既有建筑地基加固技术范文

时间:2023-10-24 11:14:42

既有建筑地基加固技术

既有建筑地基加固技术篇1

【关键词】 高压旋喷桩 既有建筑 地基加固 方案优化

[Abstract] since the 70's of last century in China from Japan the introduction of high-pressure jet grouting technology, this technology in our country has been in the foundation reinforcement of existing buildings, easily damaged parts of Canada and so on the improvement and development of great. To make this technology more in line with the current situation of buildings in our country, and more extensive application. Based on the existing building foundation reinforcement, in-depth study of the scheme of high pressure jet grouting pile in foundation reinforcement, and a simple method is proposed to optimize the scheme.

[keyword] high pressure jet grouting pile is strengthening building foundation scheme optimization

中图分类号:TU473.1文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

0 前言

人类的生产生活离不开建筑物,对于某些既有建筑,由于人类各种活动的进行可能导致建筑物地基出现问题,高压喷射是地基加固的处理方法之一,通过钻机将带有特制喷嘴的注浆管带入到预先计算好的土层深度以相对较高的压力把浆液喷射到土层之中。在喷射过程中,高压浆液会破坏土层结构、土壤结构。通过浆液中的混合性,将被破坏的土体与浆液重新结合固化成新的地基基础。形成有良好土的基本参数的地基。对建筑的加固效果明显,施工较为便宜。

1 高压旋喷桩简介

高压旋喷桩,是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合,形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低,但容易污染环境,成本较高,对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

适用范围:

(1)高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。(2) 当土中含有较多的大粒径块石、坚硬黏性土、含大量植物根茎或有过多的有机质时,对淤泥和泥炭土以及已有建筑物的湿陷性黄土地基的加固,应根据现场试验结果确定其适用程度。应通过高压喷射注浆试验确定其适用性和技术参数。

(3) 高压喷射注浆法,对基岩和碎石土中的卵石、块石、漂石呈骨架结构的地层,地下水流速过大和已涌水的地基工程,地下水具有侵蚀性,应慎重使用。

(4) 高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、基坑底部加固、防止管涌与隆起、地下大口径管道围封与加固、地铁工程的土层加固或防水、水库大坝、海堤、江河堤防、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。

2 高压旋喷桩对既有建筑地基加固方案设计

既有建筑的地基加固方案,首先要做好资料收集工作。对既有建筑桩基布置、现场地质状况、既有建筑变形测量等数据要进行系统的采集。在方案设计过程中,尤其对先有土质要进行详细系统的探查。了解现在土的塑性状态、抗剪强度等基本指标,进一步判断土是否处于软塑状态。对于软塑状态土,满足高压旋喷桩的施工条件和要求,就要尽量拟定采用高压旋喷桩加固地基的方法。

已选定高压旋喷桩加固法,要着重根据现场环境、建筑物设计要求、设计荷载、土质状况,通过计算设计高压旋喷桩布设图、浆液水灰比、桩长、桩身直径、水泥型号、喷射压力、旋转速度、提升速度等指标。

对于地基承载力不够导致建筑物不均匀沉降的地基,建筑物会产生开裂问题。在加固之后要对开裂建筑进行修复。对建筑物地下管线进行测量,排除损坏管线等加固后期修复工作也应在方案中体现。

2 高压旋喷桩加固方案优化及相关施工注意事项

高压旋喷桩在当今的既有建筑加固工程中占有较大比例。然而在方案设计完成之后,施工单位往往在结合现场对方案优化部分做的不够好,导致施工工期长、浪费人力物力、材料浪费等一系列问题。

高压旋喷桩的加固原理决定了在设计完成后结合现场该如何修正方案。高压旋喷桩的加固机理:土体在高压水泥浆的作用下被破坏,高压水泥浆充满呗破坏的土体之中。根据力学原理,浆液破坏力:

式中F-------破坏力()------密度()

Q------流量()

流量的计算公式:式中------喷射流平均速度(m/ S)

A------喷嘴截面积()

上述公式可以说明:对于某种液体而言,破坏来在相同的喷嘴截面面积下,与流速平方成正比。所以要取得较强的土的力学特性,在控制好喷嘴截面情况下加大流速可达到较好效果。在喷射过程中,高压水泥浆会将土壤原本的结构破坏,重新形成水泥砂浆-土壤浆液一体的新浆液。新浆液在水泥胶体作用下重新固结,经过标准养护期28天之后可形成新的地基基础。较以前的土体,土的承载力、抗剪强度、抗压强度等土的基本指标会有较大增长。

所以在对方案优化过程中,对于软塑地基较严重的地段。在方案后期应加大喷射压力,进而会使得新形成的地基有较高强度。结合现场,如若现场施工面积较大或者距离较长时,高压输送管的距离要得到保证,超过50m时,对高压泵输出压力要相应提高1-5kpa,以保证喷嘴处的输出压力。

方案实施过程中,钻孔严禁用水钻孔,水钻孔会造成土壤液化严重含水量上升等问题,加剧土壤地基的软化。必要时候采用空压机风动成孔,此项措施能有效减少在高压旋喷桩灌注时对建筑物产生的附加沉降,降低对既有建筑的破坏。

方案优化过程中要保证,分段灌注高压旋喷桩的每段搭接长度应该小于100mm。并且为了保证桨面不再下降,应该由专业施工人员进行二次灌注。

对于高压旋喷桩所用水泥,在施工期间要加大检查力度。严禁使用过期、失效的水泥。并且旋喷桩一定要按设计方案的水灰比严格执行。

对于已经施工完毕的高压旋喷桩,应该选择有代表性的桩位和桩点,进行长效检测,同时选择桩的数量不应少于百分之十。在水泥标准养护期内应达到3-5天一检测,对于后期应达到一月一检测,为期6-10个月,形成相应的检查记录,方便日后取用。

4 结语

高压旋喷桩对既有建筑地基加固,此项技术在国内发展30余年,通过结合不同土质、不同施工要点、不同建筑风格等已经具备了一套符合我国国情的新型施工方法。在对于高压旋喷桩加固地基方案设计过程中,相应施工人员除了通过测量数据和相关部门提供图纸外,还应亲自去现场观察、检测。利用专业仪器对施工现场土质勘查、目标建筑物的变形勘查等得出详细的结论,进而结合有关材料进行加固方案的制定。

高压旋喷桩具有施工周期短、加固效果好、施工噪音小、经济环保等特点,所以在现代对于既有建筑的地基加固被广泛采用。然而在土质杂石多的地区,高压旋喷桩的技术还是不太成熟,很多技术手段还应该加强。

此项技术的广泛采用,也是我国建筑行业高速发展的一个体现,对于方案设计和施工人员,在严格要求技术的同时,可以运用相关知识对高压旋喷桩技术进行改进,为我国建筑事业的腾飞添砖添瓦。

【参考文献】

[1] 韩琨.高压旋喷技术在加固既有建筑物中的应用[J].西部探矿工程,2012, (5):61-63.

[2] 杨凤灵.高压旋喷桩复合地基在高层住宅楼中的应用[J].浙江大学-硕士学位论文(电子版),2011, (22):06-11.

