既有建筑地基加固技術范文

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既有建筑地基加固技術

篇1

關鍵詞:地基加固;注漿;工藝特點;施工要點

中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A

引言

為了提升建筑物的質量以及建筑物的剛性,必須將建筑物地基和基礎上所產生的縫隙進行填充,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固化的漿液采用氣化和電化學的方式注入縫隙,以降低建筑物的局部壓力,是建筑物能夠更好的形成一個整體,增強其基礎部分的防水性和密閉性。

但是目前在我國使用的注漿工藝,還處于相對初級的階段,這主要是由于我國施工單位在進行注漿工作的過程中,通常采用粗放式的方式進行注漿,而沒有考慮將注漿工作進行細化,以達到更好的注漿效果。在一些發達國家,注漿工藝一般由專業注漿施工隊伍進行完成,會精確的測量液塊濃度、原料消耗、局部所受壓力以及其他細節問題,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

在注漿環節的施工中,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、沙礫以及煤粉等進行充分攪拌,為了防止漿液在凝固后出現收縮程度過大繼而出現裂縫,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。

而具體到每一個工程,都有其不同的特點,因此每個工程都有其不同的注漿施工方案,我們對于注漿方案的制定,必須根據工程指標的要求,其中防滲漏指標是最重要的標準參數之一,一般由監理方進行工程砂漿取樣,進行實驗室檢測,待檢測結果顯示滲透度合格后,方可進行大面積施工,在施工過程中需要隨時取樣進行檢測,最后進行竣工驗收檢測。在工程中一般使用K作為滲漏標準,如果K值保持在4mm/s左右的速度,就可以認定為滲漏指標合格。但對于整體工程來說,防滲漏只是其中的一方面,除此之外還要進行剛性檢測、飽和度檢測、粘合度檢測和其他參數檢測,待所有參數合格后,方可以認定為工程合格。

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安區西北一塊企業場地內,建筑物主體為企業立體庫,占地為長方形,東西向長為143米,南北向寬為52米,整體結構為鋼結構,地基形式為混凝體,基礎形式以夯擴樁為主,建筑物建成約為2年。在2013年7月中旬,建筑物出現軸向開裂以及地面下沉情況,主體雖沒有發生變形,但是其內部最高落差已經達到11厘米,地面下沉最大值為7厘米。

在初期的勘測過程中,技術人員發現事故出現的額原因在于北側的室外給水管道的積水較多,導致大量積水滲入基礎和地基所在的區域,繼而出現了該地區土質疏松的情況。這種情況還在擴散,使得沉降時刻都在繼續。這會嚴重的損害地基結構,也會在一定程度上破壞建筑物基礎的完整性,最直接的結果是導致建筑物整體出現開裂現象,所以必須采用注漿工藝對基礎和地基進行復位和強化。

2.地質結構分析

在地質勘測報告中,地下15米深度的土層分別為:雜土層、素土層、沖積層、粉質粘土和細砂粘土等。以下是報告中關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,土質不均勻,沒有明顯的特征,土層厚度約為2米左右,土質較松散;對另一處雜土層取樣,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,土質均勻,沒有建筑垃圾,一般為自然土層,稍顯濕潤,含水量適中。

(3)粉質粘土層。該層處于6米以下的深層,土質分布十分均勻,有少量的小姜石,還有一些含鐵量較為豐富的巖石,多數以粘土為主,其土壤密度較密實,土質呈黃色,濕度適中。

(4)細砂黏土層。在勘測的最下層,該層的密實度較高,而且其土壤分布較平均,有零星云母和石英,濕度較大。

3.技術參數分析

根據該工程的建筑特點以及地理位置,通過技術人員與監理人員的論證,最終選定進行注漿工藝對其基礎進行加固,并選定細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。

通過與管理部門進行協商,技術部門對施工的標準進行量化要求,并在實際工作中進行隨時檢測。具體參數為:

(1)注漿的方式,要根據地層的具體情況來決定,該工程需要進行深約10米鉆孔和埋管,之后才能開始真正的注漿工作。漿液經過長時間的推送,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備工作。

(2)外部注漿孔間距為1.20m,內部注漿孔間距1.5米,采用梅花形布孔,注漿順序應按跳孔間隔注漿方式進行,并且采用先后內部的注漿施工方法。當地下水流速較大時,應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,根據注漿效果可以適當添加外加劑,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,穩壓5分鐘后即可停止注漿。

(5)在注漿工作結束后月一個月,注漿部分完全硬化,在這種情況下,可以進行應力檢測以及防滲漏檢測。

4.制定注漿方案

(1)準備階段

第一,將施工場地按照施工設計圖進行布置和整理,重點檢查水源、電源以及生活區是否有安全隱患,物品是否正確擺放等等。在一些特殊的場合,需要進行二次供水和供電,其設備是否已經安裝完畢;第二,需要對建筑物周圍的地下管線進行調查,并在一些容易出現誤操作的區域使用警示線或是障礙物加以保護,避免施工損壞地下管線;第三,要對員工進行安全教育,保證上崗前穿戴好勞動保護用品,技術人員有義務將一些技術難點和重點向施工人員進行技術交底;第四,檢查社會是否完好,杜絕機械設備的“帶病作業”。

(2)注漿工藝流程

第一,由技術人員根據圖紙測放注漿孔位置。第二,施工人員就位,由技術人員進行技術交底。第三,在該孔位用鉆機成孔,孔徑110mm。第四,技術人員驗孔。第五,在鉆孔內放置孔徑為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。第六,注水泥漿。漿體應經過攪漿機充分攪拌均勻后才能開始壓注,在注漿過程中不停攪拌,攪拌時間應小于初凝時間。漿液在泵送前應經過篩網過濾。第七,鋸斷外露的用于注漿的花管。第八,重復上述步驟3~7至注漿施工結束。

(3)需要注意的問題

在注漿的過程中,需要進行幕墻或是幕層的澆筑,這樣做的目的是為了防止漿液外溢,進而能夠保證漿液充分進入注漿區域。在對基礎進行加固時,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,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,不能夠使用強酸強堿,比如PH=4的酸性水或是工業廢水,不可以進行漿液攪拌。在漿液攪拌成形后,可以進行澆筑工作。還要對于材料拌合的水灰比加以注意,這是工程能夠合格的關鍵所在。最后,要重視新工藝和新方法的使用,以及人才引進和人才培養計劃,這往往能夠使企業進入良性發展軌道。

5.工程檢測

在工程整體結束后,需要進行檢測工作。本次工程檢測采用挖井方式。在地基上端土層進行定點挖井,在3m的位置以及7m的位置進行土壤含水量的檢測以及土壤密度的檢測。在土壤部分檢測完畢后,需要進行地基以及基礎的荷載檢測。針對廠房的規模以及夯擴樁的特征,本工程需要進行24點檢測,檢測結果是平均荷載達到27mpa,滿足了設計要求。

三、結束語

壓力注漿在現代工程中,是對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,我國注漿技術整體也是需要改進的,比如使用先進設備以及引進先進工藝進行施工,進行該方面的人才交流和人才培養,都可以從本質上提升我國注漿技術和改進我國注漿工藝,使我國在進行社會主義現代化建設的過程中,充分發揮人才、技術和制度的優勢,為社會建設更多更好的精品工程。

參考文獻

[1]袁增會雙液壓力注漿法在既有建筑地基加固工程中的應用[J],硅谷,2013年11期

篇2

關鍵詞:既有建筑物;改造設計;分析

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:

與新建工程相比,既有建筑改造工程結構設計難度大、技術要求高、工期長、施工難度大、場地條件差等。因此,在實際工作中對既有建筑改造設計提出了更高的技術要求。

進行改造的建筑不但有工業建筑和構筑物,也有公共建筑和大量住宅建筑。拋開其他原因,單從設計角度來看,我國既有建筑很多存在當初設計上的問題:設計人員對地基土層情況不明;對非均勻地基上建筑物基礎設計經驗不足;基礎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形式或對地基剛度不同的情況未采取有效措施使建筑物發生差異沉降和開裂。另外還有設計時對荷載取值不合理,設計時考慮不周到或設計遺漏,細部處理缺乏相應說明,忽視了一些因素,給以后施工和使用留下隱患等等。

