(yàn)壓力; S為樁體沉降)關(guān)系曲線見圖4、圖5。
圖43#樁試樁P-S關(guān)系曲線
表1單樁承載力試驗(yàn)結(jié)果
圖513#樁試樁P-S關(guān)系曲線
由試樁資料繪制的P(壓力)―S(沉降)關(guān)系曲線如圖4、圖5所示。單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk采用強(qiáng)度條件和變形(沉降)條件雙控方法確定,強(qiáng)度條件為P-S關(guān)系曲線所得的比例界限值PS,變形條件取樁頂允許沉降量S=6mm的對(duì)應(yīng)壓力值P0.006,最終取PS與P0.006中最小值為單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值Rk。據(jù)此,由圖4、圖5得實(shí)際單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值試驗(yàn)值Rk試=220~240KN,取Rk試=220KN,滿足設(shè)計(jì)值Rk設(shè)=200KN的要求。
4.3 反力試驗(yàn)
對(duì)2組試樁作單樁反力試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果詳見表2。
表2單樁反力試驗(yàn)結(jié)果
由單樁反力試驗(yàn)結(jié)果,單根預(yù)壓托換樁可提供R反=31.3kN~34.4kN的回彈反力,使單樁承載力得到進(jìn)一步提高,具有較大的安全儲(chǔ)備。[3]因此,本建筑物經(jīng)采用預(yù)壓樁基礎(chǔ)托換處理后,可達(dá)安全使用之目的。
5.結(jié)論
(1)本工程所做的鋼筋砼預(yù)壓樁施工中,現(xiàn)場(chǎng)單樁承載力試驗(yàn)值Rk試=220KN,達(dá)到并大于設(shè)計(jì)要求
Rk設(shè)=200KN;壓樁力P壓也達(dá)到《既有建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ123-2000第6.6.3條及設(shè)計(jì)要求的P壓=1.5Rk設(shè)的要求,滿足加固處理范圍地基基礎(chǔ)對(duì)上部主體結(jié)構(gòu)的承載要求,可控制加固處理范圍地基基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生超限沉降,達(dá)到安全使用之目的。
(2)本工程地基加固處理完成一年多,上部主體加層基本施工完成,未出現(xiàn)明顯下沉,說明本次處理滿足要求。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙來順,李輝, 永峰, 衛(wèi)建軍. 預(yù)壓托換樁在深基坑臨近建筑物加固及邊坡支護(hù)的應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2011,(01)
[2]既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范(JGJ123-2000)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000
[3] GB50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2002,
[4] JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2008
篇7
【關(guān)鍵詞】磚混結(jié)構(gòu);糾偏加固技術(shù);坑式靜壓樁加固
中圖分類號(hào):B032.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
近年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得建筑工程成就顯著,同時(shí)也帶來了不少工程質(zhì)量問題,其中地基基礎(chǔ)方面的問題占很大的比重,尤其是磚混結(jié)構(gòu)的老舊房屋。由于磚混結(jié)構(gòu)房屋抗剪強(qiáng)度低、抗震性能差,工程中易出現(xiàn)沉降不均勻,傾斜、開裂等問題,造成建筑物不能滿足安全、適用、耐久的要求。城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,使得一些建筑物不得不建在不良地基上,在這種情況下又未對(duì)地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)等環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)管,便會(huì)發(fā)生不均勻沉降、開裂、傾斜等事故。其次,我國(guó)現(xiàn)存的大量古代建筑,由于建造時(shí)期施工技術(shù)水平的限制,以及在長(zhǎng)期使用中結(jié)構(gòu)功能逐漸減弱,出現(xiàn)了傾斜、結(jié)構(gòu)破壞等問題,使房屋的建筑結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行加固處理。一般加固處理包括幾種類型,如既有建筑在功能的改造方面的加固處理、對(duì)結(jié)構(gòu)發(fā)生裂損的進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理、房屋整體的結(jié)構(gòu)糾偏、加固以及對(duì)單位構(gòu)件截面承載力進(jìn)行加固處理等。
1.糾偏加固施工關(guān)鍵技術(shù)分析
