舊房改造加固施工方法范文
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篇1
Abstract: the old transformation in the urban construction is the indispensable important segment. The old city reconstruction of the old house is updated, as far as possible to meet people's increasing need of modern living life, flat, renovation of the old houses will directly affect the quality of people's living level rise and the improvement of the living environment. For countries not only saves land, saving investment, and out of the room rate is high, quick effect.
Key words: the old modification; New and old buildings connected; Structure strengthening
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
前 言
舊房改造在城市建設中是不可缺少的重要環節。城市舊房改造是對舊房的更新,使之盡量符合人民日益提高的現代居住生活的需要。我市的危舊房一是使用年限長。二是建造標準低。由于當時客觀條件和技術水平的局限,我市的危舊房屋建造普遍采用磚墻、磚木、預制板式結構,使用年限短,抗震、抗風能力差。三是自然條件的影響。我市氣候潮濕多雨,而我市老城區特別是漢口沿江地區地表下存在較厚的淤泥沖積層,地勢低洼,排水設施落后,房屋水浸情況相當普遍,對危舊房屋的損壞相當嚴重。四是違章亂搭亂建。多年來,危舊房屋的業主、住戶為了解決居住問題,違章亂搭亂建的現象非常普遍,進一步加快了危舊房屋的損毀速度。實踐中對可利用的舊房改造得當不僅可達到新房的設計效果,而且可以節省大量的人力、物力,提高工效。本文通過筆者主持完成武漢某四層商住樓結構改建工程的設計與實施,初步探討了舊房改造過程中如何利用原有結構及新舊結構之間連接和注意問題。
一、工程概況
武漢市某臨街一幢高四層磚混的建筑物,長19.80m,寬8.9m,占地面積185m2, 其后原有一廠房,因年久失修且使用不當燒毀,現擬在原址新建一4層商場,則其前面臨街的舊商住樓不滿足其使用要求,要求我們對其進行改造。原基礎為墻下條基。且原一層由三部分組成,如圖1。
B~D軸為I部分,是一240墻的一層磚砌平房,后緊鄰B軸加做了A~B的第二部分,且II部分的B軸墻是120墻,貼I部分的240墻而砌,組成370墻。其后又增加了第III部分,為框架結構。第一部分樓板為預應力空心板,第II、III部分樓板為現澆板。若干年后在一層的整體平面上加做了3層,其第二層建筑平面如圖2。并且在A、B軸之間,加砌一240的橫隔墻,且墻下無承重梁。第二層結構平面如圖3。三、四層建筑平面如圖4 ,屋面為木屋架上鋪石棉瓦。從現有狀況看,此建筑為違章建筑。在一層平房的基礎上,多次私自違規加層,且第四層已是
危房,屋面及墻體均多處破損脫落,已經無法使用。業主要求對其進行改造、加固后與后面新建的建筑形成整體作為商場使用。
二、方案選定
本工程擬利用該多次擴建、加層的磚混結構改建為四層商場。選定此方案時合理判斷原結構的可靠性十分重要。原建筑經多年使用已基本完成基礎沉降,經現場觀察,原結構1~2層情況良好,鋼筋混凝土部分未發現施工和使用過程中造成的較大損傷。但從建筑功能看,一樓II區原為商鋪,其層高能滿足現在要求,但整體建筑因磚混結構的多隔斷,不能滿足商場大開間的要求。從結構上看,各樓層間平面及豎向布置受力混亂且傳力極不合理,質量中心和剛度中心錯位較大。且四樓墻體、樓面、屋面基本都損壞無法使用。因此采用加固1~3層,拆除4層重建的方案。加固方案為在原樓面梁的支座適當位置,新增框架柱,原外墻處,新增框架梁,以形成整體框架,從一層往上的施工順序,當二層完工后,進行基礎加固,最后新建3、4層。改建各層平面圖詳見圖5~圖6。
三、設計應注意的問題
由于原建筑已建成使用多年,基礎沉降已基本完成,改建后勢必引起建筑結構內力重新分配,引起新的沉降,產生沉降差。同時,為了更安全合理地利用原結構,改造過程中應盡量減少對原結構的損壞,保證原結構的完整性與安全性。因此,改造設計過程中應堅持:①增強建筑物整體剛度,以減少沉降差;②采用合理構造措施,有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜采用修復加固的構件,給予拆除更換;③保證改造后結構受力的連續性和整體性;④注意新舊建筑物間的連接,增加結構抗震構造措施。