1 既有建筑物改造設計需要注意的問題

1.1考慮非結構構件的影響

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外飾面來卸荷,再對既有建筑結構進行加固,增加結構構件,然后再拆除非結構構件及結構構件。由于非結構構件及結構構件的拆除通常是局部的,非結構構件通常是結構的外荷載,而結構構件的內力是相互影響的,所以非結構構件及結構構件的拆除順序不當會引起既有建筑結構構件內力的重分布,影響結構構件的承載力,甚至使結構計算模型與實際不符,嚴重者導致結構構件承載力局部失效,各個擊破,危及整個既有建筑結構的安全。因此設計文件中應注明非結構構件及結構構件的拆除時間及順序,要求使用的工具及方法。先選取受力較小及對既有建筑結構受力影響較小的構件進行試拆除,取得施工經驗并達到設計預定的要求后,方可進行正式拆除。應進行施一「期間對既有建筑結構及新增結構在豎向及水平方向位移、內力檢測,以驗明結構計算模型的可靠性,并確保結構安全及施工安全。各專業設備的安裝必須在對既有建筑結構加固后或加固過程中進行,各工利,相互配合,設備安裝不應影響結構加固及結構構件的增加,各設備孔洞盡量利用原孔洞,不能利用時應在設計階段各專業相互配合,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宜盡可能考慮周詳,根據結構特點、土質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應考慮下列原則:(1)挖掘地基潛力。當現有建筑地基基礎狀態良好、地質條件較好時,應盡量發揮地基與基礎的潛力。如考慮建筑物對地基的長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)確實計算地基荷載?,F有建筑在進行加固時,原設計資料、計算書等未必齊全、地基的承載力也不一定用足,上部結構的加固或改建與擴建均使地基上的荷載變更,通常均會增加。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的加固,而考慮調整或加強上部結構的剛度來解決。(3)盡量采用改善結構整體剛度的措施。如加強墻體剛度,加強縱橫墻的連接等,可使結構的空間工作能力加強,從而有助于減輕不均勻沉降或減少絕對沉降,因在地基與基礎的計算理論中未考慮上部結構空間工作的影響。(4)盡量采取簡易的結構構造措施。如在基礎抗滑能力不足時增設基礎下的防滑趾;在基礎旁邊設置堅固的剛性地坪;在與相鄰基礎間設置地基梁將水平剪力分擔到相鄰基礎上等。

1.3考慮建筑節能效果

既有居住建筑節能改造措施主要有護結構及采暖系統的節能改造。護結構主要包括外墻、屋頂、門窗,其耗熱占采暖熱負荷1/3以上。目前我國房屋的單位面積采暖能耗是同等條件下發達國家的3倍以上,除了能源利用不合理的原因以外,主要就是因為建筑護結構的保溫性能差。過去技術條件落后、少有較為可靠的保溫材料或造價太高,所建成的住宅多屬此范疇,這必將長期大量地浪費能源。同時,還會對自然環境造成極大的污染。而現有的材料、技術等條件已經使得建筑節能提高50%以上成為可能。因此,既有建筑改造時應關注門窗、屋頂、外墻等構造的技能設計。例如從科學的合理性而言,外墻外保溫形式是一種先進的、有應用前景的保溫節能技術,在對墻體進行內、外保溫改造時,應優先選用外保溫技術。采用外保溫節能措施相對于內保溫的優勢所在,主要是:a)適用范圍廣。外保溫適用于采暖和空調的民用建筑,即可用于新建工程,又可用于舊建筑物的節能改造.b)減少墻體受溫度應力產生的裂縫,保護主體結構,提高主體結構的耐久性。c)防止“冷橋”部位產生的結露,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)有利于室溫保持穩定,改善室內熱環境質量。f)有利于提高墻體的防水性和氣密性。g)便于對既有建筑物進行節能改造。h)避免室內裝修對保溫層的破壞。

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構。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材料,換用輕質墻體材料等來抵消功能改變而增加的設計荷載。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既有建筑結構在抗震性能方面的影響。既有建筑樓地面改作樓、電梯間對既有建筑結構樓板平面內剛度有削弱,不應設在建筑端部及轉角處;層間增夾層及屋頂增層要考慮是否與既有建筑結構連接以及連接方式,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對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。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件利用既有建筑結構的構件傳力時,要考慮既有建筑結構是否要加固及加固方案,要驗算地基基礎的承載力及沉降的均勻性,地基計算可考慮地基上層壓縮固結后承載力的提高。

1.5 考慮給水排水、暖氣通風等事項

既有建筑物的改造很大一部分投資是對設備的改造,設備的改造包括原有設備系統更新換代及增加大量的新的設備系統。原有設備系統的更新換代要盡量按原系統的布置方式進行,以便盡量避免改動既有建筑結構。新增加的設備系統必須與這方面有關的專業協調確定布置方案,以便滿足既有建筑結構要求,否則管道布置會與墻,柱、梁、板發生較大矛盾,引起對既有建筑結構損傷并增加加固工作量。既有建筑未設設備吊裝孔或運輸通道的,必須考慮設備就位的可能性,設置設備吊裝孔,確定運輸要求的結構加固方案。

2 結束語

建筑物建設時都是根據當時所要求的功能與標準進行設計、施工的。經過多年的使用后,隨著技術進步和生活水平的提高,滿足不了人民生活和生產的需求;或者社會體制和生產工藝的變革,設計之初的標準和用途都不適應了;或者由于建筑物設備和生產設備的過時,使用荷載的變化,要求增加設備和負荷,因此,本文就既有建筑改造設計注意的問題進行了探討。

參考文獻:

[1] 張立人.建筑結構檢測、鑒定與加固[D].武漢理工大學出版社,2007.

[2] 張熙光.建筑抗震鑒定加固手冊[D].中國建筑工業出版社,2008.

[3] 張敬書.現行抗震加固方法及發展趨勢[D].工程抗震與加固改造,2007.

篇3

關鍵詞:既有建筑;鋼筋混凝土結構;抗震加固

1、前言:

當前我國既有建筑面積超過400億平方米,其中很大部分建成于上世紀六七十年代,已分別進入了“老年”和“中年”期。限于當時的經濟、技術條件,設計標準偏低,絕大多數既有建筑存在著抗災能力弱、運行能耗高、使用功能差等問題。如何避免風災、地震等自然災害對這些建筑造成的破壞甚至威脅人民的生命財產安全?如果將存在問題的既有建筑全部拆除會產生大量建筑垃圾,一拆一建既不經濟,又對環境造成污染,也不符合我國政府的可持續發展戰略。解決問題的最佳途徑是對其進行合理改造和加固,在僅增加少量投資的前提下,提高既有建筑物的綜合抗災能力,防止強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間。如遭遇不可預見的特大地震,將倒塌的房屋數量和生命財產損失降到最低,將被動救災的費用降到最少。

隨著科學技術的發展,經過幾十年的科學研究和對工程實踐經驗的總結,我國基本形成了層次配套、概念清楚、要求明確、易于掌握的建筑結構成套鑒定與加固技術。下面淺談一下鋼筋混凝土結構中幾種常見既有建筑的抗震加固方法。

2、鋼筋混凝土結構常用抗震加固方法

2.1基礎加固

建筑物基礎的加固工程屬于現有結構的地下加固工程,其難度、造價、施工持續時間等往往比新建筑物更大更多.此外還可能涉及停產或居民動遷等問題。因此在加固時宜盡可能考慮周詳,根據加固目的,結合地基基礎和上部結構的現狀,從預期效果、施工難易程度、材料來源和運輸條件、施工安全性、對鄰近建筑和環境的影響、機具條件、施工工期和造價等方面進行技術經濟分析和比較,選擇最合理的加固方案。目前基礎加固的常用方法如下:

2.1.1 基礎補強注漿加固法。

該方法適用于當基礎受不均勻沉降、凍脹或其他原因引起的基礎裂損時的加固?;A補強注漿加固法的設計和施工應符合《既有建筑地基基礎加固技術規范》JGJ123-2000第6.1條的規定。

2.1.2加大基礎底面積方法。

該方法適用于當既有建筑物的地基承載力或基礎底面積尺寸不滿足設計要求時的加固,可采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎底面積。加大基礎底面積的設計和施工應符合《既有建筑地基基礎加固技術規范》JGJ123-2000第6.2.1條的規定。當不宜采用混凝土套或鋼筋混凝土套加大基礎底面積時,可將原獨立基礎改成條形基礎;將原條形基礎改成十字交叉條形基礎或筏形基礎;將原筏形基礎改成箱形基礎。該方法因施工簡單,所需設備少,因而得到較多的應用。