建筑物傾斜包括整體傾斜和局部?jī)A斜,造成建筑物傾斜的原因很多,有上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)的原因,也有環(huán)境和外部干擾的原因,或者是這些共同作用的結(jié)果、建筑物傾斜發(fā)展的過程也不相同,有的是在施工過程中產(chǎn)生的,有的是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間積累在使用多年后才暴露出來的,還有在外力作用下突發(fā)產(chǎn)生的。建筑物傾斜的發(fā)展趨勢(shì)也不相同,有逐漸趨于穩(wěn)定的,也有等速進(jìn)行甚至突然趨大的。建筑物傾斜往往是地基承載力不足、變形過大、地基失去穩(wěn)定性的反映,只有明確建筑物傾斜的原因,并對(duì)房屋糾編加固處理的必要性和方案的合理性進(jìn)行充分研究,才能有效的進(jìn)行建筑物的糾偏加固工作。總之,建筑傾斜是地基喪失其穩(wěn)定性的反應(yīng),是地基不均勻沉降的結(jié)果。當(dāng)沉降量超過一定的范圍會(huì)造成危害。因此須對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏。糾偏技術(shù)一般有頂升(抬升)、迫降、阻沉以及綜合處理等、常用的糾偏方法及特點(diǎn)如下:
1.1 頂升糾偏
頂升糾偏法是指在建筑物基礎(chǔ)沉降大的部位采取頂升措施,或者在沉降大的一側(cè)地基土中注入具有擠密加固作用或具有膨脹性的漿液的糾偏方法。
圖1頂升法糾偏計(jì)算示意圖
頂升糾偏法有框梁頂升糾偏法、托梁頂升糾偏法、靜壓樁頂升糾偏法、地基注漿頂升糾偏法及雙灰樁頂升糾偏法等。
1.2 迫降糾偏
采取措施迫使建筑物沉降較小的一側(cè)下沉,減少或消除與另一側(cè)的沉降差,以達(dá)到糾偏傾斜建筑物的目的。
圖2迫降法糾偏計(jì)算示意圖
常用的迫降糾偏方法有掏土糾偏法、加壓糾偏法、抽水糾偏法和浸水糾偏法。
1.3 阻沉糾偏
采用地基基礎(chǔ)加固托換方法或改變結(jié)構(gòu)形式和地基附加應(yīng)力分布,減少或阻止沉降較大一側(cè)的沉降,而讓沉降較小的一側(cè)繼續(xù)沉降。使原來的沉降趨勢(shì)反方向發(fā)展,從而達(dá)到糾偏目的。主要方法有:部分托換調(diào)整糾偏法、卸載糾偏法和調(diào)整上部結(jié)構(gòu)糾偏法。
1.4 綜合糾偏法
同時(shí)采用兩種或兩種以上的糾偏方法達(dá)到建筑物糾偏的目的。這數(shù)種糾偏方法有時(shí)是預(yù)先確定的,有時(shí)是在糾偏施工過程中根據(jù)糾偏情況進(jìn)行方案調(diào)整而采用的。
(1)頂升、迫降法相結(jié)合
即先在沉降較大的一側(cè)用錨桿靜壓樁或坑式靜壓樁進(jìn)行頂升,以減少沉降差和基底壓力;然后在沉降較小的另一側(cè)用掏土或抽砂、抽水、浸水、加壓等方法迫降,直至建筑物被糾偏扶正為止。
(2)多種迫降法相結(jié)合
為了加快沉降較小一側(cè)沉降速度,可將兩種或兩種以上的迫降方法混合使用,已達(dá)到建筑物糾偏扶正的目的。
(3)卸載牽拉糾編法
對(duì)于軟土地基上的貯池、貯罐等筒體結(jié)構(gòu)的糾偏,可先卸載,然后利用筒體結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng)的特點(diǎn),用牽拉的達(dá)到糾偏扶正的目的。
1.5 樁基礎(chǔ)糾偏法
主要有樁基水沖糾偏法、斷樁糾偏法和掏土、浸水等常規(guī)糾偏方法。
(1)樁基水沖糾偏法
用高壓水沖刷樁周或樁底土體,促使基礎(chǔ)下沉,達(dá)到糾偏目的。一般情況下,
對(duì)于摩擦樁和較長(zhǎng)的摩擦端承樁,一般沖刷樁身土;而對(duì)較短的摩擦端承樁,則常常沖刷樁底土層;端承樁不適用該方法。
(2)斷樁糾偏法
斷樁糾偏法是通過鑿除樁頂周邊混凝土,使被鑿樁段的截面積減小,局部壓應(yīng)力增大,迫使承臺(tái)下沉而達(dá)到糾偏目的。糾偏后應(yīng)恢復(fù)樁頂與承臺(tái)的可靠連接。當(dāng)原樁承載力不足時(shí),可對(duì)原樁進(jìn)行加固。
(3)掏土、浸水等常規(guī)糾偏方法
對(duì)于樁和承臺(tái)共同作用的情況,可采用浸水掏土相結(jié)合的方法,將承臺(tái)底土所承受的荷載轉(zhuǎn)嫁到樁頂上去,從而迫使樁身下沉,達(dá)到糾偏的目的。端承樁不適用該方法。
2.糾偏加固設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)例分析
工程實(shí)例:某住宅樓,磚混結(jié)構(gòu),建成于1995年,樓體發(fā)生沉降、傾斜。經(jīng)勘核,大部分地基的承載力無法滿足上部結(jié)構(gòu)的要求。要解決沉降與傾斜問題,首先必須對(duì)承載力不足的地基進(jìn)行加固,使其滿足承載力的要求,然后才能進(jìn)行糾偏,解決建筑物的傾斜問題。通過對(duì)建筑物檢測(cè)分析結(jié)果,綜合比較,反復(fù)論證,決定采用坑式托換加固法與淺層掏土糾偏法相結(jié)合的糾偏加固方法。
在該工程的維修施工過程中,將原沉降較大一側(cè)的壓樁和原沉降較小一側(cè)的掏土糾偏同時(shí)進(jìn)行,并推遲原沉降較小一側(cè)樁的托換,既縮短了工期,又減小了樁頂?shù)母郊討?yīng)力,同時(shí)房屋的附加沉降也控制在允許范圍內(nèi),取得了較好的糾偏效果。
圖3糾偏加固施工圖
糾偏能否成功關(guān)鍵在于方案是否合理、施工是否得當(dāng)。因此,方案設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行充分的調(diào)查研究,嚴(yán)格按方案施工、并進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)、及時(shí)準(zhǔn)確的反饋建筑物沉降情況。
2.1加固區(qū)坑式托換樁設(shè)計(jì)
南端基礎(chǔ)座落在軟弱地基上,必須首先對(duì)該段進(jìn)行穩(wěn)定加固,控制其在糾偏施工和以后的長(zhǎng)期使用中不再產(chǎn)生新的沉降。因此,對(duì)南端軟弱地基采用樁式托換法加固處理。
(1)樁距及樁數(shù)
在加固區(qū)條基下均勻的布置托換樁,根據(jù)/條基一疏樁基礎(chǔ)0樁距(>6d)可確定加固區(qū)承重橫墻及縱墻下的托換樁數(shù)。加固區(qū)托換樁的布置共布置33根樁,該加固方案的原理就是采用樁式托換法,使基底土得到補(bǔ)強(qiáng)加固,托換樁與土形成疏樁復(fù)合地基,共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。
(2)單樁承載力設(shè)計(jì)值確定
根據(jù)數(shù)據(jù)可知,磚混結(jié)構(gòu)住宅樓單位面積的重量為1.5t,根據(jù)加固區(qū)的總建筑面積可估算加固區(qū)建筑物的重量約為1O00t,根據(jù)樁數(shù)可知單樁承載力設(shè)計(jì)值約為300kN。