既有建筑地基加固技术篇2

关键词:既有建筑;钢筋混凝土结构;抗震加固

1、前言:

当前我国既有建筑面积超过400亿平方米,其中很大部分建成于上世纪六七十年代,已分别进入了“老年”和“中年”期。限于当时的经济、技术条件,设计标准偏低,绝大多数既有建筑存在着抗灾能力弱、运行能耗高、使用功能差等问题。如何避免风灾、地震等自然灾害对这些建筑造成的破坏甚至威胁人民的生命财产安全?如果将存在问题的既有建筑全部拆除会产生大量建筑垃圾,一拆一建既不经济,又对环境造成污染,也不符合我国政府的可持续发展战略。解决问题的最佳途径是对其进行合理改造和加固,在仅增加少量投资的前提下,提高既有建筑物的综合抗灾能力,防止强震作用下倒塌或不至于粉碎性倒塌以提供一定的生存空间,或不至于很快倒塌以提供足够的逃生时间。如遭遇不可预见的特大地震,将倒塌的房屋数量和生命财产损失降到最低,将被动救灾的费用降到最少。

随着科学技术的发展,经过几十年的科学研究和对工程实践经验的总结,我国基本形成了层次配套、概念清楚、要求明确、易于掌握的建筑结构成套鉴定与加固技术。下面浅谈一下钢筋混凝土结构中几种常见既有建筑的抗震加固方法。

2、钢筋混凝土结构常用抗震加固方法

2.1基础加固

建筑物基础的加固工程属于现有结构的地下加固工程,其难度、造价、施工持续时间等往往比新建筑物更大更多.此外还可能涉及停产或居民动迁等问题。因此在加固时宜尽可能考虑周详,根据加固目的,结合地基基础和上部结构的现状,从预期效果、施工难易程度、材料来源和运输条件、施工安全性、对邻近建筑和环境的影响、机具条件、施工工期和造价等方面进行技术经济分析和比较,选择最合理的加固方案。目前基础加固的常用方法如下:

2.1.1 基础补强注浆加固法。

该方法适用于当基础受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加固。基础补强注浆加固法的设计和施工应符合《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000第6.1条的规定。

2.1.2加大基础底面积方法。

该方法适用于当既有建筑物的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固,可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积。加大基础底面积的设计和施工应符合《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000第6.2.1条的规定。当不宜采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积时,可将原独立基础改成条形基础;将原条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础;将原筏形基础改成箱形基础。该方法因施工简单,所需设备少,因而得到较多的应用。

2.1.3加深基础法。

该方法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。可将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。当地下水位较高时,应采取相应的降水或排水措施。

2.1.4微型桩方法。

微型桩一般是指桩径小于400mm,长细比大于30,采用钻孔、强配筋和压力注浆施工工艺的灌注桩。其主要特点有:施工机具小,适用于狭窄的施工作业区;施工振动、噪声小,适用于公害受到严格控制的市区;长细比大,单桩耗用材料少;采用二次注浆工艺,与同体积灌注桩相比,承载力较高。微型桩桩孔孔径小,对基础和地基土产生的附加应力很小,施工时对原有基础影响小,也不干扰建筑物的正常使用。

2.1.5其他地基加固方法。

1、高压喷射注浆法适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。2、灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基3、深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的枯性土等地基。5、碱液法适用于处理非白市湿陷性黄土地基等。

2.2上部结构加固

钢筋混凝土房屋的抗震加固应符合下列要求:1、抗震加固时应根据房屋的实际情况选择加固方案,分别采用主要提高结构构件抗震承载力、主要增强结构变形能力或改变框架结构体系的方案。2、加固后的框架应避免形成短柱、短梁或强梁弱柱。3、采用综合抗震能力指数验算时,加固后楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态计算和取值。

2.2.1增大结构抗震能力加固法

1、直接加固梁、柱构件的方法。

当钢筋混凝土梁受弯承载力不足时,可采用增大截面、外粘型钢、粘贴钢板或纤维复合材、钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层、增设支点以及外加预应力等方法加固补强;当钢筋混凝土柱受弯承载力不足时,则可采用增大截面、外粘型钢、钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层以及外加预应力等方法予以加固;当梁、柱构件的受剪承载力不足时,可采用增加箍筋、包钢板箍、粘贴纤维箍、钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层以及缠绕钢丝等方法进行加固;当受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷时,可采用置换混凝土法对构件进行加固。粘贴纤维复合材和钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层两种加固方法,是近年来随着对加固工程中的新材料、新工艺、新技术开展广泛的研究后发展起来的新技术,轻质高强,加固不增大结构体积,所增加的结构自重几乎可以忽略不计;施工工序简单,可用小型工具操作,因而可以在传统技术无法施工的有限作业空间内实施;施工污染小、无噪声,且施工进度快、工期短。尤其是钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层法还很好地解决了加固后的耐久性、防火以及耐高温性能等问题。

2、增设构件加固法。通过在原有结构构件以外增设构件能够有效提高结构抗震承载力、变形性能和整体性,对某些承载力、变形不足的构件进行补偿。在采用增设构件进行抗震加固设计时,必须要考虑增设构件对结构整体计算和抗震性能的影响。如:增设墙体加固法;增设构造柱、圈梁加固法;增设拉杆加固法;增设柱子加固法;增设支撑加固法;增设支托加固法;增设门窗框加固法等。

3、替换构件加固法。主要对原有强度低、韧性差的构件用强度高、韧性好的构件来替换。通常采用的有:钢筋混凝土替换砖;钢构件替换木构件等。另外也可用于砖墙的替换,五六十年代的建筑,其内部分隔墙及护墙基本是较重的砖墙,这些分隔墙一般是按建筑功能要求布置,其平面分布往往不对称,造成结构平面质心与刚心不一致,导致地震作用增大,同时结构在地震作用下的扭转效应也随之增大。鉴于此,将原较重的砖墙换成轻质隔墙,卸去荷载,既能减轻地震作用和结构在地震作用下的扭转效应,又丝毫不损伤原结构,对改善既有建筑的抗震性能,实乃一种行之有效的方法。

4、取消建筑物间的伸缩缝,将原来相互独立的单体结构连成整体的加固方法。二十世纪五六十年代的公共建筑,不少是由伸缩缝分成各自独立的单体结构,但这些伸缩缝宽度均较小,不能满足现行抗震规范对防震缝最小宽度的要求,地震时相邻房屋互撞导致破坏甚至倒塌。各个单体结构分别加固,施工空间小,难度大,若对部分单体结构采取在伸缩缝处设置钢筋混凝土抗震墙,将两个甚至多个单体连成整体,从整体上综合考虑结构加固方案,这样不仅能减少加固工程量,而且易于实现。

2.2.2减小地震作用加固法

1、隔震加固法。采用铅芯阻尼橡胶支座,能够延长低层和多层结构的自振周期,通过隔震支座的大变形来减少其上部结构的水平地震作用,从而减少地震破坏。

2、消能减震加固法。消能减震是采用设置消能器来控制预期的结构变形,增大结构阻尼,同时减少结构的水平和竖向地震作用,从而使主体结构在罕遇地震下不发生严重破坏,该法适用范围较广。作为非承重构件,消能元件的损伤过程也是保护主体结构的过程。这种被动控制技术能兼顾抗侧刚度的提高和抗侧能力增大,特别在大震时能有效减少地震能量的输入,明显降低结构侧移,达到控制结构地震反应的目的。该方法结构简单,无需外部能量输入,无特殊的维护要求,且对原有建筑布局影响甚小,故在公共建筑的抗震加固上应用前景广阔。

3、结论

目前国内对于各类结构的加固方法很多,这些方法各有其适用条件,这就要求必须结合工程的实际情况,进行技术经济的综合分析,充分考虑各种方法实施的难易程度、施工影响面及投资等因素,优化决策,采取最优方案,使加固既能保证结构安全,又经济合理。