四 采取的構造措施
(一)基礎 因改建后為框架結構,原墻下條形基礎顯然不滿足改建后的強度要求。設計時因場地為臨街面,且地質條件不太好,為防止基礎不均勻沉降,選用柱下條基。同時加強構造措施,以保證新舊基礎結構能共同工作。為解決它們之間的有效連接,把原構件表面的抹灰層鏟除,對混凝土表面存在的缺陷清理至密實部位,并將表面鑿毛,打成麻坑或溝槽,坑和槽深度不宜小于6mm,麻坑每100mmx100mm的面積內不宜少于5個;并將柱的四個棱角打掉。清除混凝土表面的浮塊、碎渣、粉末,并用壓力水沖洗干凈,如構件表面凹處有積水,應用麻布吸去。并沿基礎高度間隔一定距離設置錨固鋼筋,為了加強新、舊混凝土的整體結合,在澆筑混凝土前,在原有混凝土接合面上先涂刷一層高粘結性能的界面結合劑。且新澆混凝土的坍落度以40~60mm為宜。并且在新舊基礎底面連接處,將連接處原基礎混凝土保護層鑿出,新增條基鋼筋與原基礎鋼筋焊接等措施,以達到能使其協同工作的目的,詳見圖7。
二)新增柱與基礎連接因一樓1軸墻體開洞太多,直接在軸線交接處局部鑿墻部柱勢必引起上部及周邊墻體失穩開裂甚至倒塌,因此在每個洞口的過梁中部兩端用鋼架支撐,原縱向屋面梁兩端也用鋼架支撐,然后用L100X8的角鋼圍成600X600的柱子,角鋼間用100X8的扁鋼焊接連接間距為@300,掏空柱中間的磚墻,在基礎處,角鋼按45度向下擴散,同時肋間距加密@100,然后澆注混凝土。(參見圖8)
三)新增柱與梁連接 因第四層為重建,梁、柱施工按框架常規施工順序即可,一、二層屋面則存在新舊梁與新增柱的連接問題。先以B軸為例說明:將原屋面縱梁的支座兩端用鋼柱支撐頂起,在原370組合墻的兩側用250的H型鋼梁抵在樓板下,下面用腳手架滿撐,樓板與梁的間隙用鐵皮填滿,一防止樓板沉降變形。柱子施工工藝同上述,即角鋼包墻后,掏空柱內砌體,在柱、新梁交接處,預留梁的主筋,然后澆注混凝土。(參見圖9)
當柱強度達到要求后,澆筑梁的混凝土。最后,梁強度滿足后,拆除所有墻體,再按按一般的施工方式澆筑第4層。
四、結論
采用以上拆除破損不理構件,加固措施補做框架梁、柱后,對部分樓層重建后,理順了原受力途徑不清,結構強度超標的狀況。將違章亂建的各層結構形成可靠的整體。現已經投入使用。從運營情況看,監測沉降穩定,房屋的構造措施均符合現行抗震規范(GB50011-2001),且加固方法充分考慮了施工的可操作性,工藝成熟,造價低廉,安全可靠。竣工后,全新改造了原建筑立面風貌。
參考文獻
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4.《混凝土結構加固技術規范》 CECS 25:90
5.《磚混結構加固與修復》03SG611
6. 建筑物改造和維修加固新技術 作者:范錫盛 曹薇 岳清瑞中國建材工業出版社
篇2
關鍵詞:工民建;地基;施工技術
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱人工地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。
本文以廣西上思縣平廣林場危舊房改造工程項目為例,簡要分析地基施工技術。廣西上思縣平廣林場危舊房改造工程項目,建筑面積9900平方米,總投資950萬元,2011年5月開工,2012年8月竣工。該工程通過相關部門驗收,評為質量合格工程。在該項目施工過程中,使用了置換法 、壓實與夯實法 等施工方法。下面結合工程具體施工情況,對施工技術防方法做初步的分析。
1 置換法
置換法可以分為:換填法、振沖置換法和夯(擠)置換法。
1.1 換填法
這種方法就是將表層的不良地基土挖除后,回填較好的壓密性強的土,再進行壓實或夯實,成為良好的持力層,進而改變不良地基的承載力,提高抗變形能力和穩定性。施工時,要注意將不良地基土挖盡,注意坑邊的穩定,并確保填料的質量。夯實時,也要注意分層夯實。
1.2 振沖置換法
此法在高壓水射流下,利用專門的振沖機器邊沖邊振,在原有地基上打孔,將碎石或卵石等粗粒料填入孔中形成樁體,與原地基土組成復合地基,以提升地基的承載力并減小壓縮性。施工時,要注意碎石樁的承載力的大小和沉降量的多少幾乎取決于原地基土對其的側向約束作用,所以必須慎重利用該方法,因為它不適用于強度很低的軟粘土地基。
1.3 夯(擠)置換法
這種方法利用沉管或夯錘將管(錘)置入土中,由于擠、夯的作用使土體側向擠壓,使土體向側邊擠開,地面向上隆起,土體超靜孔隙水壓力提高,而此壓力消散后,土體強度也相應提高,與此同時,在管內(或夯坑)放入填料,如碎石、砂等,形成的柱體與原地基土組成復合地基,施工時,注意在管內(或夯坑)填透水性好的砂及碎石料,保證豎向排水通道良好。