(3)極限承載力
參考工程地質(zhì)勘察報(bào)告,以礫砂層作為地基持力層,則南端托換樁入土深度約為11.5m(樁長(zhǎng)9m),北端托換樁入土深度約為6.0m(樁長(zhǎng)3.5m)。按公式估算樁豎向極限承載力,則最南端樁豎向極限承載力為560kN;北端樁豎向極限承載力為400kN。
(4)終壓力
坑式靜壓樁的終壓力可由設(shè)計(jì)單樁承載力確定:
P壓=KP
式中: P壓終壓力;P為設(shè)計(jì)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值;K為壓樁力系數(shù)。與地基土性質(zhì)、壓樁速度、樁材及截面形狀有關(guān)。在粘性土地基中,當(dāng)樁長(zhǎng)小于20米時(shí),K值可取1.5。
(5)條形基礎(chǔ)受力驗(yàn)算
靜壓樁作用下對(duì)鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖切、抗剪和抗彎能力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果符合規(guī)范要求。根據(jù)設(shè)計(jì)共布置地基托換樁96根,1~33號(hào)樁的設(shè)計(jì)承載力為300kN,根據(jù)公式樁的終壓力為450kN,以確保南端地基加固后建筑物不再沉降;34一96號(hào)樁的設(shè)計(jì)承載力為2OOkN,根據(jù)公式樁的終壓力為3O0kN,用來加固補(bǔ)償北端地基因掏土對(duì)地基穩(wěn)定性的破壞。該建筑物總的建筑面積為2974.31m2,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知磚混結(jié)構(gòu)住宅樓單位面積的重量為1.5t,則該樓總重為4164t。
托換樁采用鋼筋混凝土預(yù)制樁,樁截面為200mm×200mm樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,內(nèi)配4根直徑為12mm主筋,箍筋采用直徑為6mm,間距為150mm,兩端預(yù)埋8mm厚鋼板,用于電焊連接樁段,樁段長(zhǎng)度有1.5m、1.2m、1.0m、0.8m、0.5m等幾種。
圖4預(yù)壓托換樁結(jié)構(gòu)圖
1)上部結(jié)構(gòu)加固
對(duì)上部結(jié)構(gòu)剛度不滿足糾偏要求的部位進(jìn)行加固,填充加固抗壓驗(yàn)算不滿足要求的一層~五層(l)軸線(D)一(F)軸線衛(wèi)生間與窗間的墻段,加固抗壓驗(yàn)算不滿足要求的一層(14)軸與(E)軸相交處縱墻。
2)水平向掏土,迫使基礎(chǔ)沉降
在沉降量小的北端,選擇直接在條形基礎(chǔ)下進(jìn)行水平向掏土,削弱原有的支撐面積,加大淺層土中的附加應(yīng)力,迫使基礎(chǔ)沉降。為能實(shí)現(xiàn)有效掏土和有效沉降,在該樓房北端承重墻兩側(cè)間隔布置掏土工作坑,每次掏土量應(yīng)從北向南依次減少;基底土體被掏產(chǎn)生臨空,地基支撐面積減小,接觸應(yīng)力增加,地基土產(chǎn)生側(cè)向擠壓變形,迫使基礎(chǔ)逐漸下沉。
2.2坑式靜壓樁施工工藝
確定樁位-操作坑開挖-第一節(jié)樁就位、校正-壓樁-深度及壓力值記錄-下節(jié)樁就位、校正-焊接接樁-壓樁-壓樁力達(dá)到設(shè)計(jì)要求-最終深度及壓樁力驗(yàn)收-托換處理-承臺(tái)制作-操作坑回填-地面回復(fù)。
坑式靜壓樁是利用建筑物上部結(jié)構(gòu)自重作支承反力,用千斤頂將預(yù)制好的鋼筋混凝土樁接長(zhǎng)后逐段壓入土中的施工方法。坑式靜壓樁是在既有建筑物基礎(chǔ)底下進(jìn)行施工作業(yè),因而難度大且有一定的風(fēng)險(xiǎn)性,所以施工時(shí)必須嚴(yán)格的施工程序和具體的施工操作方法。
2.3坑式靜壓樁的托換處理措施
(1)加固區(qū)坑式靜壓樁的處理措施
由于南端地基變形過大、地基承載力嚴(yán)重不足,有地質(zhì)勘查報(bào)告和施工日志可知南端的雜填土層較厚,且在地基基礎(chǔ)施工時(shí)沒有對(duì)雜填土進(jìn)行處理。因此,為了有效的阻止南端地基的沉降變形,須對(duì)南端地基進(jìn)行靜壓樁托換加固,靜壓樁穿過軟弱地基層落在可靠地持力層上。為了使靜壓樁提供穩(wěn)定持久的承載力,減少地基的壓縮變形,對(duì)加固區(qū)靜壓樁做以下的處理措施:
l)在靜壓樁壓樁施工前,鑿除條基底部與樁接觸區(qū)域的素混凝土墊層,并打磨光滑,以減小靜壓樁頭部位與條基底部的壓縮變形。
2)壓樁施工壓樁力達(dá)到終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),將液壓千斤頂不卸壓穩(wěn)壓一段時(shí)間,以提高靜壓樁承載力的可靠性。
3)液壓千斤頂穩(wěn)壓后,安裝托換架,用兩個(gè)同型號(hào)的手動(dòng)千斤頂在托換架上同步加壓,直到液壓千斤頂壓力表讀數(shù)下降時(shí)為止,量取樁頭部位到條基底部的距離,用截取的鋼管托換液壓千斤頂,在鋼管上墊上鋼墊板并用鋼楔打緊。
(2)掏土區(qū)坑式靜壓樁的處理措施
地質(zhì)勘查報(bào)告顯示,北端地基壓縮性較小,其承載力也較高,但是在淺層掏土法糾偏過程中,掏土施工對(duì)地基土造成擾動(dòng),破壞了淺層地基土的承載結(jié)構(gòu)。因此,北端地基土中靜壓樁即可以起到掏土糾偏完成后分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載的作用,又可以起到在糾偏到過程中保護(hù)上部結(jié)構(gòu),防止糾偏過大的作用。為了使靜壓樁能夠很好的跟地基土一起承擔(dān)上部荷載,并充分發(fā)揮樁的承載力,使樁產(chǎn)生一定量的下沉,達(dá)到樁同作用的效果。因此施工時(shí)對(duì)掏土區(qū)的靜壓樁做以下的處理措施:
l)壓樁施工壓樁力達(dá)到終壓力控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),將液壓千斤頂不卸壓穩(wěn)壓一段時(shí)間,避免地基土中的薄夾層對(duì)壓樁力的影響。