2.1.3加深基礎法。

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。可將原基礎埋置深度加深,使基礎支承在較好的持力層上,以滿足設計對地基承載力和變形的要求。當地下水位較高時,應采取相應的降水或排水措施。

2.1.4微型樁方法。

微型樁一般是指樁徑小于400mm,長細比大于30,采用鉆孔、強配筋和壓力注漿施工工藝的灌注樁。其主要特點有:施工機具小,適用于狹窄的施工作業區;施工振動、噪聲小,適用于公害受到嚴格控制的市區;長細比大,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,對基礎和地基土產生的附加應力很小,施工時對原有基礎影響小,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上部結構加固

鋼筋混凝土房屋的抗震加固應符合下列要求:1、抗震加固時應根據房屋的實際情況選擇加固方案,分別采用主要提高結構構件抗震承載力、主要增強結構變形能力或改變框架結構體系的方案。2、加固后的框架應避免形成短柱、短梁或強梁弱柱。3、采用綜合抗震能力指數驗算時,加固后樓層屈服強度系數、體系影響系數和局部影響系數應根據房屋加固后的狀態計算和取值。

2.2.1增大結構抗震能力加固法

1、直接加固梁、柱構件的方法。

當鋼筋混凝土梁受彎承載力不足時,可采用增大截面、外粘型鋼、粘貼鋼板或纖維復合材、鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層、增設支點以及外加預應力等方法加固補強;當鋼筋混凝土柱受彎承載力不足時,則可采用增大截面、外粘型鋼、鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層以及外加預應力等方法予以加固;當梁、柱構件的受剪承載力不足時,可采用增加箍筋、包鋼板箍、粘貼纖維箍、鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層以及纏繞鋼絲等方法進行加固;當受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷時,可采用置換混凝土法對構件進行加固。粘貼纖維復合材和鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層兩種加固方法,是近年來隨著對加固工程中的新材料、新工藝、新技術開展廣泛的研究后發展起來的新技術,輕質高強,加固不增大結構體積,所增加的結構自重幾乎可以忽略不計;施工工序簡單,可用小型工具操作,因而可以在傳統技術無法施工的有限作業空間內實施;施工污染小、無噪聲,且施工進度快、工期短。尤其是鋼絲繩網片-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、增設構件加固法。通過在原有結構構件以外增設構件能夠有效提高結構抗震承載力、變形性能和整體性,對某些承載力、變形不足的構件進行補償。在采用增設構件進行抗震加固設計時,必須要考慮增設構件對結構整體計算和抗震性能的影響。如:增設墻體加固法;增設構造柱、圈梁加固法;增設拉桿加固法;增設柱子加固法;增設支撐加固法;增設支托加固法;增設門窗框加固法等。

3、替換構件加固法。主要對原有強度低、韌性差的構件用強度高、韌性好的構件來替換。通常采用的有:鋼筋混凝土替換磚;鋼構件替換木構件等。另外也可用于磚墻的替換,五六十年代的建筑,其內部分隔墻及護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稱,造成結構平面質心與剛心不一致,導致地震作用增大,同時結構在地震作用下的扭轉效應也隨之增大。鑒于此,將原較重的磚墻換成輕質隔墻,卸去荷載,既能減輕地震作用和結構在地震作用下的扭轉效應,又絲毫不損傷原結構,對改善既有建筑的抗震性能,實乃一種行之有效的方法。

4、取消建筑物間的伸縮縫,將原來相互獨立的單體結構連成整體的加固方法。二十世紀五六十年代的公共建筑,不少是由伸縮縫分成各自獨立的單體結構,但這些伸縮縫寬度均較小,不能滿足現行抗震規范對防震縫最小寬度的要求,地震時相鄰房屋互撞導致破壞甚至倒塌。各個單體結構分別加固,施工空間小,難度大,若對部分單體結構采取在伸縮縫處設置鋼筋混凝土抗震墻,將兩個甚至多個單體連成整體,從整體上綜合考慮結構加固方案,這樣不僅能減少加固工程量,而且易于實現。

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,能夠延長低層和多層結構的自振周期,通過隔震支座的大變形來減少其上部結構的水平地震作用,從而減少地震破壞。

2、消能減震加固法。消能減震是采用設置消能器來控制預期的結構變形,增大結構阻尼,同時減少結構的水平和豎向地震作用,從而使主體結構在罕遇地震下不發生嚴重破壞,該法適用范圍較廣。作為非承重構件,消能元件的損傷過程也是保護主體結構的過程。這種被動控制技術能兼顧抗側剛度的提高和抗側能力增大,特別在大震時能有效減少地震能量的輸入,明顯降低結構側移,達到控制結構地震反應的目的。該方法結構簡單,無需外部能量輸入,無特殊的維護要求,且對原有建筑布局影響甚小,故在公共建筑的抗震加固上應用前景廣闊。

3、結論

目前國內對于各類結構的加固方法很多,這些方法各有其適用條件,這就要求必須結合工程的實際情況,進行技術經濟的綜合分析,充分考慮各種方法實施的難易程度、施工影響面及投資等因素,優化決策,采取最優方案,使加固既能保證結構安全,又經濟合理。

參考文獻

〔1〕JGJ123-2000《既有建筑地基基礎加固技術規范》中國建筑工業出版社,2000

篇4

關鍵詞:地基;加固;施工

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

0前言

建筑工程的整體荷載都作用于地基上,因此地基應同時滿足容許承載力和容許沉降量的要求,如果達不到要求時,應及時采取相應的措施,對地基進行加固處理。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鍵。建筑物和構筑物的全部荷載都是由它下面的地基來承擔,地基加固的質量,直接決定著整個工程的質量、造價與工期,直接影響著建筑物和構筑物的安全。復合注漿施工技術是比較先進可行的技術,在地基加固施工中得到了廣泛的應用。

1 建筑地基加固技術

復合注漿技術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、粉土和粉細砂層),還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復合注漿法既能形成較高強度的旋噴樁固結體,又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強度。復合注漿適用加固工程范圍廣,可用于對既有建筑物地基基礎進行加固,也可用于樁基缺陷的加固處理。復合注漿漿液擴散范圍大,不僅對高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內土體進行置換加固,而且對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行注漿加固,在成樁的同時對地基土有灌漿加固作用。復合注漿能定向定位,能形成連續的圓柱狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm―1200mm,其注漿固結體頂部無收縮,與原基礎混凝土或樁混凝土結合緊密。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;復合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。復合注漿形成的旋噴固結體強度較高,且固結體強度可根據設計需要通過改變漿液材料和工藝參數來進行調節。復合注漿鉆孔施工口徑較小,對既有建筑物基礎和地面損害和擾動很小,可調節漿液凝固時間施工期建筑物附加沉降小,經濟可靠,且耐久性好,因此得到了越來越廣泛的應用。2建筑地基加固施工工序

注漿鉆孔施工,先采用地質鉆機鉆穿既有建筑物原基礎或承臺,然后根據設計注漿深度要求,選擇采用地質鉆機或高壓旋噴鉆機鉆孔到設計深度。一般以土層或強風化巖層作為注漿持力層時可采用高壓旋噴鉆機直接鉆孔,若以中風化以上巖層作為注漿持力層時需先采用地質鉆機鉆至終孔,若地層中有卵礫石層也需采用地質鉆機鉆孔。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備,組織施工人員在復合注漿法加固地基施工時,需配備施工隊長、工程技術人員、高壓泵工、電工、修理工。做好現場施工前的準備,施工前應組建隊伍、清理施工場地、作好機械檢修和保養、布置好孔位、以及搭設工棚、備好材料等。確定施工程序,鉆孔,按設計鉆孔到一定深度。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。高壓旋噴注漿結束后,利用孔口注漿裝置封孔進行靜壓注漿,靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿,根據需要,漿液終凝前可進行多次灌注。注漿結束后,若注漿孔口冒漿,需對孔進行封閉處理,防止漿液流出。復合注漿施工中出現問題的處理:注漿深度大時,易造成上粗下細的固結體。影響固結體的承載能力,因而需在深度大的地層中注漿時采用增大壓力或降低提升速度的方式補救。當發現返漿量不足或不返漿時,可采用降低提升速度或復噴方式處理。當冒漿量過大時,可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。在既有建筑物基礎加固處理時,為防止產生附加沉降,施工時應跳孔施工,同時應在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。靜壓注漿時如出現冒漿,可采用多次灌注的方式進行注漿,待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進行第二次注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠,防止漿液從孔口冒出。復合注漿的施工工藝,單管法復合注漿,單管法復合注漿是利用鉆機把安裝在注漿管(單管)底部側面的特殊噴嘴,置人土層預定深度后,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,同時借助注漿的旋轉和提升運動,使漿液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散。漿液經過一定時間凝固,便在土中形成圓柱狀固結體。二重管法復合注漿,二重管法復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定深度后,通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴,同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。在高壓漿液和它外圈環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和提升。然后以大于0.3MPa一2.0MPa的壓力進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散,最后在土中形成圓柱狀固結體。

