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1、某危房的地基加固与顶升纠偏设计与施工摘要:某危房采用加固地基,顶升纠偏的方法,顺利纠偏至设计控制位置,从而使其恢复正常使用。本文介绍了地基加固,顶升法纠倾的设计和施工过程,为类似工程提供参考。关键词:地基加固,静压桩托换,顶升纠倾,中图分类号:TU746文献标识码:A1工程概况福州市某单位大楼建于1982年,总建筑面积1900平方米,钢筋混凝土框架结构,片筏基础。该建筑建成后由于在上部结构和填土荷载作用下,深厚淤泥产生长期固结沉降,且附楼西边的筏板搁在主楼的桩基础上,同时受应力叠加作用和场地东边原有池塘等
2、因素的影响,导致建筑物产生不均匀沉降,使建筑物向西倾斜。根据2007年5月省建筑科学研究院提供的倾斜观测资料,该楼东南头角向东倾斜率为13.5‰,西南头角向北倾斜率为9.06‰,整幢楼呈由西南向东北方向的整体双向倾斜状态。其向东及向北倾斜率均已超过《危险房屋监定标准》(JGJ125―99)规定的危标准7‰的标准,该建筑物各点倾斜率见下图1。由于该建筑物受到不同程度的损坏或破坏,结构上已存在严重的安全隐患,参照部颁的《房屋完损等级评定标准》中的有关规定,经综合评定该建物已属于危房,经业主方邀请有关专家认证后
3、认为:拆除重建同样的办公楼约需225万元,而纠倾加固只需约50万元,且施工工期短,所以决定采取纠倾加固处理。图1顶升前垂直度数据图2纠倾方案选择2.1顶升法纠倾设计本工程结构为钢筋混凝土框架结合预制楼板装配,根据该工程上部结构刚度较弱的特点,须先对地基及上部结构进行加固,然后采用基础梁上托换结构顶升的办法。顶升前,在顶升面上部加做一道水平向封闭顶升梁,顶升梁的截面和配筋根据上部荷载计算见图2。顶升时,结构的受力特点相当于倒置弹性地基上的墙梁,其上部荷载通过墙梁经千斤顶传递给基础梁,然后传递至地基。图2顶升
4、梁设计图顶升点的数量根据千斤顶的荷载设计值经计算确定,然后根据千斤顶位置设置顶升洞,对顶座和顶升梁底受力点采用专用垫块和钢板加强,对千斤顶底面下至基础梁面以上的砖体采用凿槽后做成混凝土短柱,顶面放置铁件,以防顶升时结构构件局部承压破坏,本工程选用额定工作荷载为xxxkN手动螺旋千斤顶,取工作不均匀系数为0.8,则每台千斤顶设计顶升力为xxxkN。现本楼顶升梁底以上结构总重为xxxxkN,取千斤顶安全系数为1.5。经按各墙体段的荷载进行计算,本楼共布置千斤顶xxx台。62.2各点顶升量的确定各点顶升量Hi一
5、般包括三个数值:1建筑物已有不均匀沉降的调整值Ha:2根据使用功能需要的整体顶升值Hb:3地基土剩余不均匀变形预估调整值Hc(本工程已考虑地基加固,故Hc=0。)则由式Hi=Ha+Hb+Hc,可得各点的顶升量Hi。3地基加固方案既有建筑地基基础加固方法有多种,如基础扩大和加固、锚杆静压桩、预压桩或灌注桩、注浆等。根据该工程地质报告所提供的各地层岩土性状,考虑到该楼不均匀沉降和倾斜仍在继续发展的现状,拟对该楼的地基采用锚杆静压桩托换加固。本工程的场地土层自上而下主要为:淤泥、亚粘土、中粗砂含碎石粘土等,其中
6、淤泥锚杆静压桩的极限摩阻力标准值为15~20kpa极限端阻力标准值为3000kpa,中粗砂含碎石的极限摩阻力标准值为30~35kpa,极限端阻力标准值为8000kpa,粘土的极限摩阻力标准值为20~25kpa极限端阻力标准值为3000kpa,中粗砂含碎石层包括中粗砂含碎石夹层和中粗砂含碎石持力层。6综合考虑场地地质条件和该建筑物的实际情况,拟采用锚杆静压桩如下:桩身混凝土强度为C30,桩身断面为250*250,本工程共布桩66根,最长桩长24米,最短桩长18米,平均桩长21米,单桩设计承载力为250KN,
7、压桩终压力为400KN,锚杆静压桩的制作及施工按建筑标准设计《锚杆静压桩》DBJT13―24。<4施工简介严格按下列顺序进行:处理与本楼相关的搭建梁板→地基基础锚杆静压桩托换加固→上部结构加固→顶升梁施工→千斤顶设置→设置顶升标尺→上下部结构分离→试顶升→顶升实施结构分离处连接→其他修复及装修。锚杆静压桩施工时掌握压桩力及桩长双控的原则,打桩时按沉降量大的到沉降量小的顺序进行。封桩用C30早强微膨胀混凝土浇筑桩孔,并用震动机振捣密实,经养护后回填土方。锚杆桩打完,地基得到了加固后进行顶升梁分段施工,施工前
8、应在各段设置钢筋砼支承芯垫,间距0.5m,梁分段长度不大于1.5m,且不大于开间墙段的1/3,并应间隔进行,等该段达到强度后方可进行邻段施工,主筋应预留搭接焊接长度,顶升梁施工时应设置砼倒入口中,等顶升梁强度达到30%时方可进行凿除。6本工程采用整体顶升的方法进行,施工分为三个阶段进行:2006年9月1日之前进行顶升前的准备工作、顶升梁的施工、顶升设备安置、顶升前测量,2006年12月17日进行整体顶升纠偏;2006年12月2