2)壓樁完成后卸掉千斤頂,并在樁頂上放置預(yù)留了一定沉降縫隙的鋼管,起到建筑物沉降過大時(shí)的保護(hù)作用,對(duì)于沉降過大部位或者建筑物變形的關(guān)鍵部位可以在樁頂上安裝大噸位千斤頂,來控制沉降。
3)當(dāng)掏土施工完成后,各點(diǎn)沉降達(dá)到目標(biāo)值后,需對(duì)靜壓樁進(jìn)行托換處理,托換施工也采用預(yù)壓托換法。由于條基下混凝土墊層的存在,當(dāng)樁受力后有一定的刺入量,使得樁同作用的優(yōu)越性得以發(fā)揮。
結(jié)語:
隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,實(shí)踐積累、創(chuàng)新出各類改造加固的新方法,相關(guān)行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)也逐步完善,本文僅針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)舊樓改造加固工程的設(shè)計(jì)與施工中對(duì)糾偏加固技術(shù)進(jìn)行分析、探討,希望對(duì)我國(guó)老舊磚混結(jié)構(gòu)房屋改造、糾偏加固工作提供一些參考。
參考文獻(xiàn):
【1】陳昌露.磚混房屋維修加固技術(shù)研究及工程實(shí)踐[D].天津大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2006年
【2】趙勇強(qiáng).既有建筑物地基基礎(chǔ)加固的研究與工程應(yīng)用田].武漢科技大學(xué)碩士論文2007年
篇8
【關(guān)鍵詞】 老建筑節(jié)能改造 抗震加固及增層 改造一體化
今年來,地震對(duì)我國(guó)人民財(cái)產(chǎn)和安全造成巨大了損害,關(guān)于老建筑的抗震加固成為人們關(guān)注的問題,由于既有建筑早年建設(shè)成本較低,抗震防護(hù)也無法達(dá)到目前我國(guó)的抗震標(biāo)準(zhǔn),對(duì)老建筑進(jìn)行抗震加固十分必要;目前城市建設(shè)步伐加快的同時(shí),人口的承載能力也在慢慢減弱,針對(duì)既有建筑進(jìn)行加層和節(jié)能改造,不僅可以解決人們的住房問題,而且可以節(jié)省土地資源,減少房屋拆遷和重建帶來的環(huán)境破壞,建設(shè)既有建筑節(jié)能改造與抗震增層改造一體化進(jìn)程,成解決以上問題的重要舉措。
一、既有建筑節(jié)能改造與抗震加固及增層改造一體化改造方案的提出
既有建筑節(jié)能改造與抗震加固及增層一體化,是針對(duì)現(xiàn)代社會(huì)人們對(duì)老建筑關(guān)注,以及老建筑面臨的防災(zāi)節(jié)能雙重問題提出的一項(xiàng)新的舉措,在設(shè)計(jì),施工與質(zhì)量管理等方面融入到老建筑的抗震加固與節(jié)能改造中,將抗震加固增層和老建筑節(jié)能改造有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一體化改造進(jìn)程。此方案的提出主要是由于建筑物改造耗資過大,而國(guó)家多建設(shè)資金把控嚴(yán)格,資金問題成為建筑物改造和抗震加固的主要問題。一般建筑物改造及加固都需要大批的資金及人力物力,如果抗震加固與節(jié)能改造分批工作,則需重復(fù)施工,增加工作量,耗費(fèi)更多的時(shí)間,人力物力和財(cái)力,所以為了避免重復(fù)工作及資金緊張的問題,提出既有建筑物節(jié)能改造和抗震加固,增層改造一體化建設(shè),是解決上述問題非常有效的辦法。
二、老建筑節(jié)能改造與抗震加固增層改造方面的現(xiàn)狀
1、節(jié)能改造的重要性。在我國(guó),早期的老建筑一般建社標(biāo)準(zhǔn)較低,一些既有建筑不具備現(xiàn)代化建設(shè)的功能,一些老建筑構(gòu)建使用的建筑材料使用壽命很長(zhǎng),依舊有很大的使用價(jià)值,許多老建筑緊鄰城市商業(yè)區(qū),周圍出行交通方便,生活服務(wù)配套完善,導(dǎo)致許多業(yè)主不想房屋翻新或者搬遷,但是這種老建筑往往不能滿足節(jié)能和采暖要求,所以節(jié)能改造就成了解決這些問題的主要辦法,不僅可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)房屋進(jìn)行修復(fù)和完善,保暖工作也可以短時(shí)間完成,節(jié)省了工作時(shí)間和人力,同時(shí)減輕了拆房帶來的環(huán)境壓力和資源浪費(fèi),所以對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造對(duì)我國(guó)國(guó)情和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。
2、既有建筑抗震加固的迫切性。目前,世界各國(guó)對(duì)既有建筑的抗震加固問題都非常關(guān)注,我國(guó)對(duì)既有建筑的抗震加固問題也是門越來越關(guān)注,目前,我國(guó)一部門老建筑為砌體結(jié)構(gòu)建筑,然而這些老建筑大多沒有經(jīng)過專的抗震設(shè)計(jì)及加固工作,根本無法達(dá)到目前抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn),一些20世紀(jì)70年代前建造的房屋,其中包括住宅,辦公樓以及學(xué)校醫(yī)院等,更要注重其抗震加固工作。一些既有建筑雖然當(dāng)時(shí)符合抗震標(biāo)準(zhǔn),但是舊的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)存在過低或不符合當(dāng)今抗震標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象,對(duì)于使用年限已超過50年,及質(zhì)量低劣不符合抗震防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的房屋,要加緊排查,對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的鑒定與加固,提高房屋抗震能力。
