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【關(guān)鍵詞】加固 施工 地基 基礎(chǔ) 建筑
地基基礎(chǔ)是建筑物的關(guān)鍵部位,若既有建筑地基基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或既有建筑增層、擴(kuò)建,都需要對(duì)既有地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。因此,正確分析加固原因,合理確定地基基礎(chǔ)加固措施,以保證建筑物的質(zhì)量,是施工管理人員所面臨的艱巨任務(wù)。
一、 地基加固前要做好勘察
既有建筑地基基礎(chǔ)加固之前,必須了解施工現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)情況。而地基勘察報(bào)告可詳實(shí)的反映現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況,為基礎(chǔ)加固施工提供質(zhì)量保證。如果沒(méi)有地基勘察報(bào)告,施工人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)的判斷就可能與實(shí)際情況存在偏差,從而做出錯(cuò)誤的施工決策。
要做好地基勘察工作,必須明確勘察的目的是提供真實(shí)的地質(zhì)資料,以利于建筑設(shè)計(jì)。然后根據(jù)建筑的使用要求與場(chǎng)地的特點(diǎn),定好鉆孔的深度,保證孔的底部坐落在設(shè)計(jì)的持力層上。如果鉆孔深度定的過(guò)淺,就會(huì)影響對(duì)地基承載力和地基沉降的計(jì)算。因此,必須確定合適的鉆孔深度。另外,還需要保證勘察探坑與鉆孔的數(shù)量足夠,以便將土層的特性完全表達(dá)出來(lái),避免造成質(zhì)量事故,使工程的成本增加。
二、 既有建筑地基基礎(chǔ)加固的原因
(1)既有建筑地基基礎(chǔ)加固的原因有建筑物地基承載力不足、新建相鄰建筑物施工影響、地下水位下降、樁基礎(chǔ)質(zhì)量不合格、地基勘測(cè)的探點(diǎn)數(shù)量少、對(duì)土層分析有誤等,這些因素引起建筑物墻體裂縫、地基沉降及其他質(zhì)量問(wèn)題,使建筑物不能滿足功能要求,嚴(yán)重威脅使用者的安全。如拆掉既有建筑重新建造,會(huì)浪費(fèi)巨大的資金,在經(jīng)濟(jì)效益方面很不劃算。采用地基基礎(chǔ)加固的辦法,不但可以彌補(bǔ)基礎(chǔ)的問(wèn)題,而且能節(jié)約費(fèi)用。因此,許多建筑單位都采用地基基礎(chǔ)加固的辦法解決這一問(wèn)題。
(2)既有建筑改建、擴(kuò)建、增層使上部荷載增加,原有地基基礎(chǔ)承載力不能承受改建、擴(kuò)建、增層后新的荷載。
三、 既有建筑地基基礎(chǔ)加固的措施
在對(duì)既有建筑地基基礎(chǔ)加固施工方面,根據(jù)既有建筑地基基礎(chǔ)的情況,可采用樁式頂護(hù)法、擴(kuò)梁法等加固方法。
1. 樁式頂護(hù)法
樁式頂護(hù)法的適用范圍:樁式頂護(hù)法在加固既有建筑的地基時(shí),比較適合用在砂質(zhì)土、素填土、粘質(zhì)土、雜填土及黃土的地基中。樁式頂護(hù)法的分類:樁式頂護(hù)法有墩式樁頂護(hù)法、坑式靜壓樁頂護(hù)法、漿液填充法三種。
(1)坑式靜壓樁頂護(hù)
坑式靜壓樁主要用在條砂質(zhì)土、素填土、雜填土及黃土基礎(chǔ)的加固。
1)坑式靜壓樁頂護(hù)施工前,先根據(jù)被頂護(hù)的基礎(chǔ)上部荷載情況確定好樁的位置,要盡量避開上部有門窗等墻體薄弱部位,并勘測(cè)樁基底部地下水位的情況。若地下水位過(guò)高,則須降水后施工。
2)施工時(shí),要將坑挖在被頂護(hù)加固建筑的內(nèi)側(cè)或外側(cè)附近,使坑盡量貼近建筑物。若坑壁的土體為軟弱土,則需支護(hù)坑壁,然后在基底下面挖橫向?qū)Э印?/p>
3)將第一節(jié)樁放入導(dǎo)坑后,要安置測(cè)力裝置及千斤頂,用千斤頂壓把每一節(jié)樁壓入。根據(jù)千斤頂?shù)男谐檀_定每節(jié)樁長(zhǎng),樁身可采用預(yù)制鋼筋混凝土方樁或鋼管。施工時(shí),技術(shù)人員須對(duì)樁的沉降值與壓樁力進(jìn)行記錄,并隨時(shí)對(duì)樁的垂直度校正。
4)壓樁力達(dá)到 1.5 倍的單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),則對(duì)應(yīng)的樁的入土深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,這時(shí)可以將千斤頂拆除。如果采用的是鋼管樁,可將混凝土澆灌在管中,然后與既有基礎(chǔ)澆筑成一體。
(2)墩式樁頂護(hù)法
