建筑物糾偏加固處理方法
日期:2020-05-17 09:57:41 / 人氣:1493
到目前為止使用30年以上的建筑物面積達到30億m2不止,早些建筑由于當(dāng)時施工經(jīng)驗并不豐富,技術(shù)比較落后,等多種因素地基產(chǎn)生不均勻沉降而造成建筑物整體傾斜或出現(xiàn)裂縫。惠州加固公司小鞏認為建筑工程糾偏方法的選擇必須充分考慮施工環(huán)境、地基基礎(chǔ)狀況,進行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析,在此基礎(chǔ)上選擇安全有效的糾偏方法。
1建筑物住宅樓傾斜產(chǎn)生原因分析
1.1設(shè)計原因
1.1.1缺乏對規(guī)范了解
設(shè)計人員不熟悉或沒有認真學(xué)習(xí)、掌握頒布的現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。加之規(guī)范又不斷修訂更新,沒有按規(guī)范正確進行基礎(chǔ)設(shè)計者屢見不鮮。
1.1.2忽視概念設(shè)計
建筑物基礎(chǔ)設(shè)計未能準(zhǔn)確掌握地基土特性,缺乏認真的方案比選,采用的基礎(chǔ)形式不當(dāng)而引發(fā)事故。建筑物設(shè)計偏重于非對稱的美學(xué)藝術(shù),造成建筑結(jié)構(gòu)不勻稱,上部結(jié)構(gòu)對地基施加的荷載作用不均勻,甚至差異較大,結(jié)構(gòu)重心與荷載中心偏離,沉降縫布置欠妥等因素造成建筑物產(chǎn)生傾斜。同一棟建筑物上選用兩種以上基礎(chǔ)形式或?qū)⒒A(chǔ)置于剛度不同的地基土層上,易發(fā)生嚴重事故。
1.1.3計算設(shè)計存在偏差
對于軟土地基或建筑物形體復(fù)雜、高度變化較大時,必須按照變形與強度雙控條件進行設(shè)計,以確保建筑物的整體均勻沉降。如果只進行強度驗算,將會使建筑物發(fā)生不均勻或過量沉降。
1.2 建筑施工原因
1.2.1基坑護坡
基坑護坡施工存在問題造成漏水、漏砂現(xiàn)象,導(dǎo)致開挖區(qū)周圍地表下陷。由于護坡施工存在問題,應(yīng)力集中于較脆弱的部位,容易導(dǎo)致護坡產(chǎn)生缺陷,或由于護坡施工接縫問題,導(dǎo)致缺陷處產(chǎn)生漏水、漏砂現(xiàn)象,引致地表下陷。護坡施工時,如果穩(wěn)定液的水位或濃度不夠,容易引起溝壁變形破壞,引起地表下陷。
1.2.2擋土樁、廢樁拔除
鋼板樁、廢樁抽拔時,因振動作用產(chǎn)生夯實效果,致使松散砂質(zhì)土緊密,而造成地表下陷。板樁拔除后,地層中孔隙,除了樁本身的體積外,還有附著于樁上的土壤,此孔隙不易用砂或灌漿方式將其完全填滿,因此造成地表位移下陷。
1.2.3隆起導(dǎo)致沉陷
在軟弱粘土層中開挖,土方移除后,因解壓作用,開挖區(qū)內(nèi)外兩側(cè)覆土壓力不平衡,擋土壁背側(cè)的土壤極易產(chǎn)生塑性流動,從護坡的下端滑動至開挖面內(nèi),造成開挖底面隆起,而護坡背側(cè)土壤產(chǎn)生下陷現(xiàn)象。
1.2.4施工抽水
工程開挖時,若開挖深度低于地下水位,即需要抽水,以保持開挖面干燥。如果擋土壁止水性不好、貫入深度不足或抽水位置不當(dāng),使得開挖區(qū)周圍的地下水位下降,導(dǎo)致土壤有效應(yīng)力增加,將會造成開挖區(qū)外地表壓密沉陷。
1.3 工程勘察失誤
(1)若勘測點布置過少,或者只借鑒相鄰建筑物的地質(zhì)資料,對建筑場地沒有進行認真勘察評價,提出的地質(zhì)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(zhǔn)確,結(jié)論不正確,建議不合理,給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員造成誤導(dǎo)。