参考文献

〔1〕JGJ123-2000《既有建筑地基基础加固技术规范》中国建筑工业出版社,2000

〔2〕GB50367-2006《混凝土结构加固设计规范》中国建筑工业出版社,2006

既有建筑地基加固技术篇3

关键词:抗震加固技术;传统技术;新技术

引言

在欧美发达国家当中,建筑物加固已经成为了土木行业的主流项目。而我国对于建筑物加固技术的发展较晚也较慢,上个世纪六十年代,在发生了唐山大地震之后,国人开始意识到建筑物抗震加固的重要性和必要性。当时所探讨内容还较为基础,主要着手于基本技术,以及从管理上提高建筑物的抗震能力。2008年汶川地震之后,现实的残酷再一次让人们意识到提高建筑物抗震能力的重要性。

一、传统抗震加固技术

(一)混凝土结构

在该结构当中,目前使用率较高、使用范围较广的主要有置换混凝土加固法、外包钢加固法等。

第一,增大截面法。该方式主要是在原有的基础之上,加大混凝土结构或者构筑物的截面,从而提高其承载力,进而达到抗震加固的作用。这种方式较为适用混凝土结构的梁、板等构件,以及一般建筑物的加固。

第二,外包钢加固法。该方法主要在需要进行加固的构件四周包上角钢,进而增加其承载力,增大延性与刚度。这种方式较为适合梁、混凝土柱等,其主要的优势是施工简单、操作便利,工作量相对较小,湿作业少,并且受力性能也较好。针对部分构件无法增大截面的情况,但又必须进行加固的时候,该种方式也非常适用。不足的地方是加固的成本相对偏高,它使用的防护措施类似钢结构,用于承受静力作用的一般受弯、受拉构件。要求环境温度不能够高于六十度,湿度也不能超过百分之七十,同时没有出现化学腐蚀现象,否则应当采取有效防护措施。在选择结构胶的时候,要先进行试验,确定能够充分满足使用条件,并且能够有效的保障加固效果方可使用。对于原构件混凝土结构构件强度

第三,置换混凝土加固法。该方式主要针对部分构件材料的强度和延性相对较差,然后选择强度、性能等都更为优良的混凝土材料进行置换,从而达到不变动其净空高度,原构件的截面也无明显增大的目的。较为适用受压区混凝土强度不够,或者梁、柱等存在严重缺陷的情况。在使用该方法的时候,需要有效地支顶原构件。在对墙、柱等进行加固时,需要全程掌控承重状态,对于置换界面处不应当出现拉应力,如果出现控制困难的现象,要及时的采取支顶措施,避免负荷过高。

第四,粘钢加固法。该方法首先需要选择性能良好的钢板,然后选择高性能的环氧类粘接剂,最后将钢板和构件表面相互粘结在一起,使二者形成一个统一的整体,通过钢板的作用进而提高构件承载力和刚度。该方式的优势主要有,施工简单而便利、花费时间少、对原构件改变较少。所使用的结构胶固化速度快,在固化完成之后建筑物即可投入使用。

第五,粘碳纤维加固法。该方式主要通过将原构件和碳纤维片粘结,利用碳纤维增加构件的拉抗力。这种方法几乎不会改变原构件的重量,目前的使用范围广,对于各种受力性质的混凝土结构构件都使用。

(二)砖混结构

通常地,主要采用钢筋网水泥砂浆法,在砖墙的两面敷设钢筋网片,然后涂抹上高强砂浆面层,从而有效的增加其承载力。一般情况,该种方式主要和圈梁、构造柱加固法一起使用。此外,混凝土板墙加固法也较常使用,主要通过在墙砖之上,敷设一层70mm左右的配筋混凝土薄墙板。其优势是既可以提高整个墙体的承载力,又可以与构造柱和圈梁一起作用,从而有效的加强整体延性。最后一种是砖柱的加固,主要通过外包混凝土加固,较为适用于小偏心受压砖柱和轴心受压砖柱,能显著地增加整体的承载力。为了有效的提高砖柱的承载力,还可以将外包的混凝土换为包钢。

二、抗震加固新技术

(一)基础隔震技术

基础隔震技术主要是在基础和上部结构之间,通过设置隔震装置的方式,从而实现在发生地震的时候,将地震的破坏作用阻隔,避免其破坏上部结构,进而达到消减地震反应的目的。该种技术最早使用在十九世纪九十年代初期,美国的犹他州盐湖政府大楼就使用了该技术。该技术通过设置铅芯橡胶支座和叠层橡胶支座,从而减弱扭转振动反应。针对该种技术,目前我国应用较少。

(二)消能减震技术

在抗震设计当中较为传统的技术是,主要依靠结构延性,从而起到消耗、分散地震能量的作用。但这种方式一个较大的不足之处就是,当建筑物受到地震的侵袭时,虽然结构本身消耗和分散了地震的能量,但其自身也会遭受严重的损伤。为了有效避免结构的损伤,可以将阻尼器附加在结构之上,然后由阻尼器替代结构消耗和分散地震的能量,对结构起到了较好的保护作用。较为常用的阻尼器主要有摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器等。

近几年来,消能减震技术被广泛的使用,较之于传统技术,该技术主要具有以下几个方面的优点。第一,在施工过程当中,没有湿作业,可以保障建筑物在施工过程中各个功能正常使用。第二,建筑物的外观不会发生明显的变化,实现了改善使用功能以及加强抗震能力的协调。第三,消能效果显著,经过合理设计之后的结构,能够充分满足各种设防烈度下的抗震需求。第四,大大缩短了工期,减少了加固成本。

(三)高强不锈钢绞线加高强聚合物砂浆加固技术

该方式首先需要编织高强不锈钢绞线网,然后使用膨胀螺栓对其进行固定,最后抹上30mm左右的高强聚合物砂浆。其原理主要是,由于需要加固的构件表层是混凝土,而混凝土和高强聚合物砂浆具有黏合力,从而将构件接收到的外力作用进行传递,最后由不锈钢绞线承载。

结束语

综上所述,随着科技的发展,人们对于建筑物的安全性要求越来越高,尤其是在经历了唐山大地震和汶川地震之后,对于建筑物的抗震加固也变得越来越重要和必要。我国的抗震加固技术发展较晚较慢,传统的抗震加固技术主要有混凝土结构的抗震加固技术和砖混结构的抗震加固技术,主要通过加宽截面、外包钢等方式,最终达到提高建筑物承载力的目的。而新的抗震加固技术则主要从隔离地震作用力、消散减弱地震作用力等方面着手,除了加强建筑物的承载之外,更多的是起到减弱和分散地震力,从根源上降低地震的破坏力。针对各地地震频发的现状,还要求设计人员不断地研究和提升抗震技术,以求最大限度地降低地震带来的损害。

参考文献:

[1]王文魁.既有建筑抗震加固的性能分析与方案优化研究[D].天津大学,2012.

[2]华少锋.既有砖砌体结构后张预应力抗震加固技术研究[D].北京建筑大学,2013.

[3]杨博.既有砌体结构抗震加固与节能改造一体化的研究[D].太原理工大学,2010.

[4]穆卫平.混凝土框架结构抗震加固技术的应用研究[D].西安建筑科技大学,2012.

[5]吕清芳,朱虹,张普,吴刚.日本建筑物抗震加固新技术[J].施工技术,2008,10:9-11+31.