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【關鍵詞】建筑物;房屋;對策

前言

目前,由于我國經濟長期健康的發展,人民的生活水平日益提高,對于生活的需求也呈現出日益多元化的趨勢。單就建筑行業來講,很多地區興起了建筑工程的加層改進。這種方法不僅對國家資源的節約還是對個人財力物力的節省都是一次有效的促進,代表了建筑發展過程中的一大方向。然而在房屋的改造過程中,首先要做的是對其進行詳盡地檢驗和評估,以確保房屋改造之后安全有效。其次還要不斷優化房屋的改造技術,確保技術的優先,實現房屋改造的可行性與合理性。我認為,綜合各種建筑設施的特點,比較各種可操作的方案,可將房屋改造技術歸結為兩類。一是在原先固有的房屋基礎之上,對上部結構進行穩固、增層等措施。二是在上部既有的建筑結構基礎上,不斷穩固房屋建筑的地基。以上兩種方法相比較拆舊建新來說,不管是國家的資源節約還是個人物力財力的節省都是一次有效地促進,在城市建設和城市發展過程中十分具有可操作性。

1、技術特點

1.1 結構加固是將原建筑物鋼筋混凝土柱外包格構柱,格構柱由原基礎承臺面起,柱角加角鋼,柱體焊鋼箍,柱面包鋼網,達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,且周圍施工場地狹窄的舊樓加層、加固、擴建等改造工程。

1.3 無需增加特殊設備,工藝可操作性強,經濟實用,易于推廣。

2、適用范圍

本技術適用于建筑物的結構加層、加固等擴建改造工程。

3、工藝原理

在建筑物加層改造過程中根據設計圖紙柱截面的尺寸要求,采用鋼筋混凝土柱外包格構柱的加固施工技術,加大柱的承載力,并將格構柱接頭與新增樓層結構連接,達到加層擴建的目的。

4、頂層部分

(1)在既有建筑的基礎之上,根據原有建筑物的特點直接增加層級數。如果既有建筑物的特點屬于較小空間的磚混結構,并且在改造的時候沒有較大空間的要求,并且要求增加的層級數不超過三級時,就能直接在既有的墻體上直截了當地砌筑墻體,之后,增加樓板和頂層屋板。反之,如果既有的建筑結構系統不能對增加層級數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,在原有的基礎上,在增加建筑物層級數的過程中,一定要首先選用若干質量較輕的材料,比如空心磚、質量較強的防水、保溫材料等等,以此降低屋面的承載負荷。該種辦法最大的優勢便是時間短、成本低。然而需要注意的是,底部結構一定要予以加固,以此來增加樓房的穩定性,確保樓房的質量。

(2)架空梁法。若原建筑為縱橫墻混合承重的房屋,如辦公樓,教學樓,科研樓,病房樓等,加層時主要是支撐進深梁的內外縱墻磚垛承重強度不夠,同時發現與承重橫墻相連的內外縱墻磚垛是非承重墻垛,還有較大的承載潛力可利用。這時加層設計,設置“架空梁”,將其支撐在非承重墻垛上,讓此梁承擔加層荷載。在承重墻垛處架空,不讓其承擔加層荷載。經計算,若用此法加高一層,一般可不對舊樓墻體及基礎進行加固,加層時舊樓可正常使用,而且造價低,施工簡便。

(3)外套框架結構法。當建設單位希望將層數提高較多,要充分滿足使用要求時,采用外套框架結構,與原有房屋完全脫離。如果跨度很大,還可設計高度為一個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,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,預應力鋼絞索在空腹桁架的下弦施加一個預應力,可以進一步改善空腹桁架的受力性能,將層數加的更多,跨度更大,提高經濟效益。

從技術上權衡,一般條件下,外套框架結構更適合與三層及三層以下房屋上增設四層,以及多層住宅上增層。此法的優點是:加層施工時,舊房可正常使用,加層后無加固痕跡,可使立面全新。問題是:造價高,工期長,在地震區“高雞腿”不利抗震,外套框架結構每邊也需比舊房寬出2m左右,受地方限制。

5、地基基礎

(1)如何對底部結構的承載能力進行測評。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。特別是對那些直接建在既有建筑物的基礎上增層問題,合理有效地預測底部結構的承載能力就很關鍵。通過最顯而易見的分析我們可以得知,地基土長時間受到中立的作用,促使地基中相關水分得意揮發,地基的堅固度得以增強,這對地基的承載力來說是一次有效地促進。與此同時,樁基礎建筑物承載能力的大大增強也使得地基的堅固程度得以增強。根據在實踐過程中長期總結出來的經驗,我認為,要想預測地基承載力的提高,必須采用以下辦法:①土性指標規范查表法:根據現場鉆探得到的土性指標來得出增長后的地基承載力。 ②公式計算法:對在既有的房屋荷載作用下,地基承載力的增長,國內外都給出了一些公式,以便于通過計算求得增長后的地基承載力。③規范比較法:新的地基規范比老的規范要高。④地區經驗法:根據當地的實際經驗而提出的一些地基承載力增長的參數。

(2)地基承載力不夠的解決方法。當加層房屋的地基承載力不夠滿足加層的要求時,可以采用加固地基和擴大基地面積等方法解決。目前,在加層工程中運用較多的是托換技術,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下分段,分批的挖坑,澆筑混凝土以取代原有較小的基礎。 ②樁式托換是利用原鋼筋混凝土條形基礎做承臺,將條形基礎改為樁基礎。樁式托換內容十分廣泛,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,準確控制樁的承載能力,從而避免建筑物的不均勻沉降。

6、結語

如上所述,在既有的建筑物基礎上實現加層改造,不僅對國家資源的節約還是對個人財力物力的節省都是一次有效的促進,代表了建筑發展過程中的一大方向。在房屋的改造過程中,首先要做的是對其進行詳盡地檢驗和評估,以確保房屋改造之后安全有效。其次還要不斷優化房屋的改造技術。與此同時,隨著國家經濟的不斷發展和建筑施工技術的大力推進,此種方法也具備了較強的可操作性。在具體建設過程中,建設部門要合理考慮,全面衡量,采取十分靈活的操作方法和操作思路,全面靈活地發揮創造性思維的優勢,不斷推陳出新,摸索各式各樣的建筑形式和建筑結構,全力做好建筑設施的加層改造工作。

參考文獻:

[1]趙健玲. 舊房加層改造設計方案及技術探討[J]. 科技資訊. 2005(22)

[2]王大超,陳國輝. 工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術[J]. 民營科技. 2011(07)

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關鍵詞:預壓托換樁基礎加固臨近建筑逆作法加層改造

中圖分類號:U457+.3文獻標識碼: A 文章編號:

1 引言

隨著中國城市化的逐漸成熟和城市的不斷發展,必定有一部分建

筑不能滿足使用要求,許多商業用房需要擴大再生產,考慮到新建的審批程序復雜、造價較高、工期較長等因素,對既有建筑先做地基加固再加層是一個不錯的選擇。但一般城市中心都是寸土寸金的地方,建筑物基礎緊鄰,此時如何保護既有建筑物及新建建筑物基礎的承載力要求如何滿足,本文結合西安市西北眼鏡行營業樓地基基礎加固處理工程實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業樓位于西安市繁華地段東大街鐘樓東側。南側緊鄰建筑物原為磚混結構,灰土井基礎,始建于1981年。為滿足擴大生產,改善環境及城市建設等需要,擬對本建筑施行改造處理,其中北側拆除原建筑,改造為六層鋼結構房屋,南側原磚混結構房屋(五層)只做局部小范圍改造后進行重新裝飾處理。