(3)地基勘察和勘探點布置不全面或者勘探點深度不夠。對大型高層建筑有的僅做了建筑物本身的地基勘察,未做區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查,地下情況不明即提出地質(zhì)勘察報告。
1.4 外部干擾
(1)相鄰建筑物之間的距離、荷載的影響。相鄰建筑物的基底應(yīng)力相互迭加,引起新的附加沉降,造成建筑物不均勻沉降。若相鄰兩棟建筑物基礎(chǔ)的面積接近,荷載差異小,則不均勻沉降小,反之則不均勻沉降大;若相鄰建筑物的距離越近,且埋深差異越大,引起的相互不均勻沉降越大。
(2)建筑物室內(nèi)外堆載或填土的影響?;A(chǔ)上及其附近有大面積堆載,如填土、生產(chǎn)堆料等。若荷載小,距離遠,則對基礎(chǔ)傾斜的影響小,反之,若荷載大,距離近,則對基礎(chǔ)傾斜的影響大。
(3)相鄰基坑、地下工程開挖施工的影響。相鄰基坑、地下工程開挖解除了建筑物地基土側(cè)向限制,如開挖過程中加固支護不當(dāng)將造成地基土的側(cè)向移動,施工過程中的降水、振動等活動容易造成地基土的擾動破壞,降低其承載力。
(4)樁基、沉井、某些地基處理方法施工所產(chǎn)生的振動、擠壓、松弛等的影響。樁基、沉井等施工產(chǎn)生振動、擠土效應(yīng)、松弛效應(yīng)等對鄰近結(jié)構(gòu)的地基土產(chǎn)生較大的擾動,造成地基變形的增大。
(5)樁基本身質(zhì)量未達設(shè)計要求,如混凝土強度偏低、斷樁、樁底沉渣等問題,監(jiān)理又未能及時發(fā)現(xiàn),上部樓層荷載增大后易造成基礎(chǔ)不均勻沉降,嚴重的會使結(jié)構(gòu)梁、板、柱開裂,造成整體傾斜甚至倒塌。
3 糾偏及加固施工方案分析
3.1 傾斜糾偏方案
方案一:沉井水平卸土法進行糾偏
沉井水平卸土法進行糾偏,在我國許多地區(qū)的糾偏施工中被廣泛使用,該方法具有施工工藝簡單,施工機具占地小,無噪音,易于控制沉降量,技術(shù)實施方便,風(fēng)險小,糾偏效果顯著等優(yōu)點,但該方法使建筑物的標(biāo)高降低。
施工原理:在房屋沉降相對較小,即基礎(chǔ)標(biāo)高較高的樓體基礎(chǔ)外側(cè)地段設(shè)置沉井,在沉井內(nèi)采用高壓沖水槍以扇形均勻沖擊基礎(chǔ)下的土體,然后將泥漿排入泥漿池中。通過土體的蠕變使這部分基礎(chǔ)人為的在短期內(nèi)勻速產(chǎn)生沉降,達到減少基礎(chǔ)的差異沉降量,減少樓體傾斜量的目的。
方案二:千斤頂頂升法進行糾偏
千斤頂頂升法進行糾偏,該方法適用于建筑物的不均勻沉降較大,造成標(biāo)高過低,傾斜建筑物基礎(chǔ)為樁基等。該方法施工技術(shù)難度較大,經(jīng)濟造價高,但糾偏效果直觀、顯著,可以保持建筑物原有的標(biāo)高。
施工原理:在建筑物底層制作鋼筋混凝土頂升梁(柱),設(shè)置千斤頂?shù)鬃卜徘Ы镯敚ㄟ^千斤頂頂升鋼筋混凝土頂升梁來抬高建筑物,以達到樓體傾斜量的目的。
3.2 地基基礎(chǔ)加固方案
錨桿靜壓樁托換基礎(chǔ)加固方法因其加固效果明顯而替代了許多其它的加固方法被業(yè)內(nèi)人士廣泛采用。該方法具有施工時無振動,無噪音,設(shè)備簡單,操作方便,可在場地和空間狹窄的條件下施工等優(yōu)點,適用于已有建筑物的地基加固基礎(chǔ)托換,并可在不停產(chǎn)和不搬遷的情況下進行工程處理。