3、既有建筑增層的必要性。目前,隨著城市建設(shè)加快,城市老化問題也越來越明顯,在城市人口不斷增加,城市負(fù)荷重的情況下,許多既有建筑物出現(xiàn)老化現(xiàn)象,大多需要進(jìn)行修復(fù)和加固,如今許多既有建筑物普遍存在占地面積大,房屋布局不合理,層數(shù)普遍較低的問題。同時(shí)盡管我國(guó)以出臺(tái)許多政策來緩解住房的問題,但住房緊張依然存在,所以目前,對(duì)既有建筑進(jìn)行增層改造是解決這些問題的重要方法,不僅可以增加原有面積住房的容積率,還可以充分利用城市空間,緩解人們住房難住房貴的壓力,同時(shí)增層改造還可以節(jié)省城市建設(shè)費(fèi)用,減少了建筑垃圾,建筑噪音等問題,是符合我國(guó)我情的重要舉措。
三、既有建筑節(jié)能改造與抗震加固及增層改造方法及一體化優(yōu)勢(shì)
1、隨著2008年的汶川大地震,我國(guó)更加重視和加強(qiáng)對(duì)既有建筑的抗震加固建設(shè),并斷完善抗震鑒定與標(biāo)準(zhǔn),在我國(guó)既有建筑的抗震結(jié)構(gòu)中,主要是由砌體和混凝土兩種結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成,由于既有建筑的地基承載力跟隨時(shí)間在不斷弱化,所以加固既有建筑的地基基礎(chǔ)成為抗震加固的關(guān)鍵,可對(duì)地基進(jìn)行加大和加固處理。同時(shí)對(duì)于既有建筑中抗震承載力不夠的框架及墻面,可采取填充及加框架梁,對(duì)裂縫用灌漿進(jìn)行填補(bǔ),同時(shí)也在房屋抗震加固過程中,采用減震技術(shù)等方法來減少震災(zāi)對(duì)既有建筑的破壞。
2、由于老建筑的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)不同,一些屋面改造采取的措施也不盡相同,目前老建筑節(jié)能改造最主要的就是屋面改造,一些老建筑節(jié)能減排采用在屋頂堆放綠化土進(jìn)行房頂綠化,對(duì)于對(duì)一些原本設(shè)計(jì)負(fù)重小的老建筑,設(shè)計(jì)者一般會(huì)采取最簡(jiǎn)單的節(jié)能改造方式,加強(qiáng)對(duì)防水層的修復(fù)和建設(shè)等。如今,老建筑的節(jié)能減排問題受到越來越多的關(guān)注,節(jié)能減排改造方式也不僅僅局限于屋面改造,如采取在外墻,外窗采用高效能系統(tǒng)設(shè)備,以及綠色照明等方式,老建筑的節(jié)能改造不能只注重房屋表面的修復(fù),最主要的是切實(shí)結(jié)合建筑內(nèi)在結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)計(jì),將老建筑的節(jié)能改造落到實(shí)處。
3,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們對(duì)住房和建筑的要求越來越高,需求量也越來越大,在我國(guó)城市發(fā)展承載力下降的情況下,進(jìn)行既有建筑加層改造十分有必要,如今既有建筑物的加層辦法主要包括直接加層和外套框架加層法以及改變荷載傳遞加層的辦法,直接加層法主要適用于有一定承重能力的建筑物,加層層數(shù)最好不要超過三層,而承載能力不強(qiáng)的建筑可采用外套框架加層法和改變荷載傳遞加層法。
4、一體化優(yōu)勢(shì)。在既有建筑進(jìn)行抗震加固及增層和節(jié)能改造中,都要在加固原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改造并且增加新的構(gòu)件,是兩者相互結(jié)合,共同工作。如在抗震加固工作中,對(duì)原有結(jié)構(gòu)中的破損或薄弱部分進(jìn)行修補(bǔ)和填充的同時(shí),也要注意對(duì)表層的清理和拆換等,加固結(jié)束后在抹灰和裝飾工作過程中注重節(jié)能改造,促進(jìn)兩者的有機(jī)結(jié)合。實(shí)現(xiàn)既有建筑的抗震加固及節(jié)能加層改造,不僅可以節(jié)省工作時(shí)間,減輕人力物力資源,還可以節(jié)省建設(shè)資金,避免工期長(zhǎng),浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。在設(shè)計(jì)及施工設(shè)計(jì)方面,抗震加固與節(jié)能增層改造之間技術(shù)銜接性大,兼容性強(qiáng),可避免分期重復(fù)作業(yè),二次返工等現(xiàn)象的發(fā)生,但是要想兩者能夠有效結(jié)合,順利完成工作,還要求工程單位在前期做好充足計(jì)劃和準(zhǔn)備,施工過程中進(jìn)行有效管理和監(jiān)督,確保施工質(zhì)量和抗震標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到三方完美有效的結(jié)合,真正做到抗震加固與節(jié)能增層改造一體化。
四、小結(jié)
針對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,既有建筑抗震加固與節(jié)能增層改造一體化的開展,不僅可以解決城市發(fā)展中遇到的建筑問題,而且可以有效提高工作效率,節(jié)省大量的人力,物力及財(cái)力,真正做到城市改造中保護(hù)環(huán)境和節(jié)能改造,減少建筑垃圾及人們的住房問題,為我國(guó)既有建筑持續(xù)利用和改造貢獻(xiàn)力量。同時(shí)筆者認(rèn)為施工單位和要不斷加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用,更好的解決我國(guó)既有建筑改造過程中存在的問題,推動(dòng)社會(huì)主義可持續(xù)發(fā)展道路的進(jìn)步和完善。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐培福.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.