根據本次建筑改造設計圖,北側采用逆作法做鋼筋混凝土筏板基礎,直接支承上部改造后新做鋼柱,但北側與南側原磚混結構(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承載力要求,而且對原磚混結構房屋基礎安全造成威脅。為保證原建筑結構安全,并滿足結構改造要求,需進行地基基礎加固處理。

3 預壓托換樁加固設計

分析本工程的特點,施工場地狹小,南北兩側緊鄰,若采用基礎加寬法,建筑物無法緊鄰;樹根樁法不適合在建筑密集的場地使用;綜合比較其他各類加固措施,采用預壓托換樁托煥法是加層改造提高地基承載力較為可行、有效的加固補強方法。

3.1加固設計

預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下壓入單根樁,經樁式托換后,由樁體直接支承上部結構荷載的一種基礎加固方法。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。經托換后,將樁與原基礎緊固在一起,并用混凝土澆筑承臺,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 加固方案設計要點

本工程原場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)預壓托換樁樁體選擇、樁數確定及樁位布置

根據《既有建筑地基基礎加固技術規范》(JGJ123-2000)[2]規定,預壓托換樁單樁承載力可按下式計算:

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層土樁側摩阻力特征值;

Ap―樁端橫截面面積;

up―樁身周長;

li―第i層土層厚度。

由主上部結構荷載根據有關研究文獻及規范[1], [3],其所需樁數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;

∑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―單樁承載力標準值, kN;

P―單樁壓樁終止壓力, kN。

設計在新做鋼筋砼基礎梁下布置鋼筋砼預壓托換樁16根,原建筑基礎梁下布置鋼筋砼預壓托換樁4根,共計20根。預壓托換樁斷面b×h=200×200mm,配筋4Φ12,砼C30,設計單樁承載力Rk =200KN,預壓托換樁樁尖入土深度約17.5m?;A梁下鋼筋砼預壓托換樁布置見圖1。

圖1基礎梁下鋼筋砼預壓托換樁布置

2)基礎梁設計

梁寬度的確定 :要綜合考慮預壓托換樁的布置和施工條件,確定為梁寬900mm。

基礎梁的高度確定:基礎梁的高度要滿足抗彎要求。根據《建筑樁基技術規范》[4]的要求:

V≤0.7ftbh0+1.25fyv h0Asv/s(5)

設計在距南側外縱墻100mm處新做b×h=900×700mm鋼筋砼基礎梁。

3.3加固工藝做法要點

1)保留部分:預壓樁基礎托換法的施工工藝如圖2所示,原基礎側挖操作坑基底下挖導洞安放尖樁壓樁樁式托換導洞、操作坑下部回填灰土澆灌混凝土承臺回填恢復地面。[5]

圖2預壓樁基礎托換作法

2)新建工程:采用逆作法,先做鋼筋混凝土基礎梁,基礎梁上部為新做鋼柱,按照保留部分的做法基礎梁下布置鋼筋砼預壓托換樁(預壓托換樁位于原房屋灰土井側邊),既支撐上部新做鋼柱荷載,并對原磚混結構基礎進行加固補強處理。

4.預壓樁托換地基加固補強成果及分析

4.1 壓樁試驗

據壓樁結果,繪制代表性壓樁力P與樁尖入土深度H關系曲線(見圖3)。

圖32#、4#、18#、19#樁壓樁P-H關系曲線

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18.10m,平均17.06m。相應壓樁終止壓力P為302kN,滿足設計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。當樁身穿過同一土層時,壓樁力也不盡相等,有的隨樁尖入土深度增加,壓樁力出現減小情況,原因為土體土性稍差,地基土承載力降低,樁土之間出現負摩阻力。當樁尖進入較好土層時,隨深度增加,壓樁力均有較大幅度增加。

預壓樁托換壓力:實際預壓樁托換壓力為P托=300~345kN,均滿足設計要求,可有效地阻止樁體回彈,形成樁頂的向上反力,可進一步提高單樁承載力,控制地基不再發生新的沉降。

4.2 單樁承載力試驗

根據設計要求,共進行單樁靜載荷試驗(簡稱試樁)2組,試驗結果詳見表1,試樁P~S(P為試驗壓力; S為樁體沉降)關系曲線見圖4、圖5。

圖43#樁試樁P-S關系曲線

表1單樁承載力試驗結果

圖513#樁試樁P-S關系曲線

由試樁資料繪制的P(壓力)―S(沉降)關系曲線如圖4、圖5所示。單樁承載力標準值Rk采用強度條件和變形(沉降)條件雙控方法確定,強度條件為P-S關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的對應壓力值P0.006,最終取PS與P0.006中最小值為單樁承載力標準值Rk。據此,由圖4、圖5得實際單樁承載力標準值試驗值Rk試=220~240KN,取Rk試=220KN,滿足設計值Rk設=200KN的要求。

4.3 反力試驗

對2組試樁作單樁反力試驗,試驗結果詳見表2。

表2單樁反力試驗結果

由單樁反力試驗結果,單根預壓托換樁可提供R反=31.3kN~34.4kN的回彈反力,使單樁承載力得到進一步提高,具有較大的安全儲備。[3]因此,本建筑物經采用預壓樁基礎托換處理后,可達安全使用之目的。

5.結論

(1)本工程所做的鋼筋砼預壓樁施工中,現場單樁承載力試驗值Rk試=220KN,達到并大于設計要求

Rk設=200KN;壓樁力P壓也達到《既有建筑地基處理技術規范》JGJ123-2000第6.6.3條及設計要求的P壓=1.5Rk設的要求,滿足加固處理范圍地基基礎對上部主體結構的承載要求,可控制加固處理范圍地基基礎不會產生超限沉降,達到安全使用之目的。

(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,未出現明顯下沉,說明本次處理滿足要求。

參考文獻

[1] 趙來順,李輝, 永峰, 衛建軍. 預壓托換樁在深基坑臨近建筑物加固及邊坡支護的應用研究[J]. 中國安全生產科學技術, 2011,(01)

[2]既有建筑地基基礎加固技術規范(JGJ123-2000)[S].北京:中國建筑工業出版社,2000

[3] GB50007-2002,建筑地基基礎設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社, 2002,

[4] JGJ94-2008,建筑樁基技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社, 2008

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【關鍵詞】磚混結構;糾偏加固技術;坑式靜壓樁加固

中圖分類號:B032.2文獻標識碼:A

近年來,我國經濟的快速發展使得建筑工程成就顯著,同時也帶來了不少工程質量問題,其中地基基礎方面的問題占很大的比重,尤其是磚混結構的老舊房屋。由于磚混結構房屋抗剪強度低、抗震性能差,工程中易出現沉降不均勻,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。城市建設規模的不斷擴大,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地質勘察、設計、施工、監測等環節加強監管,便會發生不均勻沉降、開裂、傾斜等事故。其次,我國現存的大量古代建筑,由于建造時期施工技術水平的限制,以及在長期使用中結構功能逐漸減弱,出現了傾斜、結構破壞等問題,使房屋的建筑結構需要進行加固處理。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、對結構發生裂損的進行補強處理、房屋整體的結構糾偏、加固以及對單位構件截面承載力進行加固處理等。

1.糾偏加固施工關鍵技術分析

建筑物傾斜包括整體傾斜和局部傾斜,造成建筑物傾斜的原因很多,有上部結構、地基基礎的原因,也有環境和外部干擾的原因,或者是這些共同作用的結果、建筑物傾斜發展的過程也不相同,有的是在施工過程中產生的,有的是經過長時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產生的。建筑物傾斜的發展趨勢也不相同,有逐漸趨于穩定的,也有等速進行甚至突然趨大的。建筑物傾斜往往是地基承載力不足、變形過大、地基失去穩定性的反映,只有明確建筑物傾斜的原因,并對房屋糾編加固處理的必要性和方案的合理性進行充分研究,才能有效的進行建筑物的糾偏加固工作。總之,建筑傾斜是地基喪失其穩定性的反應,是地基不均勻沉降的結果。當沉降量超過一定的范圍會造成危害。因此須對建筑物進行糾偏。糾偏技術一般有頂升(抬升)、迫降、阻沉以及綜合處理等、常用的糾偏方法及特點如下:

1.1 頂升糾偏

頂升糾偏法是指在建筑物基礎沉降大的部位采取頂升措施,或者在沉降大的一側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下沉,減少或消除與另一側的沉降差,以達到糾偏傾斜建筑物的目的。