2 壓實與夯實法
壓實與夯實法同樣可以分為三種:表層壓實法、重錘夯實法和強夯法。
2.1 表層壓實法
此法用人工夯、低能夯實機器、碾壓/振動碾壓機器將比較疏松的表層土壓實,也可以分層壓實。當表層土水鼉的較或含量高,或者填筑土層含水量較高時,應先分層鋪墊石灰、水泥,再進行壓實,以加固土體。
2.2 重錘夯實法
重錘夯實就是利用重錘自由下落時產生的夯擊能夯實淺層的地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,為工民建提供一定厚度的持力層。
施工前應試夯,確定各種數據,如夯錘的重量、底面直徑及落距、最后下沉量、夯擊遍數和總下沉量,夯實的前槽、坑底的標高,應高出設計的標高;夯實時,地基土的含水量應控制在最優含水量范圍內;夯大面積時,應按順序基底、標高的不同,應先深后淺。
2.3 強夯法
強夯是強力夯實的簡稱。這種方法就是讓很重的錘從高處做自由落體運動,從而形成對地基很強的沖擊力,經過多次反復夯擊地面,調整地基土里面的顆粒結構,使土體變得密實,進而最大限度的提高地基強度,并降低地基土的壓縮性。其施工流程:平整地基土——鋪級配碎石墊層——強夯置換設置碎石墩——平整并填級配碎石墊層——夯一遍——找平并鋪土工布。
3 預壓法
同樣,預壓法有堆載預壓法、真空預壓法、降水法和電滲法。
3.1 堆載預壓法
在工民建施工之前,通過臨時堆載砂石料、土料、其他建筑材料或貨物等的方法,給地基一定的預壓期,并施加一定的荷載,使地基預先完成大部分的壓縮沉降,而地基的承載力也隨之得到提高,再卸除荷載,建造建筑。
3.2 真空預壓法
這種方法是先在軟粘土地基的表面鋪設砂墊層,再用真空泵對砂墊層進行抽氣,使薄膜下的地基有一定的負壓,地基中氣和水被抽出,地基土得到固結,最后,用土工薄膜覆蓋場地,且在周圍密封。
3.3 降水法
一般情況下,通過采用輕型井點、噴射井點或深井井點降低地下水位,減少地基的孔晾水壓力,增加上覆土自重應力,使有效應力增加,從而使地基得到預壓,靠地基土自重實現預壓目的。當有飽和粘土、粉土、淤泥和淤泥質粘性土的土層時,宜與電極相結合。
3.4 電滲法
這種方法是在地基中插入金屬電極,通直流電,并在直流電場作用下,土中的水將從陽極流向陰極,形成電滲,而不讓陽極補充水,從陰極的井點用真空抽水,使地下水位降低。一旦土中的含水量降低,地基就會固結壓密,并提高強。此外,電滲法還可以配合堆載預壓,用于加速飽和粘性土地基的固結。
4 擠密法
擠密法包含的對不良土的改造方法有振沖密實法、沉管砂石樁和夯擊碎石樁(塊石墩)。
4.1 振沖密實法
這種方法專門利用振沖器械產生的重復水平振動作用和側向擠壓作用,逐步破壞土體結構,迅速增大孔隙水壓力,使土粒有可能向低勢能的位置轉移,由松變密。使用這種方法施工時的流程是:(1)平整場地,布置樁位;(2)振沖器對準樁位;(3)使啟動振沖器徐徐沉人土層,直至加固深度為30至50cm,同時記錄振沖器途徑各深度的用時和電流值,再提升振沖器至孔口,并重復l一2次,使孔內泥漿由稠變稀;(4)向孔內倒入填料,將振沖器沉人填料中振動,擴大樁徑,并重復至電流達到國家規定的密實電流為止,同時記錄填料的量;(5)將振沖器提出孔口,繼續施工上節樁段,一直完成整個樁體振動施工,再將振沖器及機具移至另一樁位;(6)在制樁過程中,各段樁體均應符合密實電流、填料量和留振時間等三方面的要求,基本參數應通過現場制樁試驗確定。
4.2 沉管砂石樁
沉管砂石樁,包含碎石樁、灰土樁、OG樁和低標號樁等,它是利用沉管制樁機器等,在地基上錘擊、振動沉管成孔或靜壓沉管成孔,并邊在管內投料,邊上提(振動)沉管形成密實樁體,與原地基組成復合地基。
4.3 夯擊碎石樁(塊石墩)
此法是利用重錘夯擊或強夯的方法將碎石(塊石)夯人地基,在夯坑里,逐步將填人碎石(塊石)反復夯擊,以形成碎石樁(塊石墩)。
5 結束語
地基土對建筑物的質量影響非常大,地基土與上部建筑有著密不可分的關系,不良地基土存在影響建筑安全的隱患,當地基的抗剪強度不足以支撐上部結構的自重及外荷載時,地基就會產生局部或整體剪切破壞。因此,一定要對不良的地基士進行改造并進行加固處理。根據國家相關的施工規范和施工標準,土應力對地基土進行合理、科學的加固和改造處理,以保障建筑物質量,確保業主生命和財產安全。結合相關的規范和標準,我們可以運用置換法、壓實與夯實法、預壓法和擠密法等方法,對不良地基土合理改造。
參考文獻:
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[4] 張成英.公路施工中軟土地基處理方面的研究[J].山西建筑,2010,(5).