[2] 李珠,岳俊峰,石峰等.既有建筑抗震加固與節(jié)能改造一體化技術(shù)[J].施工技術(shù),2009(38).
篇9
(1)復(fù)合注漿適用加固地層范圍廣,既可適用于加固滲透性大的地層(如砂卵石層),又可適用于滲透性較差地層(如粘土、粉土和粉細(xì)砂層),還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復(fù)合注漿法既能形成較高強(qiáng)度的旋噴樁固結(jié)體,又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強(qiáng)度。(2)復(fù)合注漿適用加固工程范圍廣,可用于對(duì)既有建筑物(如房屋、公路、橋梁)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固,也可用于樁基(如大口徑鉆孔樁、挖孔樁)缺陷的加固處理。(3)復(fù)合注漿漿液擴(kuò)散范圍大,不僅對(duì)高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內(nèi)土體進(jìn)行置換加固,而且對(duì)噴射破壞土體的極限范圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進(jìn)行注漿加固,在成樁的同時(shí)對(duì)地基土有灌漿加固作用。(4)復(fù)合注漿能定向定位。能形成連續(xù)的圓柱狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm—1200mm,其注漿固結(jié)體頂部無收縮,與原基礎(chǔ)混凝土或樁混凝土結(jié)合緊密。能直接承受上部荷載,并將荷載傳遞到深層土層中去,保證荷載傳遞均勻、有效;復(fù)合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。(5)復(fù)合注漿形成的旋噴固結(jié)體強(qiáng)度較高,且固結(jié)體強(qiáng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)需要通過改變漿液材料和工藝參數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。(6)復(fù)合注漿鉆孔施工口徑較小,對(duì)既有建筑物基礎(chǔ)和地面損害和擾動(dòng)很小,可調(diào)節(jié)漿液凝固時(shí)間施工期建筑物附加沉降小。經(jīng)濟(jì)可靠,且耐久性好。
2復(fù)合注漿加固既有建筑物地基的施工順序
2、1注漿鉆孔施工
對(duì)既有建筑物地基進(jìn)行加固時(shí),先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆穿既有建筑物原基礎(chǔ)或承臺(tái),然后根據(jù)設(shè)計(jì)注漿深度要求,選擇采用地質(zhì)鉆機(jī)或高壓旋噴鉆機(jī)鉆孔到設(shè)計(jì)深度。一般以土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層作為注漿持力層時(shí)可采用高壓旋噴鉆機(jī)直接鉆孔,若以中風(fēng)化以上巖層作為注漿持力層時(shí)需先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆至終孔,若地層中有卵礫石層也需采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm,終孔直徑為91mm,鉆孔垂直度保證<1%。對(duì)巖層或混凝土層采用金剛石鉆頭鉆進(jìn),對(duì)卵礫石地層采用合金鉆頭鉆進(jìn)行,采用泥塞漿護(hù)壁或套管護(hù)壁,鉆孔后需保證鉆孔不跨孔不堵塞。
2、2建立孔口注漿裝置
注漿鉆孔施工完成以后,在注漿孔口建立注漿裝置。孔口注漿裝置需既滿足靜壓洼漿要求又滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。孔口注漿裝置可采用單管接頭式或混合器式,單管接頭式用于單液注漿,混合器式用于雙液注漿。孔口注漿裝置采用預(yù)埋設(shè)的方式固定在注漿孔口,采用水泥漿或水泥水玻璃漿液將孔口裝置與鉆孔之間的間隙固定密封。
2、3采用高壓旋噴注漿方式進(jìn)行注漿
孔口注漿裝置埋設(shè)1—2天后,先采用高壓旋噴注漿方式進(jìn)行旋噴注漿,旋噴注漿需按設(shè)計(jì)規(guī)定的工藝參數(shù)(噴射壓力、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度、漿液水灰比)進(jìn)行注漿,將注漿管分段下人孔底,每段注漿鉆桿需連接緊密并采用麻絲密封。旋噴注漿按從下而上的方式。為了減小建筑物的附加沉降,旋噴一般采用單管旋噴注漿方式,下鉆時(shí)盡量快速且盡量小壓力小流量噴水,旋噴時(shí)采用不噴水而直接噴漿一遍的方式,在底部和頂部需噴漿2遍。在對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏加固時(shí),為加速漿液凝固,有時(shí)采用先噴一遍水泥漿液后噴射一遍水玻璃的方式,進(jìn)行雙液旋噴。
2、4采用靜壓注漿方式進(jìn)行注漿
高壓旋噴注漿結(jié)束后,利用孔口注漿裝置封住孔口進(jìn)行靜壓注漿,通過靜壓注漿可以擴(kuò)大漿液的注入范圍,防止旋噴固結(jié)體收縮從而增加旋噴體與原基礎(chǔ)混凝土結(jié)合緊密性。靜壓注漿開始時(shí)采用較稀的漿液和較低的注漿壓力,隨后逐漸增加漿液濃度及加大注漿壓力,直至設(shè)計(jì)注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液終凝前需進(jìn)行2—3次灌注。靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿。
2、5封孔
靜壓注漿結(jié)束后,若注漿孔口冒漿,需對(duì)孔口進(jìn)行封閉處理,防止?jié){液流出。若注漿結(jié)束后孔內(nèi)漿液有流失需補(bǔ)灌漿液到注漿孔內(nèi)漿液飽滿為止。復(fù)合注漿順序有時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,有時(shí)需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進(jìn)行注漿。
3復(fù)合注漿的施工方法
3、1施工準(zhǔn)備