既有建筑地基加固技术篇4

关键词:房屋建筑;结构加固;技术分析

中图分类号:U457文献标识码: A

1.结构加固技术在房屋建筑中应用的必要性

在房屋建筑中应用结构加固技术不仅可以保证房屋建筑工程质量,而且一定程度上还降低了房屋建筑成本,具有重要意义。但是,在现实中,由于受到施工原材料、施工人员、施工设备以及施工环境等多种因素的影响和制约,很多建筑工程的质量得不到保证,使房屋建筑中容易出现裂缝、变形以及错位等各种问题,不仅造成了巨大的经济损失,而且威胁到房屋住户的人身安全。由此可见,结构加固技术在房屋建筑施工中的应用具有必要性。具体来说,其必要性主要表现在以下几个方面。第一,结构加固技术是延长房屋建筑的使用寿命的需要。对于房屋建筑来说,使用寿命是一个非常重要的问题。但是,现实中很多房屋建筑受到多方面因素的影响致使它的使用寿命缩短,这样就给我国造成了极大的经济损失。而结构加固技术的应用则能够更好地保证工程质量,同时也就延长了房屋建筑工程的使用寿命。第二,结构加固技术是增强房屋建筑耐久性的需要。在使用过程中,房屋建筑一方面要受到环境和一些化学物质的侵蚀,另一方面又要承受风雪荷载、疲劳荷载以及一些人祸等,从而降低了房屋建筑的耐久性。而结构加固技术的应用则从房屋建筑结构方面提高了房屋的耐久性。第三,结构加固技术是提高房屋建筑抗震性的需要。地震作为一种自然灾害,给我国经济社会发展和人们生产生活造成了严重影响。近年来,我国地震频发,导致房屋建筑倒塌,很多人无家可归。因此,在现代房屋建筑施工中我们必须高度重视其抗震性。结构加固技术的应用则可以大大提高房屋建筑的稳定性,提高其抗震能力,能够更好地适应现代社会的发展需要。

2.房屋建筑施工常见的加固方法

2.1预应力加固法

预应力加固法主要是在稳固性不够的房屋建筑物外部设立预应力撑杆和拉杆,利用外部增加的预应力来实现增强房屋建筑承载能力和稳固性的目的,预应力加固法的使用可以大大减少大跨度梁的负载力度,尽量保持梁的受力程度均匀。预应力加固法比较适合应用于需要较大荷重力的大型建筑物或者是大跨度的建筑物,这种方法的突出特点就是基本不占用空间或者只占用很小的空间,借助于外物来改变房屋建筑内部的受力情况,达到构件受力均匀的效果,施工的难度比较小。

2.2加大截面积法

通过加大截面积的办法来增强房屋建筑的稳固性,是施工中比较常用的最原始、最普通的方法,这种方法主要应用于以混凝土结构为主的房屋建筑中,具体的加固方法就是在不稳定的建筑构件外部包裹上适量的混凝土,通过这样来增加构件的截面积,达到增加房屋建筑承重力度的目的。在施工的过程中,要根据构件结构的不同和承重部位的不同,灵活的采用加大截面积的方法。加大截面积的方法具体又可以分为单侧加厚、双侧加厚、三面加厚和四面加厚等,在需要的时候,可以在包裹混凝土的部位增设钢筋以提高建筑的稳固性。

2.3外包钢加固法

外包钢加固法就是把型钢包裹在需要加固的构件的两角或者是四角位置,以此来实现构件稳固性的增加。外包钢加固法具体又可以划分为两种,即干式外包钢法和湿式外包钢法。它的突出特点就是不会增加构件的截面,,操作比较方便并且能够迅速完成,加固后的房屋建筑的稳固性显著提高,既可以应用于混凝土梁的加固,又可以应用于砌体柱的加固,但是维修加固的费用比较高,也就相对提高了房屋建筑的施工成本。

2.4增设支撑和置换混凝土加固法

第一,增设支撑加固法。所谓增设支撑就是在房屋建筑的各种结构框架中增设支撑,提高房屋建筑结构的承载水平。这种加固方法适用于一切条件许可的混凝土结构中,具有施工方法简单,工期较短等特点,但是,运用这种加固方法会减少房屋建筑的空间,并会对原有建筑物造成一定的损坏。第二,置换混凝土加固法。置换混凝土加固方法在房屋建筑中主要应用在那些存在缺陷的梁柱和那些受压区的混凝土强度比较低的区域。在使用过程中,这种加固方法不仅施工简单,而且房屋建筑的净空能力没有影响。但是,它也与加大截面加固法一样,湿作业时间比较长,会对人们的生产生活产生一些影响。

2.5预应力和粘贴纤维增强塑料加固法

第一,预应力加固法。在预应力加固方法中,在预应力和新增加的外部荷载的共同作用下,预应力的拉杆就会产生一定的轴向拉力并传递到建筑构件上,这时建筑的构件会产生一定的偏心受压作用,从而地当了一部分外荷载所产生的弯矩,降低外荷载的效应,增强房屋建筑构件的抗弯能力。第二,粘贴纤维增强塑料加固法。粘贴纤维增强塑料加固法是一种耐潮湿、耐腐蚀性、材质轻便的加固技术,主要适用于一般的构筑物和一些受外力作用的混凝土构件中。在使用这种加固方法的时候,需要设置一些防火处理方案,并且在完工之后需要对其使用效果进行判断和探测。

2.6植筋加固法

植筋加固法是在我国房屋建筑中广泛应用的一种后锚固连接技术,不仅施工方便,而且环保,主要适用于房屋建筑中各种钢筋、螺杆需要生根之处。所谓植筋就是通过在原有的建筑上面进行钻孔并把钢筋插入,然后再利用一些高强度胶水对其进行灌缝处理,使插入的钢筋与原来的建筑物有机地成为一个整体。运用这种加固方法一方面提高了房屋建筑的承载力,使房屋建筑不容易发生移位或者拔出的状况另一方面它还对建筑结构具有补强作用,能增加混凝土之间的抗弯、抗折、抗剪应力的性能,是房屋建筑加固中最为有效的方法之一。

3.结合工程实例分析房屋结构加固技术的应用

3.1现存问题分析

A市某住宅项目共4层,层高为2.7m,总建筑高度为10.8m,建筑面积为1076.0m2。本房屋建筑结构基础为砖砌放脚基础,基础上方为横墙承重体系,砖墙为空斗结构,厚度为240.0mm。楼面为预制多孔板,卫生间为现浇板。在A市发生地震后,产权单位对该房屋建筑进行了抗震加固处理,在房屋建筑设置圈梁以及构造柱,中部以钢拉杆替代内墙圈梁。加固后3年安全鉴定中认为本房屋建筑在基础结构上存在以下几个方面的问题:首先,房屋结构简单,空斗墙的承重构造无法满足现行房屋建筑结构设计规范中的具体要求;其次,房屋墙体存在严重拆改问题,门窗洞口不同程度上存在位移以及扩大的问题,周边砂浆有所脱落;再次,抗震加固期间所设置的构造柱、圈梁以及既有现浇板不同程度上出现钢筋锈蚀以及外露的问题;最后,砂浆抗压强度较低,且存在一定的粉化与风化问题。

3.2结构加固方案分析

针对出现的第一类问题,建议采取的结构改造加固方案为:对本房屋建筑墙体进行双面钢筋网砂浆面层加固处理,纤维砂浆选型为M10标准,砂浆层厚度为40.0mm,分两次粉刷完成。同时将钢筋网与周边圈梁、构造柱进行连接;