墩式樁主要用在既有建筑物的改造、橋梁工程等各類地基基礎(chǔ)的加固、以及由于基礎(chǔ)不均勻沉降而引起的開裂等,具有施工簡(jiǎn)便、成本少、施工時(shí)對(duì)建筑物使用無(wú)妨礙的特點(diǎn)。
采用墩式樁頂護(hù)法加固時(shí),先在既有建筑物的基礎(chǔ)下面設(shè)一個(gè)敦式樁基礎(chǔ),基底的土質(zhì)須堅(jiān)硬、密實(shí),然后將做好的鋼筋籠放入墩式樁基礎(chǔ)。在放鋼筋時(shí),要注意不能使鋼筋籠的端部插入到坑壁的土中。放好鋼筋籠后,再進(jìn)行基礎(chǔ)注漿。注漿施工須分兩個(gè)階段,并控制好注漿壓力。第一階段壓力值可定為 0.5kPa,第二階段的壓力值可定為 2kPa,第二階段的注漿要在第一階段所注的漿體剛好初凝時(shí)進(jìn)行。這種方法施工前,要先勘測(cè)基底地下水位的情況。如果地下水位的標(biāo)高在基底之下,則能用這種加固方式。否則,不能用這種加固方式。
(3)漿液填充法
漿液填充法主要用于粘性土、人工填土、淤泥質(zhì)土地基的既有建筑物條形基礎(chǔ)加固。施工時(shí),在既有基礎(chǔ)下,每隔一定距離挖長(zhǎng) 1m左右,寬度比既有建筑條形基礎(chǔ)略寬的短坑,深度以到達(dá)設(shè)計(jì)持力層為準(zhǔn),注意支護(hù)好坑壁。坑挖好,立即澆筑混凝土,混凝土澆筑至距離既有建筑基底7 cm 處停止。待經(jīng)過(guò) 24 h,混凝土充分沉降后,用摻有速凝劑和膨脹劑的水泥漿把新舊基礎(chǔ)之間的空隙填滿。注意,水泥應(yīng)選用大于 PS325 的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。
2. 混凝土套加固法
當(dāng)既有建筑的地基基礎(chǔ)支承力不足而產(chǎn)生裂縫時(shí),一般采用混凝土套法加固基礎(chǔ)。在采用混凝土套法加固時(shí),基礎(chǔ)每邊擴(kuò)寬 20cm,擴(kuò)寬部分加設(shè)的鋼筋應(yīng)與既有基礎(chǔ)中的主筋焊接在一起。澆筑混凝土前,應(yīng)將既有基礎(chǔ)鑿毛和清理干凈表面,并將碎石或砂礫鋪在原有地基上,厚度大約為 15cm。澆筑的混凝土中要摻微膨脹劑,且混凝土強(qiáng)度不能低于 C30。
四、 地基基礎(chǔ)加固的注意事項(xiàng)
(1)既有建筑地基基礎(chǔ)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后,地基土承載力與以前相比會(huì)發(fā)生明顯的改變。因此在地基基礎(chǔ)加固之前,應(yīng)對(duì)既有地基基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)核,并現(xiàn)場(chǎng)勘察確定地基承載力等技術(shù)參數(shù)。如果現(xiàn)場(chǎng)勘察不便,可以參考鄰近房屋的地基承載力情況,適當(dāng)提高既有建筑物的地基承載力值。對(duì)于擴(kuò)增基礎(chǔ),須驗(yàn)算基礎(chǔ)底面積擴(kuò)大后的承載力。若驗(yàn)算結(jié)果不符合要求,則還需將基礎(chǔ)加高。
(2)為使加固后的基礎(chǔ)能有效承受上部荷載,必須采取如下措施,以確保新舊基礎(chǔ)能緊密連接。
1)既有基礎(chǔ)的表面須進(jìn)行鑿毛,并用水沖刷,再抹一層薄的水泥素漿。
2)新加基礎(chǔ)里的鋼筋與既有基礎(chǔ)中的鋼筋應(yīng)焊接牢固,也可將短鋼筋植在既有基礎(chǔ)上,與新加固基礎(chǔ)的鋼筋焊接在一起。
3)在開挖既有基礎(chǔ)時(shí),不允許沿基礎(chǔ)通長(zhǎng)挖槽,應(yīng)分段間隔開挖。以免使地基土的暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng),產(chǎn)生地基沉降。
4)對(duì)于基礎(chǔ)擴(kuò)寬部分,其下面應(yīng)鋪設(shè)抗壓強(qiáng)度較高的墊層材料,并夯打密實(shí)。
五、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,既有建筑地基基礎(chǔ)加固一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)工作。我們?cè)诩扔薪ㄖ鼗A(chǔ)加固施工時(shí),一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,仔細(xì)分析具體存在的問(wèn)題,合理地確定既有建筑地基基礎(chǔ)加固的方案,以達(dá)到解決問(wèn)題、節(jié)約經(jīng)費(fèi)的目的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:小樁托換;側(cè)限圍箍;既有建筑;地基加固;應(yīng)用