篇3
關鍵詞:房屋拆除;案例分析;事故成因;預防措施
中圖分類號:U298.5文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2010)011(C)-0111-02
引言:2010年4月,住建部副部長仇保興在第六屆國際綠色建筑與建筑節能大會上說“我國住房壽命25年至30年”,也就是說拆遷改造房屋拆除工程日漸增多,被拆除房屋也將越發復雜拆除條件也趨于苛刻,房屋拆除與新建工程相比更具危險性和復雜性。為了保證人民生命和財產安全,房屋拆除必須嚴格遵循《建筑法》、《建設工程安全生產管理條例》及相關技術規范、規程的規定。
一、近幾年土方工程事故案例
(1)2005年1月14日,四川電大宜賓分校教學樓在拆除時突然坍塌,造成8人死亡、2人重傷、1人輕傷的嚴重后果。
(2)2006年2月21日,北京市海淀區四道口果品批發市場一棟正在拆除的簡易樓突然坍塌,導致3人死亡,16人受傷。
(3)2007年6月10日,大冶市東風開發區甘家灣1號民房,房主甘世琦自行組織拆建房屋時發生垮塌事故,導致2死5傷的慘禍。
(4)2008年12月9日,昆明市盤龍區正在拆除的小莊立交橋突然坍塌,導致4名正在施工的工人受傷。
(5)2009年5月17日,湖南省株洲市紅旗路一座高架橋發生坍塌事故。截至18日,事故已造成6人死亡、17人受傷。
(6)2009年9月8日10時,襄城縣茨溝鄉常莊村一幢舊樓房在拆除過程中發生意外倒塌,3人被埋。
二、房屋拆除工程事故的成因
從事故案例看,房屋拆除安全事故或由于無資質企業和個人承包拆除工程,或由于拆除程序、拆除作業不規范,或由于缺少有效的安全監管,或缺少安全防護措施所致。以下從這幾個方面分析導致房屋拆除安全事故的原因。
(1)無資質企業和個人承攬拆除工程
業主無視房屋拆除的危險性的技術要求,無視《建筑法》的規定,將拆除工程發包給無資企業或個人,承包者再將拆除工程轉包,拆除時的違章指揮、違章作業,導致事故發生。另外,個別業主自行組織拆除,由于無相應資質,常常在無拆除方案、無技術及安全交底和沒有任何安全防護措施的情況下違規拆除,冒險蠻干。
(2)違反拆除程序,導致事故
在沒有必要的防范措施的情況下,嚴重違反施工程序和施工方案,盲目施工。拆除順序應當是與建設的順序相反的,即先建的后拆,后建的先拆。但是在一些工程的拆除過程中,發生垮塌事故一般都是違反了這一基本原則,顛倒了關鍵的拆除工序所致。
(3)缺少有效的防范措施。導致事故
被拆房屋的安全,受氣候影響較大,應準確判斷氣候對拆除中房屋的不利影響,切實加強安全防范措施。另外,對待拆除但是還未拆除的構件應先采取加固措施。有的業主盲目追求拆除進度,完全不考慮人及自然因素的影響和制約,迫使施工方冒險作業,形成安全隱患,給事故發生提供了主觀條件。
(4)沒報建設行政主管部門備案
發生安全事故的拆除工程,大多未報建設行政主管部門備案,使拆除工程規避了政府安全監管、檢查,給事故形成提供了客觀條件。
(5)沒有實行拆除工程監理