针对出现的第二类问题,建议采取的结构改造加固方案为:在对本房屋建筑南侧阳台进行扩建的基础之上,在新修建的砖墙体的端部位置设置全新构造柱,将新构造柱与既有构造柱进行连接,同时紧贴南侧纵墙并设置外圈梁,引入现浇混凝土板,确保扩建部分与既有部分连接的可靠性;

针对出现的第三类问题,建议采取的结构改造加固方案为:对本房屋建筑北侧原有纵墙结构进行拆除,期间做好墙体结构的临时支撑工作。对纵墙以及部分预制楼板进行分段间隔拆除。新建砖墙的同时设置相应构造柱,与既有构造柱进行连接。

3.3注意事项分析

在以混凝土现浇板替代原预制板的过程当中需要注意加固粘贴方案的灵活选择。需要注意的一点是:若直接在既有楼面上作新防水层,除了会导致整个房屋建筑的恒载水平发生变化,降低楼面承载能力以外,还会导致厨卫空间的楼面高出其他正常区域。因此,在这一区域对楼面板进行更换的过程中,备选取的粘贴加固方法包括碳纤维加固、粘钢加固、以及增浇叠合层这几种类型。综合各方需求,优选碳纤维加固方案。在加固过程当中,墙体内的孔洞还需要预先使用C25强度等级的微膨胀混凝土进行充分捣密,同步预埋支座负弯矩筋以及底筋,在混凝土实际强度≥80.0%设计强度的情况下对预制板进行拆除即可。

结束语

从目前的情况来看,在我国的房屋建筑结构加固工作方面仍然存在着一些问题。所以,要做好加固技术的开发技术,确保加固质量的可靠性。从而延长房屋的使用寿命,保证居民的安全。

参考文献:

[1]任文良.建筑结构加固改造技术研究[J].山西建筑,2014,19:34-35.

[2]周树平.浅析房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].门窗,2014,05:201-202.

既有建筑地基加固技术篇5

摘 要 火车站改造工程包括站房、雨棚、地道、天桥、轨道、给排水、接触网等多中构筑物及管道,其中地道深基坑开挖对既有设备影响较大,如何根据工程实际,对基坑开挖技术的应用,以及对基坑周边既有设备站房及雨棚柱的加固及研究,找出相适应的一套处理方案。

关键词高铁 站内基坑开挖站房柱加固 雨棚柱加固

1、前言

近年来,国家经济高速发展,铁路建设进入全面发展阶段。年度久远的铁路车站在功能上已经不能满足使用需要,须要进行改造建设。本工程在运营的铁路站内新建旅客地道,同时穿越普速铁路和高速铁路两个场区。工程施工环境复杂、站内客流密集、铁路既有设备多、场地狭小、无施工便道可供大型机械进出场,建设风险高,施工难度大。工程实施以基坑开挖为关键,采用(围护桩+高压旋喷止水桩止水帷幕)的工法施工,对基坑周边既有设备采取钢支撑加固、托梁加固等措施,保证了铁路的行车安全、既有设备安全、站内旅客和作业人员的人身安全,保证了工期,减低了施工成本。对类似铁路站改项目具有借鉴意义。

2、对既有设备加固处理及案例分析

常州火车站,位于江苏省常州市,隶属于上海铁路局管辖,现为直属特等站。常州火车站分为南北广场,南广场为老京沪车站,北广场为沪宁城际高铁站。站场分城际场和客场,共设置五个站台十二条线路。

2.1施工环境

本改造工程为营业线及邻近营业线施工,站场改造由普速场站房向城际场站房逐步过渡,分步实施,期间为配合施工,虽然适当停用部分线路,但紧邻营业线施工,安全风险较大。施工区域在常州车站普速站场和城际站场,站场区域狭长、多为营业线(邻近)施工作业,且施工期间多与旅客进出站流线交叉重叠,站场区域难以集中施工用机具材料的摆(停)放,往往形成人员和机具设备排布不开,各施工班组平面交叉严重甚至相互干扰,影响施工作业效率的发挥;加之由于既有车站位置处于市中心,广场人流交织、多为客运服务设施,施工材料及拆除弃料运输困难。

2.2与既有设备位置关系

2.2.1与既有运营线的的位置关系

新建旅客地道,中心里程为京沪线SK1286+833.1(沪宁城际线K165+407.27)。洞身尺寸12m(净宽)×4m(净高);新建旅客地道跨越5台7线(基本站台、2、3、4、5站台及客场上行2、Ⅳ、6道,下行Ⅰ、3、5道、城际6道)。深基坑开挖与既有线最短距离1.5m。

2.2.2与大雨棚柱基础的位置关系

既有大雨棚柱基础与基坑距离30cm。

2.2.3与站房柱的位置关系

站房柱位于深基坑的基坑中心位置。

3.深基坑支护体系设计思路

根据地质详勘报告,基坑采用的支护方案为:(1). "钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水+二道支撑"的支护形式,第一道支撑设在地面下1.0米(750*800mm钢筋混凝土支撑);第二道撑设在地面下5.0米(φ609*16mm)。(2).各阶段施工时坑内采用2台轻型井点降水设备疏干降水。

3.1围护桩设计

围护桩采用φ700@1000mm钻孔灌注桩,桩身砼采用C30砼。围护桩主要以粉土土层为桩端持力层,由于基坑南北地质情况差异较大,通道北侧部分区域有较厚的淤泥质土层,围护桩布置时,根据地质情况变化,选取基坑北侧最不利钻孔进行典型断面计算以确定围护桩长和桩身配筋。

3.2止水桩设计

沿地道基坑两侧纵向设置止水帷幕,止水帷幕采用两排高压旋喷桩,施工工艺为二管法,外排止水桩桩径为φ700@500mm,桩间止水桩φ700@1000mm,两排止水桩之间1100mm,并在转角处予以加强布置。

3.3降水设计

旅客地道基础为高压旋喷桩地基加固,基坑周边为封闭高压旋喷桩,基坑内渗水量大大降低,现场视土方开挖需要,设置轻型井点降水。

3.4基坑内支撑体系设计

基坑内支撑体系采用桩顶环形冠梁加竖向两道砼支撑结构,其中桩顶冠梁截面700*850mm钢筋混凝土结构。旅客地道:第一道支撑采用砼主支撑,截面为700×850mm,第二道支撑采用钢支撑(φ609*16mm)。

4.既有设备的加固设计

4.1站房柱加固-托梁换柱设计

既有出站口站房柱位于改造后旅客地道内,平面位置位于改造后旅客地道基坑中间部分,同时此处框架柱的基础顶面在改造后出站通道底板板顶以上。因此对站房柱进行加固,把此柱基础加深至改造后的旅客通道底板以下,保证站房柱的稳定。

受力体系与思路:

4.1.1基坑围护桩结构施工完成。

4.1.2改造柱上钻孔,植入化学锚栓,焊接锚板及牛腿。

4.1.3地道基坑开挖,开挖至改造柱基础基顶标高(-2.2m),在新建临时托梁桩基和既有改造改造柱基础之间设置支护,避免在新基础施工时对原基础地基的扰动。

4.1.4继续开挖出站通道基坑,施工出站通道底板和侧壁结构,注意由于新建临时托换结构要和出站通道合并浇筑,施工出站通道时要预留出临时托换结构区域。

4.1.5施工临时托换结构,与附件地道底板共同浇筑,待施工完毕后设置改造柱四周托换设施(千斤顶及满堂脚手架等卸载措施)对改造柱进行卸载。

4.1.6按施工图截断改造柱,并挖除改造柱原地下基础,接长改造柱,施工新基础。

4.1.7浇筑剩余出站通道侧壁,底板及顶板结构,出站通道、临时托换结构及改造后柱基础结构整体浇筑完毕。

4.1.8待所有新建结构混凝土强度达到设计值后,撤除卸载设施,切除临时托换结构(部分出站通道内的临时托换柱及托换梁)。

4.2大雨棚柱加固设计—采用混凝土挡墙+钢支撑体系

4.2.1混凝土挡板加固体系

雨棚柱段无空间施工围护桩,此段采用500mm厚的C30钢筋混凝土挡土板。此段基坑分层挖土,挡土板采用逆作法施工,且此板需与两侧的挖孔桩冠梁连接,便于整体受力。

4.2.2雨棚柱支撑体系

随时监测雨棚柱的变形,严禁施工机械设备与雨棚柱碰撞,开挖时对雨棚承台进行支撑。支撑采用φ609*16mm钢支撑。

5.结论

随着我国高速铁路的快速发展,施工情况日趋多样化、复杂化。为适应铁路发展特别是车站改造的需要,邻近既有线深基坑开挖施工对既有设备加固防护施工技术的研究,实用性强,安全性高,适用性广,具有较强的推广应用价值。

参考文献

[1] 国家标准《混凝土工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)

[2]国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

[3] 国家标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

[4] 行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)

[5] 国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009)

[6]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

[7]《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2012

[8]《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013

[9]《建筑抗震加固技术规程》JGJ119-2009

[10] 国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

既有建筑地基加固技术篇6

关键词:建筑工程;地基基础;加固技术;方法措施

中图分类号:TU198 文献标识码: A

引言

对建筑地基基础的加固施工既关系到整个国民经济的发展,也关系到居民生活质量的提高和居民生活方式的改变,因此通过对加固技术的研究,在建设施工中充分考虑各种项目工程的实际情况,然后根据不同建筑的结构特点,合理选择加固方法,科学制定施工方案,严格遵照各种施工规范及各种施工标准,采用先进科技及施工工艺, 从而促进加固施工技术的标准化和规范化,提高整个建筑地基的加固效果,增强其稳定性和安全性。

一、建筑地基基础工程的施工特点

1、复杂性

中国幅员广阔,工程地质条件非常复杂,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等。此外,溶岩地质主要在我国的西南地区,在其它地区也有所分布;同时,中国又是个多地震、高震级的国家,而地震对地基基础的影响是非常大的。这种复杂的地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了大量且复杂的技术难题。

2、多发性

由于地基基础设计或施工方案不当而导致房裂屋倒,导致严重损失的实例时有发生,所造成工程建设中的恶性的巨额浪费确实惊人。

3、严重性

一定程度上讲,建设工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事故问题往往是无法弥补的,由它所带来的损失,远比地基基础工程建设所要投入的成本大得多。不管是选择场地、勘察设计,还是施工质量问题,地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建设工程整体结构的破坏,是建设工程致命性、毁灭性的重大质量事故,不仅造成经济上的巨大损失,而且直接危及人们的生命和财产安全。由于地基基础承受上部建筑实体的全部荷载,因此一旦出现局部损坏,其损坏程度扩散很快,而事故的发生又往往是突发性的,常常不易被人们发现,这就更加剧了其危害性和严重性。

4、困难性

地基基础工程质量事故处理难度大是指它与建设工程其它部位事故处理相比而言,造成的原因是和它的地位与作用密切相关的:(1)地基基础工程是地下工程,事故处理的施工操作困难性较大;(2)一旦地基基础承担了上部荷载,对它本身的处理,必然影响建筑物上部结构性能,尤其是对于建成交付使用的工程,它承受了所有建设工程的全部荷载,再加上地基基础工程质量事故的连锁性,因此它的处理是非常困难的。

二、常用建筑地基基础施工技术

1、静压力桩

传统的打桩技术,由于存在机械的噪音和环境的污染,已经不能满足现代建筑建设环保和环境的要求。静压力桩技术是用一种较高的静压力作用于预制的桩节上,使其慢慢地被压入施工建筑物地基层中的压桩法。此种沉桩技术主要应用于比较松软的土壤中。由于其超静音的特点,施工时几乎无噪音的污染、振动也非常的小,特别适合应用于建筑物密集和居住人口密集的居民居住点,可以最大程度的控制干扰周围的环境和扰民。其在实际施工时的超级环保和高效高质的诸多优点,使其成为现代城市改造和大型工程建设首选和主要沉桩技术。

2、振动沉桩

振动沉桩,顾名思义就是利用振动器所激发的振动力,振动桩身,使其周围的土基发生共振,破坏土壤原有的排列和组合,或收缩、或移动,桩体就依靠自身的重力和振动力来完成入桩土中的动作,最终形成稳固、牢靠的建筑物地基基础。此种沉桩技术,只用到了振动设备,无其他高端的设备来辅助,结构就比较简单。这样一来,其体积必然就小,重量必然就轻,这就使其很方便的搬运,有更好的安装适应性,且运营成本低。加之其高效的施工速度和高质量的施工水平,这种振动式的下桩越来越受到人们的青睐。现代的振动打桩技术可以应用起重设备技术,将钢板桩打入地基中。为了减少设备施工过程中产生的噪音污染和粉尘污染,振动的方式应以“重锤低击”为主。

三、建筑地基基础加固的方法和措施

地基基础会存在缺陷,在缺陷处理过程中,需要注意的因素有以下几个方面:(1)在地基缺陷处理过程中要结合建筑上部结构的安全性、整体性以及质量要求进行综合分析,从而确定出施工方法和地基处理措施;(2)对地基土质结构进行分析,提出为避免因受土层的变动而出现结构变形、数值变化以及发展问题严重的措施;(3)地基基础缺陷的种类以及施工中存在的相关影响因素,使得在处理过程中对周围建筑结构安全性、耐久性等各方面造成影响,因此在施工的中应对这些环节进行深入分析与研究;(4)在施工的过程中对基础中存在的相关缺陷进行分析,并对其上部结构中可能出现的问题进行深入研究,以满足结构处理的经济性与耐久性要求。在进行建筑地基基础加固前应有所准备,按情况制定加固方案,然后按方案实施。

1、建筑地基基础加固前期准备

建筑地基基础加固前,应先对地基和基础的情况进行鉴定,方可进行加固设计和施工建筑地基基础的鉴定以及加固设计和施工,应该由有经验的专业技术人员和具有相应资质的单位承担。其次,对地基基础加固的建筑,应在施工期间进行沉降检测,对沉降有严格限制的建筑,应在加固后继续进行沉降检测,直至沉降稳定为止,同时应对邻近建筑和地下管线进行监测。除此之外,建筑地基基础加固的施工人员应熟知所承担工程的加固目的、加固原理、质量标准和技术要求等,而且在施工中应有专人负责质量控制,并进行缜密的监测,出现异常情况时应及时与设计人员以及相关部门分析原因,妥善解决。