很多建筑在使用一定年限后,墻體會(huì)出現(xiàn)大量的裂縫,這不但影響了建筑的美觀性,還降低了建筑的質(zhì)量與使用年限,如果不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理的話,很容易發(fā)生安全事故。通過(guò)對(duì)建筑墻體出現(xiàn)裂縫原因的分析發(fā)現(xiàn),地基基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降對(duì)建筑的質(zhì)量有很大的影響,地基沉降也是造成建筑出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。下面筆者根據(jù)某工程實(shí)例,對(duì)既有建筑加固中小樁托換和側(cè)限圍箍技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行了探究,希望可以有效的提高我國(guó)建筑加固技術(shù)水平的提升。
1 工程概況
某建筑在使用的過(guò)程中,出現(xiàn)了大量裂縫,其建筑結(jié)構(gòu)類型屬于磚混結(jié)構(gòu),該建筑樓層為地上5層,建筑的功能是宿舍樓,布局呈L型,樓體分為東西兩部分,而且相互獨(dú)立。其中東樓長(zhǎng)50.4m,寬14m,西樓的長(zhǎng)度是47.6m,寬也是14m。樓層標(biāo)高為3.3。經(jīng)過(guò)測(cè)試,該工程抗震防裂度為8。該工程設(shè)在十字街路口,東西樓相鄰而建,是由水泥、混凝土以及混合砂漿構(gòu)成的,其外墻施工采用的是抹灰技術(shù),從建成到加固施工歷經(jīng)14年。
2 出現(xiàn)裂縫的原因
該建筑在建成后不久,就發(fā)現(xiàn)東樓的南北外墻出現(xiàn)了裂縫,而且出現(xiàn)裂縫的部位是外墻中間部位,這些裂縫隨著時(shí)間的推移不斷加寬加長(zhǎng),使建筑出現(xiàn)了較大的安全隱患。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些裂縫一般集中在建筑窗口的附近,而且有些裂縫使得管道出現(xiàn)了滲漏情況,地面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有積水。通過(guò)核查驗(yàn)槽記錄發(fā)現(xiàn),該建筑在地基打夯時(shí)發(fā)現(xiàn)了一定數(shù)量的橡皮土,在施工的過(guò)程中,施工單位用砂卵石墊層代替了橡皮土;并且施工單位還對(duì)建筑西端的伸縮縫進(jìn)行了小部位的換填。
該建筑在投入使用的過(guò)程中,還對(duì)東樓北側(cè)部位進(jìn)行了鉆孔,經(jīng)過(guò)土質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),該土層中含有大量的磚塊、灰土以及煤屑,還有一定的細(xì)砂。經(jīng)過(guò)研究可以判定,該建筑的施工場(chǎng)地地基并不均勻,而且中間的土質(zhì)比較硬,其他地方的土質(zhì)比較軟。經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),該場(chǎng)地中間與兩端的含水量具有一定的差異性,兩端的含水量比較高。
經(jīng)過(guò)分析與調(diào)查,該建筑的橫、縱墻面布局規(guī)劃較為整齊,建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載也比較均勻,所以,該建筑出現(xiàn)裂縫主要與地質(zhì)條件有很大的關(guān)系。該建筑的施工場(chǎng)地土質(zhì)比較差,土層的密度比較低,而且雜質(zhì)比較多。另外,該建筑的地下管道長(zhǎng)期受到滲漏的影響,降低了地基的荷載力,使得地基出現(xiàn)了不均勻的沉降現(xiàn)象。這也降低了建筑結(jié)構(gòu)的剛度與穩(wěn)定性,使得墻體從中間部位開始,出現(xiàn)了大量的裂縫。
3 加固目的與原則
建筑一旦出現(xiàn)裂縫,就會(huì)大大降低墻面的美觀性,如果不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理的話,很容易造成安全事故,影響建筑的正常使用以及功能的發(fā)揮。所以,加固的目的就是提高建筑的質(zhì)量、安全以及使用年限。在該工程中,加固施工主要是通過(guò)相關(guān)技術(shù)控制建筑地基的沉降問(wèn)題,使建筑的地基更加穩(wěn)定,防止建筑的墻體繼續(xù)出現(xiàn)裂縫,并且避免舊裂縫繼續(xù)擴(kuò)大;在加固的過(guò)程中,要加強(qiáng)對(duì)建筑受損結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,加固設(shè)計(jì)要求通常要高于原設(shè)計(jì)要求,這樣才能保證建筑能夠繼續(xù)安全的使用。