(1)組織施工人員:復(fù)合注漿法加固地基施工時(shí),設(shè)備班需配備施工隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)人員、高壓泵工、電工、修理工各1人,鉆工3—6人,注漿工4人,共12—15人。(2)現(xiàn)場(chǎng)施工前準(zhǔn)備:施工前應(yīng)組建隊(duì)伍、清理施工場(chǎng)地、作好機(jī)械檢修和保養(yǎng)、布置好孔位、以及搭設(shè)工棚、備好材料等。(3)確定施工程序:①鉆孔:按設(shè)計(jì)鉆孔到一定深度,鉆孔孔徑為91(或101)mm,垂直度保證<1%。②建立孔口灌漿裝置:孔口灌漿裝置需滿足靜壓灌漿要求,又需滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。③采用高壓旋噴注漿法進(jìn)行噴射注漿,注漿從下而上,在既有建筑物地基加固中一般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷樁基加固中,先噴高壓清水一遍到三遍后再注漿。④高壓旋噴注漿結(jié)束后,利用孔口注漿裝置封孔進(jìn)行靜壓注漿,靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿,根據(jù)需要,漿液終凝前可進(jìn)行多次灌注。⑤注漿結(jié)束后,若注漿孔口冒漿,需對(duì)孔進(jìn)行封閉處理,防止?jié){液流出。(4)復(fù)合注漿施工中出現(xiàn)問題的處理:①注漿深度大時(shí),易造成上粗下細(xì)的固結(jié)體。影響固結(jié)體的承載能力,因而需在深度大的地層中注漿時(shí)采用增大壓力或降低提升速度的方式補(bǔ)救。②當(dāng)發(fā)現(xiàn)返漿量不足或不返漿時(shí),可采用降低提升速度或復(fù)噴方式處理。③當(dāng)冒漿量過大時(shí),可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。④在既有建筑物基礎(chǔ)加固處理時(shí),為防止產(chǎn)生附加沉降,施工時(shí)應(yīng)跳孔施工,同時(shí)應(yīng)在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。⑤靜壓注漿時(shí)如出現(xiàn)冒漿,可采用多次灌注的方式進(jìn)行注漿,待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進(jìn)行第二次注漿。同時(shí)注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠,防止?jié){液從孔口冒出。
篇10
關(guān)鍵詞; 壓密注漿,地基處理,應(yīng)用
Abstract:Under the construction design, because of the construction prospect error and structure design, and other factors, it will directly lead to the foundation load ability didn’t meet the construction self pressure, finally it also effect the construction appearance and bias even collapse. In order to solve more problems such as concrete surrounding reinforce, adding the foundation self width, reinforce the thickness and grouting reinforce, in order to achieve the foundation effectively reinforce treatment. In this paper, it will deeply discuss on the pushing pressure thickness slip casting methods applications under the foundation.
Keywords: pressure casting, foundation treatment, application
中圖分類號(hào):TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、壓密注漿的相關(guān)概念
壓密注漿是利用較高的壓力灌入濃度較大的水泥漿或化學(xué)漿液,注漿開始時(shí)漿液總是先充填較大的空隙,然后在較大的壓力下滲入土體孔隙。隨著土層孔隙水壓力升高擠壓土體,直至出現(xiàn)剪切裂縫,產(chǎn)生劈裂,漿液隨之充填裂縫,形成漿脈,使得土體內(nèi)形成新的網(wǎng)裝骨架結(jié)構(gòu)。漿脈在形成過程中由于占據(jù)了土體中一部分空間,加上土層內(nèi)孔隙被漿液所滲透,從而將土體擠密,構(gòu)成了新的漿脈復(fù)合地基,改善了土體的強(qiáng)度和防滲性能,同時(shí)也改變了土體物理力學(xué)性質(zhì),提高了軟土地基的承載力。壓密注漿法有以下特性
1因使用的是坍落度很小且不流動(dòng)的惰性漿材,故注入的漿材不會(huì)象劈裂注漿效果那樣隨意亂竄,可基本在預(yù)定加固部位形成均勻的固結(jié)體。2漿材在注入過程中壓縮周圍土體,使土層密度加大,承載力得到提高。3漿材坍落度小,配比時(shí)可按建筑物承載力需求任意設(shè)定形成的固結(jié)體強(qiáng)度均勻,可作為樁基使用。4占用場(chǎng)地小,可滿足場(chǎng)地狹窄的既有建筑物室內(nèi)施工。5無振動(dòng)、無噪音,可在建筑物密集的大中城市使用。6因使用的漿材是以水泥為主,故對(duì)施工場(chǎng)地和周圍環(huán)境不會(huì)造成污染。7在注漿施工時(shí),隨著注漿量的逐漸增大,便產(chǎn)生較大的上抬力。當(dāng)人為控制注漿力并造成適宜的上抬力時(shí),能使下沉或傾斜的構(gòu)筑物得以抬高或扶正。
壓密注漿常用于中砂地基及粘土地基中,若有適宜的排水條件也可采用。如遇排水困難可能在土體中引起高孔隙水壓力時(shí),這就必須采取很低的注漿速率。壓密灌漿可用于非飽和的土體,以調(diào)整不均勻沉降進(jìn)行托換技術(shù)以及在大開挖或隧道開時(shí)對(duì)鄰近土進(jìn)行加固。
二、壓密注漿的特點(diǎn)及其研究方法
