锚杆静压桩基础加固及房屋纠偏处理实例

2022-09-11

某工程是一座7层半的框架结构楼房, 基础采用天然基础, 工程施工至封顶后发现发生很大沉降及倾斜, 后制定锚杆静压桩基础加固及顶升纠偏处理措施。

1 锚杆静压桩加固基础方法及施工

1.1 楼房下沉倾斜的原因

场区土层地质资料缺乏, 设计时对地基承载力估计不准确, 实际地基承载力不能满足结构现有荷载要求。

该结构原设计使用容重为10k N/m3轻质砖, 实际砌筑砖墙为容重为18k N/m3的红砖。

1.2 基础加固的静力压桩方法

基础加固采用静力压预制桩方法, 预制桩是由反力架和油压千斤顶所组成的压桩机压入的, 千斤顶所需反力是通过反力架由楼房自重提供的。预制桩采用30×30cm的方桩, 制桩压入的终止条件为压入荷载为700k N。

1.3 静力压桩的质量检查

根据现场预制桩时取样的试件试验, 预制桩的混凝土抗压强度达到设计要求;预制桩施工完成后对3根桩作静力载荷试验, 预制桩的极限荷载均大于700k N。

1.4 条形基础承台的设计及施工

基础承台的设计是由现场实际情况而定的。为增加整体作用能力, 原有房屋柱分别用条形基础承台相连。当基础用锚杆静压桩加固并通过条形承台将原结构和新增锚杆静压桩相连后, 原结构基础的荷载将转移给新加固的桩。从安全考虑, 将原有承台承担的部分荷载转移给新加固的桩平均分配。根据上面的条件则可计算出设计计算时新加固桩的荷载的设计荷载。

新设计的条形基础承台是在原有基础的上面, 破环反转的基础必须将其凿平至新加固的承台底标高, 由于原有基础还承担着楼房的现有荷载, 为减小施工对楼房沉降的影响, 施工时采取了有效的加强支撑的措施, 施工中尽量减少震动, 并密切监测大楼沉降的动态。根据施工期间的沉降观测结果, 在静压桩及条形基础承台的施工期间, 各柱的沉降速率与施工前增加很小, 说明采用的施工方法是切实可行的, 对大楼的沉降影响较小。在承台浇注混凝土3~5d后承台已停止下沉, 说明新的条形基础承台和锚杆静压桩已发挥作用。

2 基础加固后倾斜楼房的顶升纠偏

2.1 顶升纠偏的设备及施工安装

顶升纠偏的设备主要有, 带钢箍的混凝土上的上顶升平台和下顶升平台、油压千斤顶等。施工安装时每根柱要装两条钢支承梁, 支承梁与柱接触面用水泥砂浆充填, 保证紧密接触, 用穿过柱子的高强螺栓的拉力使柱与支承梁紧密连接在一起, 钢支承梁的两端支承于两边的混凝土墩上。然后等待水泥砂浆有足够的强度后, 将柱子凿断安装千斤顶。顶升纠偏前割断柱的钢筋, 则整个顶升纠偏的设备安装完成。

2.2 顶升纠偏方法

顶升时分级同步进行, 在柱的支承梁未离开支承点时, 顶升加载采用压力控制, 共分4级进行, 每个千斤顶都基本上以同步压力上升。在柱的支承梁离开支承点后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一级基本上同步进行。每一级顶升完毕后均作详细的观测。为了保证楼房顶升纠偏的倾斜值不超过标准。同时也考虑西边桩顶升时相邻柱不应有超过结构容许沉降差这一条件。

2.3 顶升纠偏的回复量观测及柱的沉降观测

在楼房的四个角观测顶升后的纠偏量, 在顶升完以后要注意进行顶升纠偏的回复观测和柱的沉降观测。

顶升纠偏的终止和柱的复原按上述顶升纠偏方法进行顶升时, 东北角用经纬仪观测基本达到垂直状态, 从其它三个角的楼顶吊垂线至地面的目测结果也是大致垂直状态。终止顶升纠偏。顶升纠偏结束后进行柱恢复原样的施工。对柱进行基础加固及纠偏工程已圆满结束。

3 预期分析计算

一栋已完工的混凝土框架楼房, 尽管采用截柱顶升纠偏方法纠正楼房的倾斜, 但仍然对框架各节点产生一定的附加弯矩, 这种附加弯矩之后会对框架结构造成损害, 必须预先考虑。

详细分析已有建筑地基工程勘察资料, 包括土层分布、各土层土物理力学性质、地下水位等。查清地基中是否有软弱夹层等。如原有地质资料不能满足分析要求或用原有地质资料难以解释建筑沉降情况的, 则应对地基进行补勘。在制定加固方案时, 一定要详细掌握可靠的工程地质和水文地质资料。对其作分析计算。详细分析建筑结构设计情况, 包括作用在地基上的荷载, 民房整体刚度, 基础型式及基础结构。如建筑发生破损, 应详细了解破损情况, 如裂缝破损情况、裂缝大小以及裂缝发展态势等。掌握周围建 (构) 筑物情况, 包括地下管线、邻近建 (构) 筑物结构与基础情况等。分析其对加固建筑的影响以及建筑地基加固对邻近建 (构) 筑物的影响。查明使用期间荷载增减的实际情况, 托换施工中和竣工后的周围环境变化。

在纠偏施工期间, 可能会出现原来没有预想到的新情况、新问题, 因此, 纠偏技术方案应根据现场条件的改变而修正调整, 以确保纠偏工程的成功。