加固原則是結(jié)合地基基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,并考慮上部結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)的共同作用。加固過(guò)程中盡量減少對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)損傷和地基原土的擾動(dòng);考慮對(duì)鄰近建筑和環(huán)境的影響,并考慮機(jī)具可操作性、施工安全性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素&選定最合理的加固方法。
4 加固方案
采用小樁側(cè)限圍箍與局部(兩端)樹根樁托換加固建筑物地基基礎(chǔ)。小樁孔徑200mm,孔深:室外9.5m,室內(nèi)7.5m。布孔方式為室外沿縱墻呈梅花形布孔,室內(nèi)在樓房?jī)啥搜貦M墻布孔。選用小直徑樁(樹根樁)的優(yōu)點(diǎn)是所需場(chǎng)地較小,可在凈高1.75m的低矮架空層內(nèi)施工;樁徑小,因而對(duì)筏片承臺(tái)和地基土幾乎不產(chǎn)生擾動(dòng)。小樁不僅可承受壓力,也可以承受一定的交替荷載。由于側(cè)限圍箍的剛度遠(yuǎn)大于地基土,可將基礎(chǔ)邊緣的高壓力區(qū)的部分荷載傳遞到變形模量較高的加固區(qū)上,使應(yīng)力擴(kuò)散,減小基底卜未加固土體的附加應(yīng)力,從而減小地基的壓縮變形。
5 加固施工
5.1 工藝流程:測(cè)放樁位鉆孔清孔制作安放鋼筋籠下注漿管一次注漿投入碎石二次注漿孔口灌漿制作樁帽。
5.2 成孔順序?yàn)殚g隔跳孔施工,先外排后內(nèi)排,先室外后室內(nèi)。
5.3 選用GY-100小型鉆機(jī)鉆孔成孔,采用水或泥漿作為循環(huán)冷卻鉆頭和除渣手段。施鉆時(shí)鉆機(jī)要安放端正平穩(wěn),控制鉆桿垂直度;注意泥漿密度,保持孔壁穩(wěn)定。達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí)用專用測(cè)繩測(cè)定,鉆深可由鉆桿測(cè)定;鉆深與孔深之差為孔底沉渣厚度,若大于100mm需進(jìn)行清理。
5.4 鋼筋籠按設(shè)計(jì)分段制作,每段鋼筋籠長(zhǎng)度視現(xiàn)場(chǎng)條件和機(jī)具情況而定,現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)主筋采用單面焊接,焊接長(zhǎng)度不小于10d;混凝土保護(hù)層厚15~20mm。為防止泥漿進(jìn)入管內(nèi),需在管底口用黑膠布封住,縱向間距100mm。注漿管放在鋼筋籠內(nèi),一起放入鉆孔。
5.5 鋼筋籠和注漿管沉入鉆孔后壓入水泥漿,灌注過(guò)程中,注漿管一般埋入水泥漿中2~3m,以保證樁體質(zhì)量。一次灌漿后立即投入碎石,填至孔口并達(dá)到中密實(shí)狀態(tài),用鋼筋插搗密實(shí)。注漿壓力為0.2~0.3MPa,漿液配比為0.6~0.7:1,采用32.5礦渣硅酸鹽水泥,二次注漿時(shí)到漿液溢出孔口為止。
5.6 成孔注漿加固過(guò)程中應(yīng)由專人密切監(jiān)測(cè)建筑物地基變形情況,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)人員及有關(guān)部門分析原因并妥善解決。
5.7 兩端樁采用樹根小樁凈漿裹石混凝土施工工藝,經(jīng)取芯進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),結(jié)果均達(dá)到設(shè)計(jì)要求的15MPa,試驗(yàn)條件符合樁身強(qiáng)度等級(jí)測(cè)定要求,因此可認(rèn)為樁身強(qiáng)度整體符合設(shè)計(jì)要求。
結(jié)束語(yǔ)
本文參考了某建筑加固的實(shí)際案例,經(jīng)過(guò)分析與調(diào)查,該建筑出現(xiàn)大量裂縫主要是土質(zhì)條件不合格造成的。另外,施工單位還要提高對(duì)建筑施工期的管理,避免建筑的地下管道受到長(zhǎng)時(shí)間的浸泡,這會(huì)降低建筑的使用年限。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察發(fā)現(xiàn),該工程在加固處理后,未出現(xiàn)地基沉降問(wèn)題,地基以及建筑結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定,而且建筑外墻的裂縫得到了良好的控制,可以說(shuō)通過(guò)應(yīng)用小樁托換和側(cè)限圍箍技術(shù),收到了較好的加固效果。采用這種加固方式,不但操作簡(jiǎn)便,而且具有一定的經(jīng)濟(jì)性,可以有效的節(jié)省施工的成本。
參考文獻(xiàn)
[1]預(yù)試樁托換工法[J].建筑技術(shù)開發(fā),1994(1).