圖2迫降法糾偏計算示意圖

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

采用地基基礎加固托換方法或改變結構形式和地基附加應力分布,減少或阻止沉降較大一側的沉降,而讓沉降較小的一側繼續沉降。使原來的沉降趨勢反方向發展,從而達到糾偏目的。主要方法有:部分托換調整糾偏法、卸載糾偏法和調整上部結構糾偏法。

1.4 綜合糾偏法

同時采用兩種或兩種以上的糾偏方法達到建筑物糾偏的目的。這數種糾偏方法有時是預先確定的,有時是在糾偏施工過程中根據糾偏情況進行方案調整而采用的。

(1)頂升、迫降法相結合

即先在沉降較大的一側用錨桿靜壓樁或坑式靜壓樁進行頂升,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)多種迫降法相結合

為了加快沉降較小一側沉降速度,可將兩種或兩種以上的迫降方法混合使用,已達到建筑物糾偏扶正的目的。

(3)卸載牽拉糾編法

對于軟土地基上的貯池、貯罐等筒體結構的糾偏,可先卸載,然后利用筒體結構剛度較強的特點,用牽拉的達到糾偏扶正的目的。

1.5 樁基礎糾偏法

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,促使基礎下沉,達到糾偏目的。一般情況下,

對于摩擦樁和較長的摩擦端承樁,一般沖刷樁身土;而對較短的摩擦端承樁,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,局部壓應力增大,迫使承臺下沉而達到糾偏目的。糾偏后應恢復樁頂與承臺的可靠連接。當原樁承載力不足時,可對原樁進行加固。

(3)掏土、浸水等常規糾偏方法

對于樁和承臺共同作用的情況,可采用浸水掏土相結合的方法,將承臺底土所承受的荷載轉嫁到樁頂上去,從而迫使樁身下沉,達到糾偏的目的。端承樁不適用該方法。

2.糾偏加固設計優化實例分析

工程實例:某住宅樓,磚混結構,建成于1995年,樓體發生沉降、傾斜。經勘核,大部分地基的承載力無法滿足上部結構的要求。要解決沉降與傾斜問題,首先必須對承載力不足的地基進行加固,使其滿足承載力的要求,然后才能進行糾偏,解決建筑物的傾斜問題。通過對建筑物檢測分析結果,綜合比較,反復論證,決定采用坑式托換加固法與淺層掏土糾偏法相結合的糾偏加固方法。

在該工程的維修施工過程中,將原沉降較大一側的壓樁和原沉降較小一側的掏土糾偏同時進行,并推遲原沉降較小一側樁的托換,既縮短了工期,又減小了樁頂的附加應力,同時房屋的附加沉降也控制在允許范圍內,取得了較好的糾偏效果。

圖3糾偏加固施工圖

糾偏能否成功關鍵在于方案是否合理、施工是否得當。因此,方案設計前應進行充分的調查研究,嚴格按方案施工、并進行嚴密的監測、及時準確的反饋建筑物沉降情況。

2.1加固區坑式托換樁設計

南端基礎座落在軟弱地基上,必須首先對該段進行穩定加固,控制其在糾偏施工和以后的長期使用中不再產生新的沉降。因此,對南端軟弱地基采用樁式托換法加固處理。

(1)樁距及樁數

在加固區條基下均勻的布置托換樁,根據/條基一疏樁基礎0樁距(>6d)可確定加固區承重橫墻及縱墻下的托換樁數。加固區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,使基底土得到補強加固,托換樁與土形成疏樁復合地基,共同承擔上部結構荷載。

(2)單樁承載力設計值確定

根據數據可知,磚混結構住宅樓單位面積的重量為1.5t,根據加固區的總建筑面積可估算加固區建筑物的重量約為1O00t,根據樁數可知單樁承載力設計值約為300kN。

(3)極限承載力

參考工程地質勘察報告,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9m),北端托換樁入土深度約為6.0m(樁長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計單樁承載力確定:

P壓=KP

式中: P壓終壓力;P為設計單樁承載力標準值;K為壓樁力系數。與地基土性質、壓樁速度、樁材及截面形狀有關。在粘性土地基中,當樁長小于20米時,K值可取1.5。

(5)條形基礎受力驗算

靜壓樁作用下對鋼筋混凝土條形基礎進行抗沖切、抗剪和抗彎能力驗算,驗算結果符合規范要求。根據設計共布置地基托換樁96根,1~33號樁的設計承載力為300kN,根據公式樁的終壓力為450kN,以確保南端地基加固后建筑物不再沉降;34一96號樁的設計承載力為2OOkN,根據公式樁的終壓力為3O0kN,用來加固補償北端地基因掏土對地基穩定性的破壞。該建筑物總的建筑面積為2974.31m2,根據經驗可知磚混結構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制樁,樁截面為200mm×200mm樁身混凝土強度等級為C30,內配4根直徑為12mm主筋,箍筋采用直徑為6mm,間距為150mm,兩端預埋8mm厚鋼板,用于電焊連接樁段,樁段長度有1.5m、1.2m、1.0m、0.8m、0.5m等幾種。

圖4預壓托換樁結構圖

1)上部結構加固

對上部結構剛度不滿足糾偏要求的部位進行加固,填充加固抗壓驗算不滿足要求的一層~五層(l)軸線(D)一(F)軸線衛生間與窗間的墻段,加固抗壓驗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,迫使基礎沉降

在沉降量小的北端,選擇直接在條形基礎下進行水平向掏土,削弱原有的支撐面積,加大淺層土中的附加應力,迫使基礎沉降。為能實現有效掏土和有效沉降,在該樓房北端承重墻兩側間隔布置掏土工作坑,每次掏土量應從北向南依次減少;基底土體被掏產生臨空,地基支撐面積減小,接觸應力增加,地基土產生側向擠壓變形,迫使基礎逐漸下沉。

2.2坑式靜壓樁施工工藝

確定樁位-操作坑開挖-第一節樁就位、校正-壓樁-深度及壓力值記錄-下節樁就位、校正-焊接接樁-壓樁-壓樁力達到設計要求-最終深度及壓樁力驗收-托換處理-承臺制作-操作坑回填-地面回復。

坑式靜壓樁是利用建筑物上部結構自重作支承反力,用千斤頂將預制好的鋼筋混凝土樁接長后逐段壓入土中的施工方法??邮届o壓樁是在既有建筑物基礎底下進行施工作業,因而難度大且有一定的風險性,所以施工時必須嚴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、地基承載力嚴重不足,有地質勘查報告和施工日志可知南端的雜填土層較厚,且在地基基礎施工時沒有對雜填土進行處理。因此,為了有效的阻止南端地基的沉降變形,須對南端地基進行靜壓樁托換加固,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定持久的承載力,減少地基的壓縮變形,對加固區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)壓樁施工壓樁力達到終壓力控制標準時,將液壓千斤頂不卸壓穩壓一段時間,以提高靜壓樁承載力的可靠性。

3)液壓千斤頂穩壓后,安裝托換架,用兩個同型號的手動千斤頂在托換架上同步加壓,直到液壓千斤頂壓力表讀數下降時為止,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)掏土區坑式靜壓樁的處理措施

地質勘查報告顯示,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,掏土施工對地基土造成擾動,破壞了淺層地基土的承載結構。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上部結構荷載的作用,又可以起到在糾偏到過程中保護上部結構,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上部荷載,并充分發揮樁的承載力,使樁產生一定量的下沉,達到樁同作用的效果。因此施工時對掏土區的靜壓樁做以下的處理措施:

l)壓樁施工壓樁力達到終壓力控制標準時,將液壓千斤頂不卸壓穩壓一段時間,避免地基土中的薄夾層對壓樁力的影響。

2)壓樁完成后卸掉千斤頂,并在樁頂上放置預留了一定沉降縫隙的鋼管,起到建筑物沉降過大時的保護作用,對于沉降過大部位或者建筑物變形的關鍵部位可以在樁頂上安裝大噸位千斤頂,來控制沉降。

3)當掏土施工完成后,各點沉降達到目標值后,需對靜壓樁進行托換處理,托換施工也采用預壓托換法。由于條基下混凝土墊層的存在,當樁受力后有一定的刺入量,使得樁同作用的優越性得以發揮。

結語:

隨著科學技術迅猛發展,實踐積累、創新出各類改造加固的新方法,相關行業規范、標準也逐步完善,本文僅針對磚混結構舊樓改造加固工程的設計與施工中對糾偏加固技術進行分析、探討,希望對我國老舊磚混結構房屋改造、糾偏加固工作提供一些參考。

參考文獻:

【1】陳昌露.磚混房屋維修加固技術研究及工程實踐[D].天津大學工程碩士學位論文2006年

【2】趙勇強.既有建筑物地基基礎加固的研究與工程應用田].武漢科技大學碩士論文2007年

篇8

【關鍵詞】 老建筑節能改造 抗震加固及增層 改造一體化

今年來,地震對我國人民財產和安全造成巨大了損害,關于老建筑的抗震加固成為人們關注的問題,由于既有建筑早年建設成本較低,抗震防護也無法達到目前我國的抗震標準,對老建筑進行抗震加固十分必要;目前城市建設步伐加快的同時,人口的承載能力也在慢慢減弱,針對既有建筑進行加層和節能改造,不僅可以解決人們的住房問題,而且可以節省土地資源,減少房屋拆遷和重建帶來的環境破壞,建設既有建筑節能改造與抗震增層改造一體化進程,成解決以上問題的重要舉措。

一、既有建筑節能改造與抗震加固及增層改造一體化改造方案的提出

既有建筑節能改造與抗震加固及增層一體化,是針對現代社會人們對老建筑關注,以及老建筑面臨的防災節能雙重問題提出的一項新的舉措,在設計,施工與質量管理等方面融入到老建筑的抗震加固與節能改造中,將抗震加固增層和老建筑節能改造有機結合,實現一體化改造進程。此方案的提出主要是由于建筑物改造耗資過大,而國家多建設資金把控嚴格,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,如果抗震加固與節能改造分批工作,則需重復施工,增加工作量,耗費更多的時間,人力物力和財力,所以為了避免重復工作及資金緊張的問題,提出既有建筑物節能改造和抗震加固,增層改造一體化建設,是解決上述問題非常有效的辦法。

二、老建筑節能改造與抗震加固增層改造方面的現狀

1、節能改造的重要性。在我國,早期的老建筑一般建社標準較低,一些既有建筑不具備現代化建設的功能,一些老建筑構建使用的建筑材料使用壽命很長,依舊有很大的使用價值,許多老建筑緊鄰城市商業區,周圍出行交通方便,生活服務配套完善,導致許多業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能和采暖要求,所以節能改造就成了解決這些問題的主要辦法,不僅可以在短時間內對房屋進行修復和完善,保暖工作也可以短時間完成,節省了工作時間和人力,同時減輕了拆房帶來的環境壓力和資源浪費,所以對既有建筑進行節能改造對我國國情和社會發展具有重要意義。

2、既有建筑抗震加固的迫切性。目前,世界各國對既有建筑的抗震加固問題都非常關注,我國對既有建筑的抗震加固問題也是門越來越關注,目前,我國一部門老建筑為砌體結構建筑,然而這些老建筑大多沒有經過專的抗震設計及加固工作,根本無法達到目前抗震鑒定標準,一些20世紀70年代前建造的房屋,其中包括住宅,辦公樓以及學校醫院等,更要注重其抗震加固工作。一些既有建筑雖然當時符合抗震標準,但是舊的抗震設防標準存在過低或不符合當今抗震標準的現象,對于使用年限已超過50年,及質量低劣不符合抗震防護標準的房屋,要加緊排查,對其進行及時的鑒定與加固,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,城市負荷重的情況下,許多既有建筑物出現老化現象,大多需要進行修復和加固,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,層數普遍較低的問題。同時盡管我國以出臺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,對既有建筑進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,同時增層改造還可以節省城市建設費用,減少了建筑垃圾,建筑噪音等問題,是符合我國我情的重要舉措。

三、既有建筑節能改造與抗震加固及增層改造方法及一體化優勢

1、隨著2008年的汶川大地震,我國更加重視和加強對既有建筑的抗震加固建設,并斷完善抗震鑒定與標準,在我國既有建筑的抗震結構中,主要是由砌體和混凝土兩種結構材料構成,由于既有建筑的地基承載力跟隨時間在不斷弱化,所以加固既有建筑的地基基礎成為抗震加固的關鍵,可對地基進行加大和加固處理。同時對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,對裂縫用灌漿進行填補,同時也在房屋抗震加固過程中,采用減震技術等方法來減少震災對既有建筑的破壞。

2、由于老建筑的設計和結構不同,一些屋面改造采取的措施也不盡相同,目前老建筑節能改造最主要的就是屋面改造,一些老建筑節能減排采用在屋頂堆放綠化土進行房頂綠化,對于對一些原本設計負重小的老建筑,設計者一般會采取最簡單的節能改造方式,加強對防水層的修復和建設等。如今,老建筑的節能減排問題受到越來越多的關注,節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設備,以及綠色照明等方式,老建筑的節能改造不能只注重房屋表面的修復,最主要的是切實結合建筑內在結構和建筑設計,將老建筑的節能改造落到實處。

3,隨著社會經濟不斷發展,人們對住房和建筑的要求越來越高,需求量也越來越大,在我國城市發展承載力下降的情況下,進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,加層層數最好不要超過三層,而承載能力不強的建筑可采用外套框架加層法和改變荷載傳遞加層法。

4、一體化優勢。在既有建筑進行抗震加固及增層和節能改造中,都要在加固原有結構的基礎上改造并且增加新的構件,是兩者相互結合,共同工作。如在抗震加固工作中,對原有結構中的破損或薄弱部分進行修補和填充的同時,也要注意對表層的清理和拆換等,加固結束后在抹灰和裝飾工作過程中注重節能改造,促進兩者的有機結合。實現既有建筑的抗震加固及節能加層改造,不僅可以節省工作時間,減輕人力物力資源,還可以節省建設資金,避免工期長,浪費的現象發生。在設計及施工設計方面,抗震加固與節能增層改造之間技術銜接性大,兼容性強,可避免分期重復作業,二次返工等現象的發生,但是要想兩者能夠有效結合,順利完成工作,還要求工程單位在前期做好充足計劃和準備,施工過程中進行有效管理和監督,確保施工質量和抗震標準,達到三方完美有效的結合,真正做到抗震加固與節能增層改造一體化。

四、小結

針對我國可持續發展戰略,既有建筑抗震加固與節能增層改造一體化的開展,不僅可以解決城市發展中遇到的建筑問題,而且可以有效提高工作效率,節省大量的人力,物力及財力,真正做到城市改造中保護環境和節能改造,減少建筑垃圾及人們的住房問題,為我國既有建筑持續利用和改造貢獻力量。同時筆者認為施工單位和要不斷加強科學技術的學習和運用,更好的解決我國既有建筑改造過程中存在的問題,推動社會主義可持續發展道路的進步和完善。

參考文獻

[1] 徐培福.復雜高層建筑結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[2] 李珠,岳俊峰,石峰等.既有建筑抗震加固與節能改造一體化技術[J].施工技術,2009(38).

篇9

(1)復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、粉土和粉細砂層),還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復合注漿法既能形成較高強度的旋噴樁固結體,又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強度。(2)復合注漿適用加固工程范圍廣,可用于對既有建筑物(如房屋、公路、橋梁)地基基礎進行加固,也可用于樁基(如大口徑鉆孔樁、挖孔樁)缺陷的加固處理。(3)復合注漿漿液擴散范圍大,不僅對高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內土體進行置換加固,而且對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行注漿加固,在成樁的同時對地基土有灌漿加固作用。(4)復合注漿能定向定位。能形成連續的圓柱狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm—1200mm,其注漿固結體頂部無收縮,與原基礎混凝土或樁混凝土結合緊密。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;復合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。(5)復合注漿形成的旋噴固結體強度較高,且固結體強度可根據設計需要通過改變漿液材料和工藝參數來進行調節。(6)復合注漿鉆孔施工口徑較小,對既有建筑物基礎和地面損害和擾動很小,可調節漿液凝固時間施工期建筑物附加沉降小。經濟可靠,且耐久性好。