發生安全事故的拆除工程,大多未實行“旁站式”監理,致使拆除施工方在沒有拆除方案和安全防護措施的情況下自行組織拆除,現場管理混亂,違章指揮,違章作業,致使事故發生。
(6)從業人員安全意識淡薄、安全生產技能缺乏
據調查,當前,建筑工程項目不論由具有多高資質的施工企業中標,基本是由在勞務市場招聘來的農民工施工作業。這些人員沒有經過基本的安全培訓,不了解或不熟悉安全規范和操作規程,對拆除危房施工作業的危險性認識不足,又因缺乏管理,違章作業現象得不到及時糾正和制止,事故隱患未能及時發現和整改,這是造成事故的重要原因。
三、預防房屋拆除事故的措施
根據上述分析,為防范房屋拆除工程安全事故,特提出以下對策和措施:
(1)房屋拆除必須顧及到周邊環境及安全。拆除前,施工單位應對被拆建筑物及周圍的安全環境進行評估,拆除建筑物周圍應設有安全防護網和防護棚,被拆除房屋應全部騰空,拆除現場應劃定危險區域,設置明顯的警示標志,并派專人守護。在居民密集點、交通要道附近,腳手架須采用全封閉圍護,并搭設防護隔離棚。
(2)嚴格實行拆除工程審批制或備案制,規范拆除工程施工秩序,切實遵循《建筑法》、《建設工程安全生產管理條例》及相關技術規定、規程的規定,降低安全事故發生的機率。
(3)制訂有針對性的拆除方案及安全措施,并經監理方的審查,從制度上和程序上保證正確拆除方案的實施。拆除過程中的房屋,受氣候和環境的影響較大,必須予以高度的重視,防范、排除由此誘發的安全事故。
(4)嚴格執行拆除工程專業施工資格制和大型拆除工程招標制度,杜絕無資質企業和個人承攬拆除工程,加強對拆除施工企業及現場的監管。
(5)認真做好拆除工程從業人員安全教育和安全技能培訓工作,建立建筑從業人員技能及安全教育培訓機制,徹底改變部分企業低水平、走形式或不培訓的現狀。各施工單位要按照《安全生產法》的規定,對從業人員要切實加強安全生產教育和培訓,從事特種作業人員還要取得特種作業操作資格證書。
(6)拆除方案及拆除技術交底切忌簡單化、形式化。拆除方案除了文字說明外,還就繪制必要的圖紙,標明拆除方法和拆除程序;落實逐級、逐項技術交底制度; 拆除過程必須有技術人員現場指揮。
(7)在拆除過程中,對待拆的樓板、殘恒斷壁,必須采取可靠的支撐、支護等加固安全措施,防止倒塌。
(8)業主必須對房屋拆除安全負責,與施工方共同承擔安全風險,提高業主方與拆除方的安全成本,根據其獲益情況,分攤安全風險,確保拆除安全。
總之,只有認真搞好對危房、舊房改造工程進行全面普查,掌握房屋拆除工程動態,認真落實國家政策方針,才能避免或減少房屋拆除工程事故損失,更好地保障從業人員和廣大人民群眾的生命財產安全。
作者單位:中國新興建設開發總公司
參考文獻:
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[3]張銦,郭詩惠主編.建筑工程施工技術.上海:同濟大學出版社,2009.
[4]張云鵬等編著.拆除爆破.北京:冶金工業出版社,2002.