關(guān)鍵詞:建筑物 設(shè)計(jì) 能耗
一、前言
既有建筑結(jié)構(gòu)的存在,在很大程度上限制了建筑改造的內(nèi)容,否則費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)材料,失去了對(duì)既有建筑物改造的意義,回到拆建的老路上去了。結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)方案的確定對(duì)業(yè)主的決策是十分重要的,在結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的方案擴(kuò)初階段,應(yīng)該整體分析既有建筑結(jié)構(gòu)在抗震、強(qiáng)度、耐久性等方面的鑒定報(bào)告,通過(guò)對(duì)既有建筑物竣工圖的閱讀、現(xiàn)場(chǎng)勘察、分析工程改造的內(nèi)容,來(lái)確定工程改造的可行性以及對(duì)改造提出限制性要求等問(wèn)題。
二、建筑物改造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題
1. 有建筑結(jié)構(gòu)是否要進(jìn)行抗震加固及抗震加固方案。熟悉既有建筑物竣工圖紙、現(xiàn)場(chǎng)勘察、分析對(duì)既有建筑物的鑒定報(bào)告,按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》等現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程要求進(jìn)行抗震計(jì)算分析,并滿足其要求的構(gòu)造措施。特別對(duì)于有屋頂增層、層間增夾層以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件托換的改造工程必須根據(jù)新增結(jié)構(gòu)與既有建筑結(jié)構(gòu)的連接方式(剛接、鉸接等)確定合適的計(jì)算模型進(jìn)行抗震計(jì)算分析。
2. 根據(jù)給水排水、暖氣通風(fēng)、強(qiáng)電弱電等專業(yè)改造的內(nèi)容來(lái)確定結(jié)構(gòu)加固改造方案。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)。
3. 根據(jù)建筑使用功能改變、建筑使用功能增加的內(nèi)容來(lái)確定結(jié)構(gòu)加固改造方案。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(lái)抵消功能改變而增加的設(shè)計(jì)荷載,否則要確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固方案。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、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。新增落地結(jié)構(gòu)要考慮對(duì)既有建筑在不勻均沉降方面的影響以及對(duì)既有建筑在抗震性能方面的影響。若新增落地結(jié)構(gòu)與既有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)距離較近,一般采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)較好,樁底端置于對(duì)既有建筑地基影響范圍以下的持力層或置于堅(jiān)硬基巖上,樁護(hù)壁采用現(xiàn)澆鋼筋硅護(hù)壁,必要時(shí)加強(qiáng)護(hù)壁剛度及護(hù)壁施工工藝要求,以減小施工過(guò)程中對(duì)既有建筑地基基礎(chǔ)的影響;若增落地結(jié)構(gòu)與既有建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)距離較遠(yuǎn),可采用獨(dú)立基礎(chǔ)、條基等基礎(chǔ)形式,但此時(shí)若基礎(chǔ)持力層埋置較深,開挖基坑放坡時(shí)要考慮對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)柱的穩(wěn)定性,基坑放坡土的側(cè)壓力對(duì)柱的影響,柱周邊土揭除時(shí)柱的長(zhǎng)細(xì)比等因素。根據(jù)增落地結(jié)構(gòu)面積大小,選取與既有建筑結(jié)構(gòu)分縫或相連接的方案,要連就要連牢,要分縫就要徹底分開。增落地結(jié)構(gòu)與既有建筑無(wú)論是連接還是分開,均應(yīng)考慮基礎(chǔ)持力層應(yīng)力的相互影響,驗(yàn)算二者的沉降差異,以便采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案。
4. 施工方案的確定。建筑物改造工程的施工內(nèi)容包括既有建筑樓地面、屋面面層的拆除,墻體內(nèi)外飾面的拆除,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拆除及加固,增加結(jié)構(gòu)及構(gòu)件,水、暖氣通風(fēng)、強(qiáng)電弱電等設(shè)備的安裝等。既有建筑物的存在,使得工程施工方案不同于一般新建工程,確定施工方案時(shí)應(yīng)全面考慮對(duì)既有建筑物的影響。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(lái)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(guò)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。
5. 新技術(shù)、新材料的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,國(guó)內(nèi)外技術(shù)的交流,以及改造工程市場(chǎng)的需求,用于改造工程的新技術(shù)、新材料不斷出現(xiàn)并應(yīng)少月二J二工程實(shí)踐,如結(jié)構(gòu)粘結(jié)材料、結(jié)構(gòu)加固高強(qiáng)輕質(zhì)材料、體外預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用,抗震耗能機(jī)構(gòu),輕質(zhì)圍護(hù)材料的應(yīng)用,新的施工工藝的應(yīng)用等。改造工程方案及擴(kuò)初設(shè)計(jì)一階段就要注意收集這方面的資料及工程應(yīng)用情況,選取合適的新技術(shù)新材料,以使得改造工程經(jīng)濟(jì)、省時(shí)的實(shí)施。
三、結(jié)語(yǔ)
改造工程與新建工程相比,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度大,工程施工復(fù)雜,特別是設(shè)計(jì)上要考慮的問(wèn)題較多。要考慮既有建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,盡量不損傷既有建筑結(jié)構(gòu);要考慮新增結(jié)構(gòu)與既有建筑結(jié)構(gòu)的連接方案,考慮新增結(jié)構(gòu)的傳力路線以及整個(gè)結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型;要考慮施工方案,方便施工,以及施工過(guò)程中保證既有建筑結(jié)構(gòu)的安全、施工安全。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:接建;方案比選;高壓噴射注漿旋噴樁;單向地基梁
Abstract: QingDaoZhan both stood DiaoLou south side by running complex building built a, according to completion data and geological data, both building foundation shallow, and there is a lie layer under the mud and pit, the scheme is selected, draw the conclusion: the high pressure jet grouting jet grouting pile reinforcement method can effectively silt layer and soil layer backfilling pit, and avoid the disturbance of adjacent building foundation; ChanXiangLiang type can effectively avoid based equipment cop, and stress is reasonable, as the best design.
