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論沉井沖水掏土糾偏和錨桿靜壓樁的托換加固

2009-01-06 來源:3COME考試頻道 
糾偏工作的關鍵,其一是必須每天由專人進行沉降觀測,日沉降量控制在3mm/d左右較為適宜。

 

  1.引言
  軟土地基的變形問題是房屋地基設計中的一個主要問題,其變形問題主要反映在以下幾個方面:
  (1)沉降和差異沉降大:工程實測資料表明,對磚墻承重的混合結構,如以樓層數表示地基受荷大小,則3層房屋天然地基沉降量一般為150~200mm;4層變化較大一般為200~500mm; 5、6層則可能達700mm。
  (2)沉降速率大:建筑物沉降速率是衡量地基發展程度與狀況的一個重要標志。軟土地基沉降速率一般均較大,而加荷終止時沉降速率最大。隨著時間的發展,沉降速率逐漸衰減,約在半年到一年時間內為建筑物差異沉降發展到最快時期,也是建筑物最易出現裂縫的時期。在正常情況下,如沉降速率減到0.05m/d以下時能出現等速沉降,但長時間的等速沉降就有導致地基喪失穩定的危險。
  (3)沉降穩定時間長:由于軟土滲透性弱,孔隙水不易排除,所以建筑物沉降穩定歷時較長,有些建筑物建成后幾年、十幾年甚至幾十年沉降都未完全穩定。
  寧波地區一大批80年代初建造的多層民用住宅樓,由于受當時造價的限制基本上均未打樁,基礎形式大都采用條基或筏基。雖建造至今已有將近20年時間,但由于上述軟土地基的特點及外界干擾因素的影響(如鄰近建筑物施工等)使其中有相當一部分房屋產生了不均勻沉降,從而出現墻身開裂、傾斜率過大等問題,有的甚至成為危房。為了保障人民的生命財產安全,如何既經濟又適用地對這些房屋進行加固或糾偏已成為當前極迫切的問題。
  2.沉井沖水掏土糾偏和錨桿靜壓樁托換加固
  (1)建筑物的糾偏托換方法眾多,其中糾偏方法有堆載加壓糾偏、錨樁加壓糾偏、掏土糾偏、降水掏土糾偏、壓樁掏土糾偏、浸水糾偏、頂升糾偏等。托換加固方法有基礎加寬托換、坑式托換、樁式托換、灌漿托換、高壓噴射注漿托換、熱加固托換、基礎減壓和加強剛度托換等。在眾多的方法中筆者從多年的實踐中得出用沉井沖水掏土糾偏結合錨桿靜壓樁托換加固法是一種在軟土地基上對建筑物進行糾偏加固的既經濟又可靠的好方法。
  (2)該法的基本原理是:在基礎沉降小的建筑物一側,設置若干個沉井,沉井內預留4~6個成扇形的沖孔,當沉井到達預計的設計標高后通過井壁預留孔用高壓水槍伸入基礎下進行沖水,泥漿水通過沉井排出,而泥漿排出的過程即是對建筑物糾偏的過程。當建筑物的傾斜率達到預定的范圍后,即可用千斤頂將樁逐段通過基礎中開鑿的壓樁孔壓入土中,再將樁與基礎連接在一起,從而達到提高基礎承載力和控制沉降的目的。
  (3)值得注意的是,糾偏工作切忌矯枉過正,一定要遵循由淺到深,由小到大,由稀到密原則,須經沉降→穩定→再沉降→再穩定的反復工作過程,才能達到糾偏目的。因為在軟土地基上建造的建筑物沉降往往需要經過一段時間才能達到最終穩定,所以糾偏決不能急于求成,不然適得其反,由于糾偏過大造成原建筑物沉降小的一側又傾斜的工程實例也有所見。  
  3.工程實例
  (1)寧波市馬園新村五號樓,始建于1982年,該樓東西長29.2m,寬8.4m,檐口標高14.4m ,為5層磚混結構。地基土采用重錘夯實處理,基礎為條形基礎。至1998年5月該樓已累計沉降超過50cm,加上近年該樓附近新建建筑物施工,樓體產生嚴重傾斜,至糾偏工作開始前,測得傾斜值為向南傾斜27cm,造成底層地面低于室外地坪,管道錯位堵塞,給住戶帶來了不便。具體糾偏加固方法是:針對該樓南北向傾斜為主,東西向傾斜較小的特點,在建筑物北面離墻體2m處設置內徑1m的鋼筋混凝土沉井6只,沉井深度5m,根據地質構造在深4m處預留4 ~5個沖水孔,并在建筑物基礎外墻四周預設12個地錨梁壓樁孔。錨桿靜壓樁截面250mm×250mm,樁長18.9m,共分9節,進入持力層1.5m。工程施工在樓內居民不搬遷的情況下進行。
  (2)糾偏工作的關鍵,其一是必須每天由專人進行沉降觀測,日沉降量控制在3mm/d左右較為適宜。由于沉降觀察工作是每天必須做的工作,如用傳統水準儀進行觀察就顯得較為繁瑣。因此采用一種簡便易行且直觀的觀測方法,首先在房屋底層便于觀察的位置(一般在窗口上)環繞建筑物鋪設水平管,再在水平管相應位置引出觀察用立管,在立管處安裝上鋼尺,并在水管內灌水。由于整個水平管是聯通的,卸土前后立管水位讀數差即為建筑物各對應點的沉降量。為防止水分蒸發帶來的誤差,使水位初始值高程保持不變,水準管鋪設時必須與一沉降不變的水箱相連,并在箱內水平面處做上刻度記號,每天讀數前檢查箱內水位是否與刻度對齊,隨時進行調節。這樣通過每天的水位讀數再輔以定期水準觀察,就可以達到相當高的準確度。其二是卸土用水槍伸入建筑物內的長度一般為建筑物進深的0.6倍左右,太短不利于基底應力調節,容易使房屋產生裂縫,太長則既不經濟又不利于沉降調節。通過以上措施本工程僅用兩個月就使建筑物的傾斜率由糾偏前的1.85%下降到糾偏后的0.3%,且建筑物在糾偏過程中無裂縫產生。
  (3)在進行糾偏的同時即可在原基礎底板的相應部位開鑿壓樁孔。一般來說寧波地區80年代初建造的住宅建筑基礎底板厚度大約在25cm左右,不能滿足錨桿靜壓樁的抗沖切、抗彎能力要求,故需對原有基礎進行加固,鑿出原基礎底板筋與新配鋼筋焊接,澆筑成滿足要求的地錨梁。
  錨桿靜壓樁施工時要注意三點,一是壓樁孔需做成上小下大的喇叭口。一般上口為樁徑+50mm,下口為樁徑+100mm。二是壓樁前應進行引孔或探樁處理,如本工程由于原地基土采用重錘夯實施工,基礎下塊石厚度達2~3m,如直接將樁下壓勢必造成樁下沉困難、地錨梁拉斷以及樁身偏位等問題。針對這個情況本工程先作引孔處理,即先用鉆機對壓樁孔進行鉆孔,孔徑為200mm,深3m。由于采用了引孔措施,使其后壓樁工作得以順利進行。三是封樁應在不卸載條件下進行,并在封樁混凝土強度等級達到C15以上時才可卸載。通過以上方法,建筑物的沉降速率由竣工時的0.2mm/d減少到70天后的0.033mm/d,取得了預期的效果,使用一年來情況良好。


(作者:未知 編輯:kind887)
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