2復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

對既有建筑物地基進行加固時,先采用地質鉆機鉆穿既有建筑物原基礎或承臺,然后根據設計注漿深度要求,選擇采用地質鉆機或高壓旋噴鉆機鉆孔到設計深度。一般以土層或強風化巖層作為注漿持力層時可采用高壓旋噴鉆機直接鉆孔,若以中風化以上巖層作為注漿持力層時需先采用地質鉆機鉆至終孔,若地層中有卵礫石層也需采用地質鉆機鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm,終孔直徑為91mm,鉆孔垂直度保證<1%。對巖層或混凝土層采用金剛石鉆頭鉆進,對卵礫石地層采用合金鉆頭鉆進行,采用泥塞漿護壁或套管護壁,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??卓谧{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??卓谧{裝置采用預埋設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行注漿

孔口注漿裝置埋設1—2天后,先采用高壓旋噴注漿方式進行旋噴注漿,旋噴注漿需按設計規定的工藝參數(噴射壓力、提升速度、旋轉速度、漿液水灰比)進行注漿,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,下鉆時盡量快速且盡量小壓力小流量噴水,旋噴時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。在對建筑物進行糾偏加固時,為加速漿液凝固,有時采用先噴一遍水泥漿液后噴射一遍水玻璃的方式,進行雙液旋噴。

2、4采用靜壓注漿方式進行注漿

高壓旋噴注漿結束后,利用孔口注漿裝置封住孔口進行靜壓注漿,通過靜壓注漿可以擴大漿液的注入范圍,防止旋噴固結體收縮從而增加旋噴體與原基礎混凝土結合緊密性。靜壓注漿開始時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,直至設計注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液終凝前需進行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

靜壓注漿結束后,若注漿孔口冒漿,需對孔口進行封閉處理,防止漿液流出。若注漿結束后孔內漿液有流失需補灌漿液到注漿孔內漿液飽滿為止。復合注漿順序有時需根據實際情況進行調整,有時需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進行注漿。

3復合注漿的施工方法

3、1施工準備

(1)組織施工人員:復合注漿法加固地基施工時,設備班需配備施工隊長、工程技術人員、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)現場施工前準備:施工前應組建隊伍、清理施工場地、作好機械檢修和保養、布置好孔位、以及搭設工棚、備好材料等。(3)確定施工程序:①鉆孔:按設計鉆孔到一定深度,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高壓旋噴注漿結束后,利用孔口注漿裝置封孔進行靜壓注漿,靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿,根據需要,漿液終凝前可進行多次灌注。⑤注漿結束后,若注漿孔口冒漿,需對孔進行封閉處理,防止漿液流出。(4)復合注漿施工中出現問題的處理:①注漿深度大時,易造成上粗下細的固結體。影響固結體的承載能力,因而需在深度大的地層中注漿時采用增大壓力或降低提升速度的方式補救。②當發現返漿量不足或不返漿時,可采用降低提升速度或復噴方式處理。③當冒漿量過大時,可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。④在既有建筑物基礎加固處理時,為防止產生附加沉降,施工時應跳孔施工,同時應在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。⑤靜壓注漿時如出現冒漿,可采用多次灌注的方式進行注漿,待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進行第二次注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠,防止漿液從孔口冒出。

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關鍵詞; 壓密注漿,地基處理,應用

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:TU47 文獻標識碼:A文章編號:

一、壓密注漿的相關概念

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漿液,注漿開始時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,直至出現剪切裂縫,產生劈裂,漿液隨之充填裂縫,形成漿脈,使得土體內形成新的網裝骨架結構。漿脈在形成過程中由于占據了土體中一部分空間,加上土層內孔隙被漿液所滲透,從而將土體擠密,構成了新的漿脈復合地基,改善了土體的強度和防滲性能,同時也改變了土體物理力學性質,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的惰性漿材,故注入的漿材不會象劈裂注漿效果那樣隨意亂竄,可基本在預定加固部位形成均勻的固結體。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,配比時可按建筑物承載力需求任意設定形成的固結體強度均勻,可作為樁基使用。4占用場地小,可滿足場地狹窄的既有建筑物室內施工。5無振動、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,故對施工場地和周圍環境不會造成污染。7在注漿施工時,隨著注漿量的逐漸增大,便產生較大的上抬力。當人為控制注漿力并造成適宜的上抬力時,能使下沉或傾斜的構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,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,以調整不均勻沉降進行托換技術以及在大開挖或隧道開時對鄰近土進行加固。

二、壓密注漿的特點及其研究方法

壓密注漿的機理非常復雜,涉及到多方面的理論,如有限變形理論、接觸理論、固結理論等。研究壓密注漿可以采用有限單元法進行分析,土體的變形應該采用有限變形理論中的修正的拉格朗日方法描述進行描述,土體的塑性屈服可采用Mohr-Coulomb屈服準則表示,漿泡與土體之間的接觸可采用CavityExpansion理論或點面接觸模型進行模擬,分析注漿過程還應該考慮土體的固結效應。

雖然壓密注漿力學機理分析及應用先后被國外的學者探討過,但是,目前對壓密注漿的認識還主要是依靠工程經驗和現場試驗,這無疑給工程的應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有效的估計值了。鑒于此,本章將在理論研究的基礎上,從注漿擴孔過程中土體的壓縮機理出發,考慮能耗區中的土體在注漿壓力和土壓力共同作用下的應力——應變——體變關系,再根據注漿擴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孔壓力的理論解。這對于估算壓密注漿極限注漿壓力將有著重要的現實意義。

三、壓密注漿在地基中處理中的應用范圍

壓密注漿法同大多數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,尤其建筑工程是關乎民生財產安全等至關重要的物體。研究壓密注漿在地基處理中的應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是向里灌入較高的濃度的水泥或者化學液,其一般的過程高濃度的水泥或者化學液先進入較為大的空隙,然后再向細小的縫隙里靠壓力擠進去,所以十分適合在地表層較為硬實像灰土層、混凝土。而在中層和深層土質松軟這樣的地方為建筑地基堅固補強。

由于在注漿管端部附近形成漿泡,當漿泡的直徑較小時,灌漿壓力基本沿鉆孔的徑向擴展。隨著漿泡尺寸的逐漸增大,便產生較大的上抬力而使地面抬動。 所以壓密注漿法還可以適用于因為非均勻沉降引起結構物傾斜的糾偏扶正。

由于壓密注漿法,漿材坍落度小,配比時可按建筑物承載力需求任意設定形成的固結體強度均勻,可作為樁基使用。占用場地小,可滿足場地狹窄的既有建筑物室內施工。所以可以適用于場地窄小處建筑物基礎的托換。

由于壓密注漿法無振動、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,故對施工場地和周圍環境不會造成污染。所以可以適用于地層液化的預防和整治。

四、壓密注漿法對在地基處理中的影響因素

在地基的建設中被加固的地基強度是壓密注漿法所產生效果的直接反應,壓密注漿法在地基處理中產生的效果,主要有地基所在的土層的性質,注漿量的多少、注漿時間的長短、還有漿液的配方組成外添加劑的多少性質等諸多銀鎖決定,其中土層性質是決定是否采用壓密注漿工法的前提條件,通常對表層土質堅硬、而中層和深層土質松軟的地層而言,當要求加固后的強度較高時(幾個MPa)時,可采用壓密注漿工法,該工法可靠性好,強度高(1.5~15MPa),從而滿足工程建筑物對地基承載的要求。而漿液的配方是保證加固效果的措施,對達到加固的強度至關重要。注漿量通常根據施工前的工程勘察所確定的地基土層性質和預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度,如果注漿量不足將達不到設計的效果。同時注漿后的土體強度受時間的影響作用明顯,一般7天后就可達到設計強度的80。28天后可達到最終的設計承載強度。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,如果加入速凝劑會提高加固土質的早期強度,但在一定程度上會降低最終的土層加固強度,但并不影響加固效果。

結語:

壓密注漿法雖然在很大程度上解決了地基建設上的諸多問題,尤其在地基加固、不便大型機械出入的場合方面解決了很多實際問題,但是隨著我國建筑行業的不斷發展,壓密注漿法也肯定會隨著社會科技的進步而不斷更新,完善,在更多的場合發揮作用。

參考文獻:

1 楊旭東;多年凍土地區路基變形特性研究[D];長安大學;1999年

2 劉妮娜;注漿法在濕陷性黃土路基暗穴處理中的應用研究[D];長安大學;2003年

3 馮旭海;壓密注漿作用機理與頂升效應關系的研究[D];煤炭科學研究總院;2003年

4 孟國濤;昆明南市區地面沉降研究[D];昆明理工大學;2003年