Keywords: connect the building; The alternative schemes; High pressure jet grouting jet grouting pile; One-way foundation beam
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
隨著青島市快速路三期工程項(xiàng)目的啟動(dòng)實(shí)施,青島站部分生產(chǎn)生活設(shè)施已列入拆遷范圍,為不影響青島市重點(diǎn)工程的進(jìn)度,同時(shí)最大限度地滿足車站運(yùn)輸生產(chǎn)需要,降低拆遷給運(yùn)輸生產(chǎn)工作帶來(lái)的影響,設(shè)計(jì)從多方面分析,在既有站調(diào)樓南側(cè)擬接建運(yùn)轉(zhuǎn)綜合樓一座,地上四層,層高3.6m,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。建筑平面位置圖如圖1示:
圖1建筑平面位置關(guān)系圖
2 設(shè)計(jì)難點(diǎn)
根據(jù)既有站調(diào)樓竣工資料,原基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深0.8m,基底標(biāo)高為-1.10m。為避免基坑超挖對(duì)既有基礎(chǔ)造成影響,擬接建部分基底標(biāo)高同既有基底標(biāo)高,并要求對(duì)既有基礎(chǔ)采取適宜的防護(hù)措施。
根據(jù)地質(zhì)資料顯示,該處地質(zhì)條件較差,表層土厚度不均,無(wú)承載力,且存在地基承載力特征值fak=65KPa的淤泥層,場(chǎng)地西南角有一處4.0m(長(zhǎng))x4.0m(寬)x1.8m(深)的地坑,因此如何確定合理的地基處理措施及基礎(chǔ)形式,既能有效加固軟弱地基,又能盡量減小對(duì)既有建筑基礎(chǔ)的影響,成為本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
3 方案選型
根據(jù)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算,傳至基礎(chǔ)的荷載總值統(tǒng)計(jì)如表1所示:
根據(jù)地質(zhì)條件及既有建筑基礎(chǔ)資料,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型擬采用以下幾種方案,如表2所示:
4 方案設(shè)計(jì)選型及比較
4.1方案一:換填砂夾石墊層,梁板式筏形基礎(chǔ)
4.1.1地基處理設(shè)計(jì)
北側(cè)F軸靠近既有建筑范圍換填0.5m厚砂夾石墊層,同時(shí)需做好對(duì)既有基礎(chǔ)的防護(hù),避免因超挖對(duì)既有建筑基礎(chǔ)造成影響。其它范圍換填1.0m厚砂夾石墊層,墊層換填高度變化處,需按1:2(高度:長(zhǎng)度)錯(cuò)臺(tái)過(guò)渡。地坑范圍需全部挖除并換填砂夾石墊層。
4.1.2基礎(chǔ)計(jì)算結(jié)果
地梁截面尺寸為700mmx650mm,筏板厚度400mm,寬出柱邊800mm~1800mm不等,基礎(chǔ)底板反力102KPa。
4.1.3 方案分析
從基礎(chǔ)計(jì)算結(jié)果來(lái)看,地基承載力有所提高,但地基處理存在厚度不均的弊端,并且需進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。經(jīng)檢算,修正后的軟弱下臥層(第②土層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層)地基承載力特征值fZ=115KPa,而下臥層頂面處的總壓力P=145KPa大于fZ,不能滿足設(shè)計(jì)要求,因此該方案不適用。
4.2采用高壓噴射注漿旋噴樁進(jìn)行地基加固,分別采用交叉梁式基礎(chǔ)、單向梁式基礎(chǔ)
4.2.1 地基處理設(shè)計(jì)
高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土等地基,可用于既有建筑和新建建筑的地基加固。本工程存在淤泥質(zhì)土,且靠近既有建筑,擬采用旋噴樁,樁徑500,樁長(zhǎng)3.2m,樁間距1m,等邊三角形布樁,置換率為0.227,由單樁豎向承載力特征值計(jì)算公式(《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》第12.2.3條)求得單樁豎向承載力特征值Ra=130kN,根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》第9.2.5條,經(jīng)計(jì)算,采用高壓噴射注漿法處理后的復(fù)合地基承載力特征值fspk=150KPa。該地基處理方式加固了淤泥層及地坑回填土層,有效的提高了承載力,同時(shí)基坑開挖至既有基底標(biāo)高即可,不存在超挖現(xiàn)象,避免了對(duì)相鄰建筑基礎(chǔ)的擾動(dòng)。
4.2.2按照處理后的復(fù)合地基,從以下兩種基礎(chǔ)型式中進(jìn)行比選
4.2.2.1基礎(chǔ)型式一:交叉梁式基礎(chǔ)