篇4
關鍵詞:微型樁共同工作樁基逆作法增層與改造荷載分擔比
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
近年來隨著城市建設的不斷發展,建筑物增層與改造的比例逐漸增大,而微型樁因其具有施工場地小、施工方便、對周圍環境和地基土影響小、適應性強等優點而被廣泛的應用于建筑物增層與改造的地基加固和托換工程中。但在微型樁設計時,一般沿用傳統的樁基設計方法,由微型樁來承擔全部的新增荷載,不考慮原有地基基礎承擔荷載的能力,造成了不必要的浪費。
1.微型樁簡介
微型樁亦稱樹根樁(root pile)或小樁,不僅可施工成豎向樁,還可施工成斜樁相互交叉形如樹根,所以也被被稱為樹根樁,實質是就地壓漿灌注的小直徑灌注樁。微型樁經過壓力注漿可與地基土緊密結合,微型樁現廣泛應用于各種土木工程中,如舊房改造、房屋加層、古建筑的加固糾偏、防洪堤壩加固、建筑(構筑)物加固防震、新建建筑物基礎、危房地基處理、不均勻沉降事故、地下洞室塌陷事故處理、滑坡處治、路堤加固、基坑支護、基礎開挖擋土等工程中。
微型樁用于增層與改造處理基礎時,微型樁與上部結構的連接方式主要有兩種方式:
(1)微型樁穿過原基礎:當原基礎為寬度較大鋼筋混凝土且基礎時,微型樁可穿過原基礎,在原基礎下通過二次灌漿或擴孔鉆頭將該部分樁體擴大,原基礎表面鑿毛沖洗干凈后,刷界面劑或素水泥漿并作插筋。
(2)微型樁在原基礎外側:
當建筑物原基礎為剛性基礎或原基礎寬度較小時,微型樁一般在原基礎外側做承臺梁,為保證承臺梁與原圈梁之間結合緊密,承臺梁應加入適量膨脹劑,同時施工中注意振搗緊密。
從微型樁與原有基礎的連接方式上看,微型樁與原有基礎連接緊密堅固,為簡化分析可以認為是剛性連接。
2.微型樁-土荷載分擔比計算現狀
在傳統的樁基設計中,所有上部結構的荷載被認為是由樁承擔,承臺(或筏)不分擔上部結構的荷載。但從國內外的實際的工程資料來看,承臺(或筏)是承擔上部結構荷載的,如英國的海德公園其筏基承擔的荷載為40%,更有實例表明筏基承擔的荷載可達到60%,因此,在傳統的樁基實際方法不考慮承臺(或筏)的分擔作用,這是不符合實際的。
目前對于微型樁的研究大多集中在豎向承載力方面,且處于室內研究和現場試驗階段,完整的理論研究很少。在《既有建筑地基基礎加固技術規范》(JGJ123-2000)中規定:微型樁單樁豎向承載力可通過單樁載荷試驗確定;當無試驗資料時,也可按國家現行標準《建筑地基基礎設計規范》有關規定估算,一般不考慮樁間土對新增荷載的分擔比。山東建筑大學鑒定加固所孫劍平等人在大量的微型樁工程應用中,通過試驗研究和分析,提出了微型樁單樁豎向承載力建議計算公式,區分樁側不同土質情況對樁側摩阻力及樁端阻力乘以不同的提高修正系數。而在役建筑物的基礎在原有建筑物的荷載作用下,固結沉降已經或基本上完成,原基礎與其下地基土是緊密接觸的且為剛性連接,滿足樁同工作的條件。所以可以應用復合樁基的理論進行樁-土-基礎(承臺)的共同工作分析,用允許沉降量來進行控制,合理確定樁土荷載的分擔比。
3.根據微型樁在建筑物增層與改造中受力特點,分析其樁同工作的機理
3.1微型樁-土荷載分擔問題的機理
由于微型樁主要是用于建筑物增層與改造中應用,且具有特殊的施工工藝,因此微型樁及原有基礎下土體的受力情況與普通樁有所不同。
第一階段:在初始階段,新增荷載首先由土承擔,基礎下土體在荷載產生的附加應力作用下產生沉降,則新增荷載開始向樁轉移,土承擔的荷載比例逐漸減少;隨著建筑物荷載的增加,荷載較多地傳給具有較大剛度的樁,而較少分配給土。
第二階段:隨著時間的發展,樁承擔的荷載逐漸增大,樁側摩阻力首先達到極限值;隨著荷載的進一步增大,樁端阻力也達到極限值,樁端刺入變形急劇增大,基礎下土體承擔的比例逐漸增大,樁承擔的荷載比例逐漸減少,建筑物的沉降速率相應的減少。而土分擔的荷載則相應的減少。
從上面的分析來看,樁與地基土的荷載分擔比例是一個反復循環、協調的過程,同時伴隨著一個土體壓密和強度增長的過程。該過程歷史的長短主要取決于樁間土的性質。當樁間土為飽和粘土時,歷時將很長,反之若樁間土透水性強,或為非飽和土,則歷時較短。
3.2基于樁端刺入變形與樁間土壓縮的樁—土—(基礎)承臺共同作用分析
