某危房的地基加固與頂升糾偏設計與施工57267363

1工程概況
 
　　福州市某單位大樓建于1982年，總建筑面積1900平方米，鋼筋混凝土框架結構，片筏基礎。該建筑建成后由于在上部結構和填土荷載作用下，深厚淤泥產生長期固結沉降，且附樓西邊的筏板擱在主樓的樁基礎上，同時受應力疊加作用和場地東邊原有池塘等因素的影響，導致建筑物產生不均勻沉降，使建筑物向西傾斜。根據2007年5月省建筑科學研究院提供的傾斜觀測資料，該樓東南頭角向東傾斜率為13.5‰，西南頭角向北傾斜率為9.0‰，整幢樓呈由西南向東北方向的整體雙向傾斜狀態。其向東及向北傾斜率均已超過《危險房屋監定標準》（JGJ125—99）規定的危標準7‰的標準，該建筑物各點傾斜率見下圖1。由于該建筑物受到不同程度的損壞或破壞，結構上已存在嚴重的安全隱患，參照部頒的《房屋完損等級評定標準》中的有關規定，經綜合評定該建物已屬于危房，經業主方邀請有關專家認證后認為：拆除重建同樣的辦公樓約需225萬元，而糾傾加固只需約50萬元，且施工工期短，所以決定采取糾傾加固處理。
 
　　圖1頂升前垂直度數據圖
 
　　2糾傾方案選擇
 
　　2.1頂升法糾傾設計
 
　　本工程結構為鋼筋混凝土框架結合預制樓板裝配，根據該工程上部結構剛度較弱的特點，須先對地基及上部結構進行加固，然后采用基礎梁上托換結構頂升的辦法。頂升前，在頂升面上部加做一道水平向封閉頂升梁，頂升梁的截面和配筋根據上部荷載計算見圖2。頂升時，結構的受力特點相當于倒置彈性地基上的墻梁，其上部荷載通過墻梁經千斤頂傳遞給基礎梁，然后傳遞至地基。
 
　　圖2頂升梁設計圖
 
　　頂升點的數量根據千斤頂的荷載設計值經計算確定，然后根據千斤頂位置設置頂升洞，對頂座和頂升梁底受力點采用專用墊塊和鋼板加強，對千斤頂底面下至基礎梁面以上的磚體采用鑿槽后做成混凝土短柱，頂面放置鐵件，以防頂升時結構構件局部承壓破壞，本工程選用額定工作荷載為xxxkN手動螺旋千斤頂，取工作不均勻系數為0.8，則每臺千斤頂設計頂升力為xxxkN。現本樓頂升梁底以上結構總重為xxxxkN，取千斤頂安全系數為1.5。經按各墻體段的荷載進行計算，本樓共布置千斤頂xxx臺。
 
　　2.2各點頂升量的確定
 
　　各點頂升量Hi一般包括三個數值：
 
　　1建筑物已有不均勻沉降的調整值Ha：
 
　　2根據使用功能需要的整體頂升值Hb：
 
　　3地基土剩余不均勻變形預估調整值Hc（本工程已考慮地基加固，故Hc=0。）
 
　　則由式Hi=Ha+Hb+Hc，可得各點的頂升量Hi。
 
　　3地基加固方案
 
　　既有建筑地基基礎加固方法有多種，如基礎擴大和加固、錨桿靜壓樁、預壓樁或灌注樁、注漿等。根據該工程地質報告所提供的各地層巖土性狀，考慮到該樓不均勻沉降和傾斜仍在繼續發展的現狀，擬對該樓的地基采用錨桿靜壓樁托換加固。
 
　　本工程的場地土層自上而下主要為：淤泥、亞粘土、中粗砂含碎石粘土等，其中淤泥錨桿靜壓樁的極限摩阻力標準值為15~20kpa極限端阻力標準值為3000kpa，中粗砂含碎石的極限摩阻力標準值為30~35kpa，極限端阻力標準值為8000kpa，粘土的極限摩阻力標準值為20~25kpa極限端阻力標準值為3000kpa，中粗砂含碎石層包括中粗砂含碎石夾層和中粗砂含碎石持力層。綜合考慮場地地質條件和該建筑物的實際情況，擬采用錨桿靜壓樁如下：樁身混凝土強度為C30，樁身斷面為250*250，本工程共布樁66根，最長樁長24米，最短樁長18米，平均樁長21米，單樁設計承載力為250KN，壓樁終壓力為400KN，錨桿靜壓樁的制作及施工按建筑標準設計《錨桿靜壓樁》DBJT13—24。
 
　　<
 
　　4施工簡介
 
　　嚴格按下列順序進行：處理與本樓相關的搭建梁板→地基基礎錨桿靜壓樁托換加固→上部結構加固→頂升梁施工→千斤頂設置→設置頂升標尺→上下部結構分離→試頂升→頂升實施結構分離處連接→其他修復及裝修。
 
　　錨桿靜壓樁施工時掌握壓樁力及樁長雙控的原則，打樁時按沉降量大的到沉降量小的順序進行。封樁用C30早強微膨脹混凝土澆筑樁孔，并用震動機振搗密實，經養護后回填土方。
 
　　錨桿樁打完，地基得到了加固后進行頂升梁分段施工，施工前應在各段設置鋼筋砼支承芯墊，間距0.5m，梁分段長度不大于1.5m，且不大于開間墻段的1/3，并應間隔進行，等該段達到強度后方可進行鄰段施工，主筋應預留搭接焊接長度，頂升梁施工時應設置砼倒入口中，等頂升梁強度達到30%時方可進行鑿除。
 
　　本工程采用整體頂升的方法進行，施工分為三個階段進行：2006年9月1日之前進行頂升前的準備工作、頂升梁的施工、頂升設備安置、頂升前測量，2006年12月17日進行整體頂升糾偏；2006年12月20日開始對建筑物進行結構連接及修復，頂升過程中，應保證各頂升點按設計要求，保證整幢建筑物受力均衡，為防止局部出現受力突變（集中），每次的最大頂升量不得超過20mm，頂升時應同步進行。頂升達到設計高度后應立即在墻體交叉或主要受力部位用墊塊穩住，并迅速進行結構連接，頂升高度較大時應邊頂邊砌筑墻體，千斤頂應在結構連接完畢，并達到設計強度后方可分批分期拆除。
 
　　建筑物頂升時設置水準儀和經緯儀觀測站，以觀測建筑物頂升糾傾全過程；在每個支承點上設置頂升標尺，并建立統一的指揮系統，保證千斤頂同步和按設計要求控制每次頂升量。
 
　　圖3頂升后垂直度數據圖
 
　　此工程頂升加固施工均符合國家規范、規程要求和符合設計要求，糾傾后的該辦公樓傾斜率控制在1‰以內；經使用一年后，未發現不均勻沉降，質量較好。
 
　　5結語
 
　　1本工程地基下沉傾斜實屬危房，經采用靜壓樁托換地基加固補強，控制地基穩定后進行頂升糾偏是成功的。
 
　　2頂升糾偏結束后傾斜率減小至3‰，滿足規范要求，竣工后至今1年多，經回訪、觀測，地基穩定，使用正常，未發現地基下沉和結構墻體開裂現象。實踐證明糾偏技術效果可靠。
  聯系人；喬先生
電話；010-57267363   010-88683990
手機；13051788566
地址：北京市海淀區五棵松 
網址：http://www.bjpcth.com
網址：http://www.bjjgw.cn/
網址：http://www.pcth010.com/