經(jīng)計(jì)算,地基梁截面700mmx650mm,翼緣寬度1500mm,梁底標(biāo)高-1.00m。但根據(jù)給排水專業(yè)提供的資料,有室內(nèi)給、排水管穿越地基梁,需埋設(shè)套管并進(jìn)行加固處理,從而給施工帶來(lái)一定的難度,延長(zhǎng)了工期,同時(shí)也增加了造價(jià)。
4.2.2.2基礎(chǔ)型式二:?jiǎn)蜗蛄菏交A(chǔ)
經(jīng)計(jì)算,地基梁截面700mmx650mm,翼緣寬度2100mm,梁底標(biāo)高-1.00m,基礎(chǔ)布置如圖2所示。該方案有效地避開了設(shè)備管線(詳見圖內(nèi)粗線所示),同時(shí),經(jīng)計(jì)算基底平均反力值P=125KPa小于復(fù)合地基承載力特征值fspk=150KPa,基礎(chǔ)承載力滿足設(shè)計(jì)要求。
圖2 單向梁式基礎(chǔ)平面布置圖(粗線示地下給排水管線)
4.3 方案確定
綜上所述,經(jīng)比較,采用高壓噴射注漿旋噴樁法加固地基,單向梁式基礎(chǔ)為最佳設(shè)計(jì)方案。
5 結(jié)語(yǔ)
接建房屋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,基礎(chǔ)底面標(biāo)高一般不應(yīng)低于既有基礎(chǔ)底面標(biāo)高,地基處理方式應(yīng)既能夠有效地加固地基,又能盡量避免對(duì)既有建筑基礎(chǔ)的擾動(dòng),同時(shí)應(yīng)綜合考慮有無(wú)管線埋設(shè)或管溝布置等,并盡量避開。因此,應(yīng)進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的比選,在保證安全的前提下,確定最為經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉正峰.地基與基礎(chǔ)工程新技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].北京:海潮出版社,2006
[2] 龔曉南.地基處理手冊(cè)[M].3版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008
關(guān)鍵詞:加固理論 施工工藝 技術(shù)應(yīng)用 建筑物
近年來(lái),隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)生活水平質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。相對(duì)的對(duì)其居住環(huán)境的需求也提高。既有建筑結(jié)構(gòu)的存在,在很大程度上限制了建筑結(jié)構(gòu)加固改造的內(nèi)容,否則費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)材料,失去了對(duì)既有建筑物改造的意義。結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)方案的確定對(duì)業(yè)主的決策是十分重要的,在結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)的方案擴(kuò)初階段,應(yīng)該整體分析既有建筑在抗震、強(qiáng)度、耐久性等方面的鑒定報(bào)告,通過(guò)對(duì)既有建筑物現(xiàn)場(chǎng)勘察、分析工程改造的內(nèi)容,來(lái)確定對(duì)工程中建筑物增層加固改造的可行性以及對(duì)改造提出限制性要求等問(wèn)題。
1.增層改造的原則
1.1 合理承載原則在進(jìn)行建筑增層改造時(shí)一定要根據(jù)原有的基建承受力進(jìn)行綜合考慮,特別是抗震的系數(shù)指標(biāo)要求。在建筑增層改造中應(yīng)該不超過(guò)地基承受力的90%為準(zhǔn),以便適應(yīng)未來(lái)地基下層的可能性。
1.2 整體連貫原則在進(jìn)行建筑增層改造時(shí)應(yīng)該考慮到原有建筑的藝術(shù)效果,機(jī)應(yīng)該根據(jù)建筑的原有特點(diǎn)精心設(shè)計(jì)整體要求,做到連貫一致,以符合建筑的整體藝術(shù)效果。
1.3 綠色生態(tài)原則在進(jìn)行建筑增層改造時(shí)應(yīng)該按照建筑的節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)要求,注重建筑的綠色生態(tài)環(huán)保,最大限度的做到節(jié)能、采光,以接近自然的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工。
2.增層改造的優(yōu)點(diǎn)
2.1將大幅度地增加建筑面積,節(jié)約征地費(fèi)用和配套費(fèi)。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)。
2.2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(diào)。
2.3在增層改造的過(guò)程中,通過(guò)合理調(diào)整原建筑的平面和立面格局,更新了原有水暖、電等配套設(shè)備,達(dá)到調(diào)整使用功能、美化環(huán)境的要求。