2、建筑地基基础加固方法

为了提高建筑物的使用寿命和质量,保证居民的人身财产安全,建筑施工单位应综合考虑建筑施工的综合系数,必要时可以采取相应的地基加固措施,目前对建筑物地基基础的加固处理手段有以下两种:加深基础法。这种方法适用于地基浅层中有能作为持力层的土层,并且地下水位较低的情况。在原来的基础上,可对地基基础加固,在较好的持力层上进行基础支承,这均符合地基承载力的要求。在地下水水位过高的情况下,应该安排排水。在钻孔时选择使用小型钻机,利用水和泥浆对钻头进行冷却或实现除渣功能。对较硬的土层应使用水力扩孔钻头进行扩孔,在饱和软土层钻孔时应选择使用岩心管不断地磨动旋转流砂层表面,使孔壁的表面形成泥皮,保护钻孔。在表土层较为松散的情况下,应选用套管护孔。对于灌浆成孔而言,应对埋设的钢管进行二次清孔,在施工中运用底部注浆法。增大承台面积法。这种方式适用于建筑物的地基承载力或基础底面积尺寸设计不符合的情况。利用这种方法时,可对混凝土套或钢筋混凝土套加以利用。在上述工程中,利用增大承台面积的方法能够使建筑物工程桩与加固钢管桩形成一个整体。在建筑物的工程桩承台中置入预留钢筋,保证工程中不会出现“吊脚”现象。在基础承受偏心受压的情况下,应该选择不对称加宽,而在承受中心受压的时刚好相反。应将原有地基洗净并铺设一层水泥浆,使新老混凝土之间的粘结力增强。同时在加宽部分的地基上使用夯实垫层,其厚度和材料与原有地基的一样。条形基础加宽时可以沿着纵向分段,分段长度为1.5~2m,扩大的宽度部分底面应高于或等于原有基底。加固混凝土套的过程中,应严格遵照《建筑地基基础设计规范》中所提出的标准。

结束语

总之,房屋工程的整体施工质量的好坏直接关系着人们的日常生活和财产安全,而且在房屋建筑的地基基础施工过程中,质量管理工作作为关键性的核心工作,只有做好房建工程的整体监督与管理工作,才能创造出更多的优质工程,保证房屋建筑的耐久性以及人们的生命财产安全。

参考文献

[1]冯 进,张家艮.浅谈既有建筑地基基础加固施工[J].城市建设理论研究,2013(4):35~37.

[2]孙若峰.既有建筑物地基基础加固的研究与工程应用[J].河南科技,2014(14):67~68.

既有建筑地基加固技术篇7

关键词:托换技术 扩底墩 质量控制 施工要点

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0023-02

托换技术,顾名思义,就是当原有的基础或者结构不能满足使用要求,需要处理或者加固时,采用科学的技术手段将原有的基础或者结构进行托换,以满足安全及功能提升的要求。扩底墩坑式托换技术就是在原有基础植入扩底墩,提高基础强度,提高承载力,进而满足功能需求和安全要求。该技术不会影响原结构体系,受力合理,节省空间,具有其他托换技术无法比拟的优势,是一种科学合理的托换方法。

1 施工前期准备工作

任何一项施工技术都要进行必要的资料准备,扩底墩坑式托换技术作为一种改造加固施工措施,更应做好充分的前期准备工作,具体准备资料如下。

(1)勘查报告。

(2)补勘报告。

(3)原建筑物的设计资料。

(4)托换后建筑物的设计资料。

(5)现有建筑物的检测资料。

(6)改造加固建筑物周围环境相关资料以及地下管线情况。

2 施工技术和操作流程

按照上文的要求准备了前期资料,可按照以下步骤组织施工。

(1)将原建筑的基础挖出,可采用人工和机械挖掘配合进行,并在建筑物的外侧挖出引沟。

(2)根据既有建筑的具体情况,进行放线定位,采用人工挖孔,开挖和支护要同时进行,有条件的工地应用钢模板,待混凝土强度达到要求后,才可以继续进行,确保施工过程中的安全。

(3)根据施工组织设计的规定,对扩底墩的部位进行安排,同时,安排监理人员对扩底墩进行验收。

(4)验收后,凿毛既有建筑的基底,进行钢筋下放,绑扎钢筋之后,放入注浆管。

(5)浇注混凝土,并进行养护。

(6)注浆后,等待混凝土强度达到设计要求,用高压水枪注浆,压力应符合设计要求。

(7)扩底墩施工工作结束恢复现场情况,施工完成后应保证不影响周围既有建筑情况。

(8)施工完毕。进行为期1年的跟踪观测。

3 施工要点

扩底墩坑式托换技术在运用过程中,完善的支护措施是保证建筑物安全的关键,支护内容包括混凝土护壁、护壁圈梁、素混凝土锚杆。另一方面,钢筋笼的绑扎需要特殊手段,原建筑物已经存在,须在原基础上成孔而下放钢筋,技术难度较大,难以操作,对人员素质要求较高,因此,要有质量保证措施,以使钢筋笼达到设计要求。最后运用注浆来保证扩底墩顶部和底部的密实性与可靠连接,避免建筑物的后期沉降。

4 质量控制与安全措施

作为一种高度综合了设计、勘察、施工的复杂托换技术,进行扩底墩坑式托换时,处理难度特别大,施工过程中要综合运用各种先进技术,在不改变上部结构的前提下,保证施工质量和安全防护。质量控制措施和安全防护措施有以下几条。

4.1 质量控制

(1)扩底墩坑式托换技术是应用在既有建筑上的,因此数据应该精确,制定的施工组织设计应该规定出严格的定位措施,确保施工位置准确无误。

(2)在人工挖孔过程中,要保证混凝土质量和支护的高度,同时监测施工过程中建筑物的沉降量,发现问题及时采取有效措施,确保施工安全。

(3)支护模板可以采用钢材质,安装位置应该准确无误。

(4)应该自下而上绑扎钢筋笼,这主要是由于钢筋笼需要在孔内制作,还应采用一定的技术措施避免错位,保证施工质量。

(5)注浆时,加入一些外加剂,分批注浆,施工顺序一定要严格执行施工组织设计中的规定,不可随意更改。

(6)要严格控制混凝土质量,确保选用的混凝土材料具有免振自密实特点,塌落度应该满足规范要求。

(7)在进行扩底墩灌注时,混凝土初凝后才可以进行注浆,一般是控制在两天之后,严格按照设计要求的压力进行注浆,不得间断。

4.2 安全措施

(1)扩底墩坑孔后应立即注浆,避免塌方。

(2)在施工的整个过程都应该由专业人员进行监测,发现问题及时采取有效措施,避免施工事故。

(3)人工挖孔时,数量应该严格执行规范和设计要求,避免引起周围建筑的沉降,造成重大施工安全隐患。

(4)孔内空气质量难以保证,施工和检查时,采用气泵送风,避免给施工人员和监理人员造成伤害。

(5)人工挖孔时,必须系安全带,并保持与外部人员的联系,发现隐患不得停留。

(6)照明必须用36 V安全电压。

5 工程应用效果分析

扩底墩坑式托换技术在很多工程实践中得到了应用,通过几项实际工程的运用和全面细致的研究,对扩底墩坑式托换技术有如下发现。

(1)扩底墩坑式托换技术不占用上部结构空间,对原结构几乎不造成影响,不影响改造加固建筑的周边居民,社会效益良好。

(2)作为地基结构施工技术大集成,传力路线清晰,受力明确,沉降小,操作简单,维护方便,可在我国北方地区推广应用。

(3)施工过程中应严格执行监测制度,护壁施工要严格执行,这是扩底墩坑式托换施工重要的安全措施,施工工序要严格按照设计要求执行。

扩底墩坑式托换技术具有较强的实用性和可操作性,设计施工过程绿色环保,应用前景广泛,必将成为未来发展的方向之一。

6 结语

随着社会进步,我国建筑业经历了迅猛发展的黄金时期,各式各样的建筑如雨后春笋般涌现出来。随着时间的推移,我国目前存在大量的亟待改造加固的工程项目,扩底墩坑式托换技术由于其较强的可操作性,广泛地应用在建筑领域。该文针对这一技术进行了分析探讨,对该技术的前期准备、施工过程、施工要点、质量控制措施和安全防护措施进行了分析研究,可为相关技术人员和科研人员提供参考和借鉴。