施工原理:利用原有建筑物的自重,先在基礎(chǔ)相應(yīng)位置上砌置地錨梁,埋設(shè)錨桿,借錨桿反力通過反力架,用千斤頂將預(yù)制好的樁逐節(jié)壓入基礎(chǔ)上開鑿出來的樁孔內(nèi),當(dāng)達到設(shè)計深度或達到設(shè)計壓樁力后,立即將樁與基礎(chǔ)連接錨固,使原基礎(chǔ)得到托換,提高基礎(chǔ)承載力,制止建筑物繼續(xù)沉降。
1建筑物住宅樓傾斜產(chǎn)生原因分析
1.1設(shè)計原因
1.1.1缺乏對規(guī)范了解
設(shè)計人員不熟悉或沒有認真學(xué)習(xí)、掌握頒布的現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。加之規(guī)范又不斷修訂更新,沒有按規(guī)范正確進行基礎(chǔ)設(shè)計者屢見不鮮。
1.1.2忽視概念設(shè)計
建筑物基礎(chǔ)設(shè)計未能準(zhǔn)確掌握地基土特性,缺乏認真的方案比選,采用的基礎(chǔ)形式不當(dāng)而引發(fā)事故。建筑物設(shè)計偏重于非對稱的美學(xué)藝術(shù),造成建筑結(jié)構(gòu)不勻稱,上部結(jié)構(gòu)對地基施加的荷載作用不均勻,甚至差異較大,結(jié)構(gòu)重心與荷載中心偏離,沉降縫布置欠妥等因素造成建筑物產(chǎn)生傾斜。同一棟建筑物上選用兩種以上基礎(chǔ)形式或?qū)⒒A(chǔ)置于剛度不同的地基土層上,易發(fā)生嚴重事故。
1.1.3計算設(shè)計存在偏差
對于軟土地基或建筑物形體復(fù)雜、高度變化較大時,必須按照變形與強度雙控條件進行設(shè)計,以確保建筑物的整體均勻沉降。如果只進行強度驗算,將會使建筑物發(fā)生不均勻或過量沉降。
1.2 建筑施工原因
1.2.1基坑護坡
基坑護坡施工存在問題造成漏水、漏砂現(xiàn)象,導(dǎo)致開挖區(qū)周圍地表下陷。由于護坡施工存在問題,應(yīng)力集中于較脆弱的部位,容易導(dǎo)致護坡產(chǎn)生缺陷,或由于護坡施工接縫問題,導(dǎo)致缺陷處產(chǎn)生漏水、漏砂現(xiàn)象,引致地表下陷。護坡施工時,如果穩(wěn)定液的水位或濃度不夠,容易引起溝壁變形破壞,引起地表下陷。
1.2.2擋土樁、廢樁拔除
鋼板樁、廢樁抽拔時,因振動作用產(chǎn)生夯實效果,致使松散砂質(zhì)土緊密,而造成地表下陷。板樁拔除后,地層中孔隙,除了樁本身的體積外,還有附著于樁上的土壤,此孔隙不易用砂或灌漿方式將其完全填滿,因此造成地表位移下陷。
1.2.3隆起導(dǎo)致沉陷
在軟弱粘土層中開挖,土方移除后,因解壓作用,開挖區(qū)內(nèi)外兩側(cè)覆土壓力不平衡,擋土壁背側(cè)的土壤極易產(chǎn)生塑性流動,從護坡的下端滑動至開挖面內(nèi),造成開挖底面隆起,而護坡背側(cè)土壤產(chǎn)生下陷現(xiàn)象。
1.2.4施工抽水
工程開挖時,若開挖深度低于地下水位,即需要抽水,以保持開挖面干燥。如果擋土壁止水性不好、貫入深度不足或抽水位置不當(dāng),使得開挖區(qū)周圍的地下水位下降,導(dǎo)致土壤有效應(yīng)力增加,將會造成開挖區(qū)外地表壓密沉陷。
1.3 工程勘察失誤
(1)若勘測點布置過少,或者只借鑒相鄰建筑物的地質(zhì)資料,對建筑場地沒有進行認真勘察評價,提出的地質(zhì)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(zhǔn)確,結(jié)論不正確,建議不合理,給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員造成誤導(dǎo)。
(3)地基勘察和勘探點布置不全面或者勘探點深度不夠。對大型高層建筑有的僅做了建筑物本身的地基勘察,未做區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查,地下情況不明即提出地質(zhì)勘察報告。