微型樁用于建筑物增層與改造時的受力情況與樁基逆作法基本相同,分為兩個階段。第一階段:原有建筑物總荷載,此時(時間為)相當于一般的淺基礎;第二階段:樁間土和樁承擔和建筑物增層與改造時的新增荷載。為便于理論分析,將基礎計算分為三個步驟進行。
第一步,在作用下,淺基礎時的沉降及最終沉降量;
第二步,微型樁施工完畢后,在的作用下,帶樁基礎的最終沉降(即等于增加荷載前已完成的基礎沉降量與原荷載作用下未完成的沉降量),此時需考慮樁同作用導致基礎剛度的增大,由公式(1)計算:
=+ (1)
其中,即為 時刻淺基礎下土的固結度,可通過一維固結理論估算求得。
式中:—作用下基礎最終總沉降;—封樁前淺基礎的沉降;—不壓樁的淺基礎最終總沉降; —淺基礎的剛度;—帶樁基礎的剛度。
第三步:在增加荷載作用下,帶樁基礎的沉降,由基于刺入變形的樁同作用分析計算。
對地基基礎進行加固或增加荷載的既有建筑,其基礎最終沉降量可按公式(2)確定:
S=+=++()≤ [S] (2)
式中:S—基礎最終沉降量;
—地基基礎加固前或增加荷載前已完成的基礎沉降量,可由沉降觀測資料確定或根據當地經驗估算;此處=;
—原建筑荷載作用下加樁后的基礎沉降量,可由沉降觀測資料推算或根據前述經驗公式估算。當原建筑物荷載下基礎沉降已經穩定時,此值應取零;
()—在新增荷載作用下,考慮微型樁加固區的樁同作用時,由樁長范圍內土層的壓縮量與樁端下土層的壓縮量之和組成; 由樁側摩阻力、樁端阻力及基礎(承臺)分擔荷載在樁間土中產生的附加應力用分層總和法計算;由樁端、樁側阻力及基礎(承臺)分擔荷載在樁端以下土中產生的附加應力用分層總和法計算。帶樁基礎的沉降由公式(3)計算得:
()=++ = + (3)
其中 為樁身的壓縮量 ;為樁端下土層的壓縮量;為樁端的刺入量,系指樁端相對于周圍土體的剪切位移。和 都代表由于群樁基礎全部荷載作用下樁端以下土的壓縮量,可以認為他們相等,即:=
其中樁身彈性壓縮量由公式(4)計算:
= (4)
式中:p(z) 為軸向力沿樁長的分布,—樁截面積,—樁的彈性模量。
從基礎(承臺)與其地基土保持接觸的條件可按公式(5)寫為:
+= (5)
如果樁身壓縮量很小可以忽略不計,公式(5)可改寫為
= (6)
從上式可以看出,只有樁端刺入量等于樁端以上樁間土的壓縮量時,基礎(承臺)與其下土才保持接觸,即發揮樁與基礎(承臺)的共同作用。
結束語
本文提出了微型樁基于樁端刺入變形與樁間土壓縮的樁—土—(基礎)承臺共同作用的分析原理,為確定微型樁的樁土分擔比例奠定了基礎。
參考文獻
[1]龔維明,蔣永勝,施明征等.高層建筑樁基逆作法應用研究[J].建筑結構學報.2000(6):69-71.
篇5
關鍵詞: 聚苯乙烯板 熱橋 保溫砂漿
建筑物的外墻體保溫已越來越得到廣泛的應用,其技術和方法也得到了不斷地研究和改進,新技術新方法層出不窮。外墻體保溫按施工部位不同可劃分為兩類:外墻內保溫和外墻外保溫。
1 外墻內保溫方法
1.1外墻內保溫特點
外墻內保溫施工,是在外墻結構的內部加做保溫層。內保溫施工速度快,操作方便靈活,可以保證施工進度。內保溫應用時間較長,技術成熟,施工技術及檢驗標準是比較完善的。推廣的內保溫技術有:增強石膏復合聚苯保溫板、聚合物砂漿復合聚苯保溫板、增強水泥復合聚苯保溫板、內墻貼聚苯板抹粉石膏及抹聚苯顆粒保溫料漿加抗裂砂漿壓入網格布的做法。內保溫缺點是占用使用面積多,“熱橋”問題不易解決,容易引起開裂,影響居民的二次裝修,內墻懸掛和固定物件也容易破壞內保溫結構。
1.2施工工藝
1.2.1粘貼聚苯乙烯板。首先在聚苯乙烯板刮膠粘劑部位,用刀或鋼絲刷拉毛,然后用勺將拌均勻的快硬膠粘劑舀到聚苯乙烯板上,抹出直徑為100mm、厚度為3mm的粘結點,呈梅花狀間隔分布,點與點間距為300mm。用緩硬膠粘劑抹在聚苯乙烯板的四角和中央。膠粘劑抹好后,由兩人各抬一邊按照掛線位置往墻上粘貼,并用手拍壓貼緊。為了確保墻面的平整度滿足要求,可在空氣層內預先設置墊塊找平。隨即用靠尺板和線墜進行檢驗,不符合規范的應及時調整。
1.2.2膠粘劑的使用。快硬膠粘劑粘結聚苯乙烯板的粘結強度增長很快,能將聚苯乙烯板迅速粘結牢固。但是這種膠粘劑有一定脆性,在使用過程中,如果板面發生較大變形或遇到較劇烈的振動或沖擊時,聚苯乙烯板與墻面在個別部位有脫開的可能性。因此,均勻分布的粘結點中,應采用五分之四的點使用快硬膠粘劑,五分之一的點使用緩硬膠粘劑。且快硬膠粘劑應當隨用隨拌。每次拌料必須在40min以內用完。這樣,既能及早粘住聚苯乙烯板,提高早期粘結強度,又有良好的長期粘結強度。