参考文献

[1] JGJ 79-2012,建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[2] JGJ 123-2012,既有建筑地基基础加固技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

既有建筑地基加固技术篇8

【关键词】地基基础;检测

1、前言

地基基础质量检测是工程质量保证的重要环节,是保证建( 构) 筑物结构安全的重要手段。工业与民用建筑中的质量通病和重大质量事故多与基础工程的质量有关,其中有不少桩基工程的质量问题直接危及主体结构的正常使用与安全。近年来高层、超高层建筑不断涌现,建设规模日益增长扩大,建设工程大量采用复合地基和桩基础。影响地基质量的因素很多,涉及地基工程质量的安全事故将直接影响建( 构) 筑物结构正常使用,因此加强建设工程地基基础检测单位的质量监督管理,规范地基基础检测市场,提高地基基础检测质量,保证检测工作的科学性和公正性,对确保建设工程质量和使用安全有着重要的意义。所以对地基基础检测尤为重要。

既有建筑:原来就有的建筑,比如在既有建筑上加一层。现在一般是指业主本来就拥有的建筑,既有建筑在原有的荷载上增加荷载是一项相当复杂的技术工作,它与地基土的种类和状态、基础的类型和尺寸、基础材料的耐久性、上部结构体系、作用荷载的性质与大小、房屋使用年限、既有建筑的使用情况以及对不均匀沉降的敏感程度等许多因素有关。既有建筑在增层改造时,使其增加的荷载应尽量小、适用性和安全性、经济和美观等应满足多种条件,坚持用材少、投资省、工期短、见效快和施工简便的原则。要达到这一目的,除对既建筑上部结构进行鉴定外,对地基基础的评定是一个关键,而检测技术则是更重要的

2、检测与评定技术的研究

2. 1 载荷试验技术

建筑物增载和增层改造是一项技术难度较大的工作,其中对地基承载力的评价是关键技术之一。对既有建筑物的地基承载力的评价有多种方法,但都是以载荷试验的结果为依据。因此对既有建筑采用载荷试验技术测试地基承载力是行之有效方法,是目前测试承载力方法中不可代替技术。载荷试验选取独立基础或条形基础的典型建筑,在基础旁开挖竖向试坑,然后在基础下开挖试验位置,应用载荷试验技术测试地基承载力,判断基础下载荷试验技术的可行性和适用性,并根据工程施工前载荷试验和既有建筑基础外载荷试验进行对比,分析地基承载力在建筑物长期荷载作用下的变化规律。

2. 2 原位取样技术

既有建筑地基土的物理力学性质指标主要有含水率、密度、孔隙比、压缩模量、粘聚力、内摩擦角等。土的物理力学性质指标测试的准确程度直接关系到地基基础及上部结构的安全度,因此准确测试既有建筑地基土的各项物理力学性质指标至关重要。确定既有建筑地基土物理力学性质指标最直接的办法就是在基础下方直接取原状试样,进行土工试验。为了对比选取典型试验场地,在基础中心及边界和基础外分层取土样,测试土样的物理力学性质指标,分析基础下和基础外地基土物理力学性质指标的变化特点。

既有建筑基础下和基础外地基土的物理力学性质指标相比,基础下地基土的密度和压缩模量均有提高; 根据地基土的抗剪强度指标c、φ 标准值,利用规范公式确定基础下和基础外地基承载力特征值;随着地基土层深度的增加,基础中心、基础边界以及基础外地基土的各指标逐渐趋于一致。通过原位取样技术可对既有建筑地基土各项指标的变化规律进行研究。

2. 3 剪切波速试验技术

剪切波速可以进行土的物理力学指标的判定,包括地基士的泊松比μ、剪切模量G、弹性模量E、阻尼比D; 推求饱和土层的孔隙率和容重,计算场地的固有周期,确定建筑场地类别划分,检验地基加固效果等。剪切波速与标准贯入击数建立的关系来确定地基承载力特征值。在试验场地上选取合适的位置,紧靠基础尝试标准贯入试验技术判断既有建筑的地基承载力。

地区不同土的性质也不同,可以采用相同的研究方法根据地区的特点,建立相应的关系式。通过剪切波速试验可应用于既有建筑场地类别的判定和建立剪切波速与标贯击数的关系式。

2. 4 探地雷达测试技术

选取某桥梁的桩基础和某建筑的桩基础为试验对象,尝试在桩基础侧面应用探地雷达检测桩位,研究探地雷达测试技术的可行性。探地雷达测试技术可较准确的确定基桩的位置和埋置深度。根据实测成果可知,探地雷达天线的选取与基础的埋深有关。当基础埋深在2. 0m 以内选取400MHz 的天线较好; 当基础埋深大于2.0m小于5m时,270MHz 的天线较为适用; 100MHz 的天线可探测较深的距离,但是测试精度较低。地下水对雷达测试的影响较大,对地下水位较高的的既有建筑桩基础的测试有待进一步研究。

2. 5 低应变动力测试技术

低应变反射波法检测桩身结构完整性。在复合地基中选取素混凝土桩,进行低应变动力测试; 采取特殊的测试措施,对比建筑基础施工前后的测试数据,验证低应变动力测试在既有建筑地基中应用的可行性。低应变基桩反射波法测试技术,在洞内锤击的激振方式,可以采集到典型的动测曲线,具有较好的适用性。

2. 6 沉降观测技术

沉降观测是对既有建筑高程变化所进行的测量,确定建筑物在不同时期的沉降变形和变化状态及特征。为了保证增层或增载建筑物的正常使用和安全,为以后的改造工程的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,同时从沉降数据可以了解既有地基基础的变化状态,因此既有建筑沉降观测是必不可缺少的。

建筑物的地基变形特征可分为沉降量,沉降差,倾斜、局部倾斜。对不同结构,地基变形特点不同,故对不同结构形式应采用不同的变形特征来评价。对砌体承重结构,应由局部倾斜控制其变形,对多层建筑还应控制其基础的整体倾斜值。

3、结束语

目前国内对既有建筑地基基础的检测主要采用对新建场地的勘察和测试技术进行检测和评定,如载荷试验、标准贯入试验、圆锥动力触探、原位取样等测试技术。这些技术通过改进和改变测试条件才能适用,改变和改进的技术则是既有建筑地基基础检测和评定的热点和难点。

在国内外很多学者通过原位测技术测得数据,经过数理统计和分析,得到了既有建筑地基承载力计算公式。为既有建筑地基基础检测和评定提出了地方公式和研究成果,有很好的指导作用。但都缺少实测数据和系统的测试方法及评定技术。本文对既有建筑地基基础系统的检测与评定是一次有效尝试。

参考文献:

[1]郭忠贤,杨志红.既有建筑物地基土压密效应的研究.河北建筑工程学院学报.

[2]高印立.剪切波速与土性指标间的统计关系.建筑科学.

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