1.4 外部干擾
(1)相鄰建筑物之間的距離、荷載的影響。相鄰建筑物的基底應(yīng)力相互迭加,引起新的附加沉降,造成建筑物不均勻沉降。若相鄰兩棟建筑物基礎(chǔ)的面積接近,荷載差異小,則不均勻沉降小,反之則不均勻沉降大;若相鄰建筑物的距離越近,且埋深差異越大,引起的相互不均勻沉降越大。
(2)建筑物室內(nèi)外堆載或填土的影響?;A(chǔ)上及其附近有大面積堆載,如填土、生產(chǎn)堆料等。若荷載小,距離遠,則對基礎(chǔ)傾斜的影響小,反之,若荷載大,距離近,則對基礎(chǔ)傾斜的影響大。
(3)相鄰基坑、地下工程開挖施工的影響。相鄰基坑、地下工程開挖解除了建筑物地基土側(cè)向限制,如開挖過程中加固支護不當(dāng)將造成地基土的側(cè)向移動,施工過程中的降水、振動等活動容易造成地基土的擾動破壞,降低其承載力。
(4)樁基、沉井、某些地基處理方法施工所產(chǎn)生的振動、擠壓、松弛等的影響。樁基、沉井等施工產(chǎn)生振動、擠土效應(yīng)、松弛效應(yīng)等對鄰近結(jié)構(gòu)的地基土產(chǎn)生較大的擾動,造成地基變形的增大。
(5)樁基本身質(zhì)量未達設(shè)計要求,如混凝土強度偏低、斷樁、樁底沉渣等問題,監(jiān)理又未能及時發(fā)現(xiàn),上部樓層荷載增大后易造成基礎(chǔ)不均勻沉降,嚴重的會使結(jié)構(gòu)梁、板、柱開裂,造成整體傾斜甚至倒塌。
3 糾偏及加固施工方案分析
3.1 傾斜糾偏方案
方案一:沉井水平卸土法進行糾偏
沉井水平卸土法進行糾偏,在我國許多地區(qū)的糾偏施工中被廣泛使用,該方法具有施工工藝簡單,施工機具占地小,無噪音,易于控制沉降量,技術(shù)實施方便,風(fēng)險小,糾偏效果顯著等優(yōu)點,但該方法使建筑物的標(biāo)高降低。
施工原理:在房屋沉降相對較小,即基礎(chǔ)標(biāo)高較高的樓體基礎(chǔ)外側(cè)地段設(shè)置沉井,在沉井內(nèi)采用高壓沖水槍以扇形均勻沖擊基礎(chǔ)下的土體,然后將泥漿排入泥漿池中。通過土體的蠕變使這部分基礎(chǔ)人為的在短期內(nèi)勻速產(chǎn)生沉降,達到減少基礎(chǔ)的差異沉降量,減少樓體傾斜量的目的。
方案二:千斤頂頂升法進行糾偏
千斤頂頂升法進行糾偏,該方法適用于建筑物的不均勻沉降較大,造成標(biāo)高過低,傾斜建筑物基礎(chǔ)為樁基等。該方法施工技術(shù)難度較大,經(jīng)濟造價高,但糾偏效果直觀、顯著,可以保持建筑物原有的標(biāo)高。
施工原理:在建筑物底層制作鋼筋混凝土頂升梁(柱),設(shè)置千斤頂?shù)鬃卜徘Ы镯敚ㄟ^千斤頂頂升鋼筋混凝土頂升梁來抬高建筑物,以達到樓體傾斜量的目的。
3.2 地基基礎(chǔ)加固方案
錨桿靜壓樁托換基礎(chǔ)加固方法因其加固效果明顯而替代了許多其它的加固方法被業(yè)內(nèi)人士廣泛采用。該方法具有施工時無振動,無噪音,設(shè)備簡單,操作方便,可在場地和空間狹窄的條件下施工等優(yōu)點,適用于已有建筑物的地基加固基礎(chǔ)托換,并可在不停產(chǎn)和不搬遷的情況下進行工程處理。
施工原理:利用原有建筑物的自重,先在基礎(chǔ)相應(yīng)位置上砌置地錨梁,埋設(shè)錨桿,借錨桿反力通過反力架,用千斤頂將預(yù)制好的樁逐節(jié)壓入基礎(chǔ)上開鑿出來的樁孔內(nèi),當(dāng)達到設(shè)計深度或達到設(shè)計壓樁力后,立即將樁與基礎(chǔ)連接錨固,使原基礎(chǔ)得到托換,提高基礎(chǔ)承載力,制止建筑物繼續(xù)沉降。
作者:惠州建筑加固
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