2.4增層改造的建設(shè)周期短、投資小,對(duì)于目前增長(zhǎng)的建設(shè)需求具有十分重要的作用。
2.5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挠行緩健?/p>
2.6充分利用既有建筑物長(zhǎng)期荷載作用下地基承載力的增長(zhǎng)剩余,在地基不作處理或略加處理的條件下,直接進(jìn)行增層改造,其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
目前,我國(guó)城鎮(zhèn)現(xiàn)有房屋中相當(dāng)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(duì)緩解趨緊張的城市用地矛盾具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3.增層改造的構(gòu)造措施
3.1為進(jìn)一步提高整體性,增加層每層要求設(shè)置鋼筋混凝土圈梁,使增層部分新增荷載均勻傳到基礎(chǔ)上,防止增層后產(chǎn)生不均勻沉降,圈梁應(yīng)作內(nèi)外墻設(shè)置。
3.2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(zhì)材料,屋面結(jié)構(gòu)采用木屋架或輕鋼屋架承重體系。
3.3增層部分結(jié)構(gòu)上保持一致,上下對(duì)應(yīng),在原結(jié)構(gòu)上直接增層時(shí),原地基基礎(chǔ)和承重結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一,窗口位置設(shè)置和原建筑應(yīng)相同,煙囪及上下水管、煤氣、暖氣、電器設(shè)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。
3.4在對(duì)地基基礎(chǔ)及墻體強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算并滿足抗震設(shè)防要求后,可采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料來(lái)砌筑增加層墻體,當(dāng)個(gè)別墻段基礎(chǔ)強(qiáng)度不足時(shí),可先進(jìn)行局部加固處理。
3.5該建筑經(jīng)長(zhǎng)期使用,墻體強(qiáng)度下降較大,增層驗(yàn)算時(shí),上部結(jié)構(gòu)的砌體強(qiáng)度降低10%~20%,通過(guò)試驗(yàn)確定準(zhǔn)確的砌體結(jié)構(gòu)承載力,墻體強(qiáng)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(chǔ)備考慮,采用在原墻兩面加鋼絲網(wǎng)水泥砂漿的辦法加強(qiáng)。
4.建筑增層改造技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)思考
4.1建筑增層改造技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該以質(zhì)量安全為第一要?jiǎng)?wù),確保工程的安全。盡管技術(shù)運(yùn)用能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)要求,但在實(shí)際操作過(guò)程中,能夠有許多突變的因素,應(yīng)將工程質(zhì)量安全置于首位。
4.2建筑增層改造技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該注意建筑材料選用的融合性。現(xiàn)行的許多建筑材料往往基于現(xiàn)代建筑施工要求基礎(chǔ)上而生成的,具有穩(wěn)固性強(qiáng)、粘接性好的特點(diǎn)。對(duì)此,在施工過(guò)程中,應(yīng)該充分考慮原有的用材特點(diǎn)。
4.3建筑增層改造技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該注重于技術(shù)成功運(yùn)用實(shí)例。建筑是一項(xiàng)民生工程,對(duì)于一些仍在實(shí)踐過(guò)程中實(shí)驗(yàn)的技術(shù),應(yīng)該予以慎重選擇,特別是一些年代已久的建筑,不可施行。
5.結(jié)束語(yǔ)
總之,在建筑增層改造技術(shù)應(yīng)用中,我們應(yīng)該僅僅把握以下幾方面:① 認(rèn)真分析原有建筑的基建承載力,做到適量而止;② 注重設(shè)計(jì)的藝術(shù)效果,提高審美價(jià)值,③ 體現(xiàn)綠色技術(shù)和生態(tài)環(huán)保特點(diǎn),最大限度滿足現(xiàn)代人的生活發(fā)展需要。
房屋增層改造涉及面廣,原建筑物建造時(shí)間長(zhǎng)、變化多、情況復(fù)雜,要做到適用、經(jīng)濟(jì)、快捷難度很大,目前還沒(méi)有專門的加層設(shè)計(jì)法令性規(guī)定,因此設(shè)計(jì)前要廣泛收集資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,認(rèn)真分析資料,確定合理的建筑方案和結(jié)構(gòu)方案。
參考文獻(xiàn):