壓密注漿的機(jī)理非常復(fù)雜,涉及到多方面的理論,如有限變形理論、接觸理論、固結(jié)理論等。研究壓密注漿可以采用有限單元法進(jìn)行分析,土體的變形應(yīng)該采用有限變形理論中的修正的拉格朗日方法描述進(jìn)行描述,土體的塑性屈服可采用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則表示,漿泡與土體之間的接觸可采用CavityExpansion理論或點(diǎn)面接觸模型進(jìn)行模擬,分析注漿過程還應(yīng)該考慮土體的固結(jié)效應(yīng)。
雖然壓密注漿力學(xué)機(jī)理分析及應(yīng)用先后被國(guó)外的學(xué)者探討過,但是,目前對(duì)壓密注漿的認(rèn)識(shí)還主要是依靠工程經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),這無疑給工程的應(yīng)用帶來了極大的不確定性,尤其是注漿壓力的控制值,更不必說在施工前就給出一個(gè)有效的估計(jì)值了。鑒于此,本章將在理論研究的基礎(chǔ)上,從注漿擴(kuò)孔過程中土體的壓縮機(jī)理出發(fā),考慮能耗區(qū)中的土體在注漿壓力和土壓力共同作用下的應(yīng)力——應(yīng)變——體變關(guān)系,再根據(jù)注漿擴(kuò)孔過程中的能量守恒和體變平衡原理,解決壓密注漿極限擴(kuò)孔壓力的理論解。這對(duì)于估算壓密注漿極限注漿壓力將有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
三、壓密注漿在地基中處理中的應(yīng)用范圍
壓密注漿法同大多數(shù)加固地基的方法一樣都是為了提高土地的承載能力,以及防止地基的慢慢的塌陷即不均勻的沉降,防止周圍在挖掘土地是造成建筑物本身的變形等領(lǐng)域。但是每一種加固地基的方法都有自身的適用范圍,壓密注漿方法也不例外,尤其建筑工程是關(guān)乎民生財(cái)產(chǎn)安全等至關(guān)重要的物體。研究壓密注漿在地基處理中的應(yīng)用范圍顯得十分有必要和重要。
壓密注漿的方法在較高的壓力在地基建設(shè)是向里灌入較高的濃度的水泥或者化學(xué)液,其一般的過程高濃度的水泥或者化學(xué)液先進(jìn)入較為大的空隙,然后再向細(xì)小的縫隙里靠壓力擠進(jìn)去,所以十分適合在地表層較為硬實(shí)像灰土層、混凝土。而在中層和深層土質(zhì)松軟這樣的地方為建筑地基堅(jiān)固補(bǔ)強(qiáng)。
由于在注漿管端部附近形成漿泡,當(dāng)漿泡的直徑較小時(shí),灌漿壓力基本沿鉆孔的徑向擴(kuò)展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大,便產(chǎn)生較大的上抬力而使地面抬動(dòng)。 所以壓密注漿法還可以適用于因?yàn)榉蔷鶆虺两狄鸾Y(jié)構(gòu)物傾斜的糾偏扶正。
由于壓密注漿法,漿材坍落度小,配比時(shí)可按建筑物承載力需求任意設(shè)定形成的固結(jié)體強(qiáng)度均勻,可作為樁基使用。占用場(chǎng)地小,可滿足場(chǎng)地狹窄的既有建筑物室內(nèi)施工。所以可以適用于場(chǎng)地窄小處建筑物基礎(chǔ)的托換。
由于壓密注漿法無振動(dòng)、無噪音,可在建筑物密集的大中城市使用。而且因使用的漿材是以水泥為主,故對(duì)施工場(chǎng)地和周圍環(huán)境不會(huì)造成污染。所以可以適用于地層液化的預(yù)防和整治。
四、壓密注漿法對(duì)在地基處理中的影響因素
在地基的建設(shè)中被加固的地基強(qiáng)度是壓密注漿法所產(chǎn)生效果的直接反應(yīng),壓密注漿法在地基處理中產(chǎn)生的效果,主要有地基所在的土層的性質(zhì),注漿量的多少、注漿時(shí)間的長(zhǎng)短、還有漿液的配方組成外添加劑的多少性質(zhì)等諸多銀鎖決定,其中土層性質(zhì)是決定是否采用壓密注漿工法的前提條件,通常對(duì)表層土質(zhì)堅(jiān)硬、而中層和深層土質(zhì)松軟的地層而言,當(dāng)要求加固后的強(qiáng)度較高時(shí)(幾個(gè)MPa)時(shí),可采用壓密注漿工法,該工法可靠性好,強(qiáng)度高(1.5~15MPa),從而滿足工程建筑物對(duì)地基承載的要求。而漿液的配方是保證加固效果的措施,對(duì)達(dá)到加固的強(qiáng)度至關(guān)重要。注漿量通常根據(jù)施工前的工程勘察所確定的地基土層性質(zhì)和預(yù)加固的工程量大小等情況來確定,充足的注漿可保證加固后的土體改良強(qiáng)度,如果注漿量不足將達(dá)不到設(shè)計(jì)的效果。同時(shí)注漿后的土體強(qiáng)度受時(shí)間的影響作用明顯,一般7天后就可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80。28天后可達(dá)到最終的設(shè)計(jì)承載強(qiáng)度。壓密注漿工法中的漿液因工藝要求常常要加入一定量的速凝劑、緩凝劑和膨脹劑,如果加入速凝劑會(huì)提高加固土質(zhì)的早期強(qiáng)度,但在一定程度上會(huì)降低最終的土層加固強(qiáng)度,但并不影響加固效果。
結(jié)語:
壓密注漿法雖然在很大程度上解決了地基建設(shè)上的諸多問題,尤其在地基加固、不便大型機(jī)械出入的場(chǎng)合方面解決了很多實(shí)際問題,但是隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,壓密注漿法也肯定會(huì)隨著社會(huì)科技的進(jìn)步而不斷更新,完善,在更多的場(chǎng)合發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn):
1 楊旭東;多年凍土地區(qū)路基變形特性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);1999年
2 劉妮娜;注漿法在濕陷性黃土路基暗穴處理中的應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2003年
3 馮旭海;壓密注漿作用機(jī)理與頂升效應(yīng)關(guān)系的研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2003年
4 孟國(guó)濤;昆明南市區(qū)地面沉降研究[D];昆明理工大學(xué);2003年
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