1.2.3板縫的處理。在聚苯乙烯板施工中,問題出現較多的是表面抹灰完后,板縫和陰角、陽角處出現通長的裂紋。為此,在聚苯乙烯板之間接縫處用KF80嵌縫膩子嵌平,并在嵌縫處滿貼一層玻璃絲帶,用灰刀壓平,將玻璃絲帶壓人膩子中,抹面時,待第一層膩子刮平后,再貼一層玻璃絲帶,然后再做第二層即可。使用以上方法,既可靠,又安全,滿足了聚苯乙烯板的施工質量,并起到了經濟、適用的效果。
2 外墻外保溫方法
2.1外墻外保溫的特點
外保溫與內保溫相比,技術合理,有其明顯的優越性,使用同樣規格、同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。其原因是:(1)外保溫可以避免產生熱橋。(2)墻體蓄能有利居住舒適:在進行外保溫后,由于內部的實體墻熱容量大,室內能蓄存更多的熱量,使諸如太陽輻射或間歇采暖造成的室內溫度變化減緩,室內較為穩定,生活較為舒適。(3)在加強外保溫、保持室內熱環境質量的前提下,適當降低室溫,可以減少采暖負荷,節約熱能。(4)由于采用外保溫的結果,內部的磚墻或砼墻受到保護;不同季節引起的溫度變化小,破壞應力大為減輕,壽命得以大大延長。(5)便于舊房改造:內保溫的墻面上難以吊掛物件,還會因此減少使用面積;外保溫則可以避免這些問題發生,當外墻必須進行裝修或抗震加固時,加做外保溫是最經濟、最有利的時機。(6)如今城市中砼墻體建筑不斷增多,由于混凝土墻體保溫性能較差,在冬季室內空氣濕度大且室內外溫差較大的情況下,墻角處出現熱橋現象,造成了室內空氣中水分凝結到外墻內側面從而出現墻面結露、發霉現象,外保溫則可以避免這些問題發生。
2.2目前比較成熟的外墻保溫技術方法
2.2.1外掛式外墻面保溫
外掛的保溫材料有巖(礦)棉、玻璃棉氈、聚苯乙烯泡沫板(簡稱聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土復合聚苯仿石裝飾保溫板、鋼絲網架夾芯墻板等。其中聚苯板外墻外保溫系統由:LY-01膠粘結層、聚苯乙烯泡沫板保溫層、LY-02抗裂抹面膠漿底層防護層、耐堿玻纖網格布增強層、LY-02抗裂抹面膠漿罩面層、膩子、涂料外飾面層組成。聚苯板因具有優良的物理性能和廉價的成本,已經在全世界范圍內的外墻保溫外掛技術中被廣泛應用。
2.2.2聚苯板與墻體一次澆注成型
該技術是在混凝土框一剪體系中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體外側,然后澆注混凝土,混凝土與聚苯板一次澆注成型為復合墻體。由于外墻主體與保溫層一次成活,工效提高,工期大大縮短,且施工人員的安全性得到了保證。而且在冬季施工時,聚苯板起保溫的作用,可減少圍護保溫措施。但在澆注混凝土時要注意均勻、連續澆注,否則由于混凝土側壓力的影響會造成聚苯板在拆模后出現變形和錯茬。
2.2.3聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫
將廢棄的聚苯乙烯塑料(簡稱為EPS)加工破碎成為0.5~4mm的顆粒,作為輕集料來配制保溫砂漿。該技術包含保溫層、抗裂防護層和抗滲保護面層(或是面層防滲抗裂二合一砂漿層)。其中zL膠粉聚苯顆粒保溫材料及技術在1998年就被建設部列為國家級工法。這種工法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。該施工技術簡便,可以減少勞動強度,提高工作效率;不受結構質量差異的影響,對有缺陷的墻體施工時墻面不需修補找平,直接用保溫料漿找補即可,避免了別的保溫施工技術因找平抹灰過厚而脫落的現象。同時該技術解決了外墻保溫工程中因使用條件惡劣造成界面層易脫粘空鼓、面層易開裂等問題,從而實現外墻外保溫技術的重要突破。與別的外保溫相比較,在達到同樣保溫效果的情況下,其成本較低,可降低房屋建筑造價。
3.保溫材料的選擇
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