本文作者:眉山鋼結(jié)構(gòu)施工工程

河北廠房改建擴(kuò)建加固施工方案最新(廠房擴(kuò)建流程)

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舊廠房改造加固的設(shè)計(jì)分析?

根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理及分析方法河北廠房改建擴(kuò)建加固施工方案最新,,對(duì)某舊廠房改造設(shè)計(jì)中新建鋼框柱與原混凝土柱聯(lián)合基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)與分析,。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置中不同柱間距及上部荷載條件河北廠房改建擴(kuò)建加固施工方案最新,,基于聯(lián)合基礎(chǔ)剛性假定,分別給出了錐形聯(lián)合基礎(chǔ)與梁式聯(lián)合基礎(chǔ)兩種加固設(shè)計(jì)方案,,對(duì)加固設(shè)計(jì)方法中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析與總結(jié),,并結(jié)合該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)境給出了適用條件,可為同類工程提供必要的參考,。

1概述

我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范,、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文獻(xiàn)中,對(duì)單柱擴(kuò)展基礎(chǔ)有基本的理論,、設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求等,。在獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)分析中,基于彈性理論分析,,在豎向荷載作用下的基礎(chǔ),,其基底應(yīng)力分布并不均勻,實(shí)際的應(yīng)力分布取決于基礎(chǔ)自身的剛度和下部受力層土體,。根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院對(duì)豎向荷載作用下基礎(chǔ)不同寬高比的板的力學(xué)試驗(yàn)分析,,基于試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比不大于2.5的獨(dú)立柱基可采用基底反力直線分布進(jìn)行內(nèi)力分析,。雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì),,我國(guó)現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有具體的規(guī)定。國(guó)內(nèi)外對(duì)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)都有相關(guān)試驗(yàn)研究,,對(duì)于矩形聯(lián)合基礎(chǔ)有一個(gè)基本假定:聯(lián)合基礎(chǔ)是剛性構(gòu)件,。

1)確定基礎(chǔ)底面形心的位置,盡可能使其與兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載的合力作用點(diǎn)相重合,,基底反力呈均勻分布,,按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸。2)分別對(duì)兩柱柱下進(jìn)行基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力驗(yàn)算,,以確定基礎(chǔ)高度,。

3)基于梁板設(shè)計(jì)理論,沿基礎(chǔ)的縱向及橫向(柱附近的一定寬度范圍內(nèi))分別視為倒置的伸臂梁或懸臂梁,,計(jì)算控制截面的彎矩以確定基礎(chǔ)配筋,。

2工程概況

某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)舊工業(yè)廠房,為雙跨雙坡形式,,屋架為預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架,,鋼筋混凝土柱,柱下采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),。廠房單跨跨度為24m,,縱向軸距為6m,柱頂標(biāo)高為7.2m?,F(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需要擬對(duì)其進(jìn)行改造加固后再利用,。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,,擬在廠房?jī)?nèi)部其中一跨內(nèi)新建二層鋼框架結(jié)構(gòu),框架柱采用箱形截面柱,,梁為焊接H型鋼,。改造項(xiàng)目所在地的抗震設(shè)防烈度為8度,,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g,,為保證原混凝土結(jié)構(gòu)廠房與新建鋼框架結(jié)構(gòu)抗震體系的協(xié)調(diào),新建結(jié)構(gòu)地上部分與原結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立,,新建鋼框柱與舊廠房混凝土柱之間設(shè)置抗震縫,,縫寬150mm;結(jié)構(gòu)布置如圖2所示。為滿足功能需求,,新建鋼框架結(jié)構(gòu)部分邊柱與原廠房邊柱及中柱距離較近,,最小柱間距僅150mm,新舊基礎(chǔ)相互影響,?;诂F(xiàn)有設(shè)計(jì)條件及相關(guān)理論,結(jié)合雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法,,對(duì)新舊結(jié)構(gòu)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析,,滿足設(shè)計(jì)要求,完成改造工作,。

3新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法

根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,,對(duì)新舊結(jié)構(gòu)共用基礎(chǔ)的加固方法進(jìn)行分析。共用新基礎(chǔ)需要進(jìn)行地基承載力計(jì)算,、地基變形計(jì)算,、基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算、受剪承載力驗(yàn)算以及底板配筋設(shè)計(jì),。

3.1地基加固與承載力驗(yàn)算,。對(duì)于加固改造項(xiàng)目,原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與地基已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定,。地基承載力及變形計(jì)算時(shí)需要根據(jù)新舊結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),、基礎(chǔ)形式、施工條件綜合考慮,。常用的地基基礎(chǔ)加固方法有很多種,,如基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法、加大基礎(chǔ)底面積法,、加深基礎(chǔ)法,、錨桿靜壓樁法、樹(shù)根樁法等,。結(jié)合本工程實(shí)際情況,,當(dāng)新增加部分荷載不大時(shí),,盡量利用原地基持力層作為加固基礎(chǔ)的持力層,通過(guò)增大基底截面法,,使加固后基礎(chǔ)底面的平均壓力接近原基礎(chǔ)基底壓力,。確定基礎(chǔ)底面形心的位置,盡可能使其與兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載的合力作用點(diǎn)相重合,,基底反力呈均勻分布或梯形分布,。這種加固方法施工簡(jiǎn)單,對(duì)原結(jié)構(gòu)影響小,,地基變形可控,。

3.2基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力。驗(yàn)算基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力與基礎(chǔ)截面高度呈線性關(guān)系,,加大基礎(chǔ)高度可以顯著增大基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力,。3.3基礎(chǔ)梁板配筋復(fù)核與加固。新舊結(jié)構(gòu)共用基礎(chǔ)基于聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論,,需要根據(jù)結(jié)構(gòu)布置構(gòu)建合理的分析模型,。根據(jù)新建鋼框架柱與原廠房柱之間的位置關(guān)系及荷載大小,分別采用不同的基礎(chǔ)形式,。當(dāng)柱間距較小時(shí),,擬采用錐形聯(lián)合基礎(chǔ);當(dāng)柱間距較大時(shí),可采用梁式聯(lián)合基礎(chǔ),。重新計(jì)算聯(lián)合基礎(chǔ)配筋并校核原底板配筋,。

4新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案

4.1錐形聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案。當(dāng)柱間距較小時(shí),,采用錐形聯(lián)合基礎(chǔ),。新增鋼框架柱與原排架柱在地面以下、基礎(chǔ)以上部分形成剛度較大的聯(lián)合短柱,,根據(jù)其受力特點(diǎn),,可以采用獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)計(jì)算原理分析聯(lián)合錐形基礎(chǔ)的內(nèi)力。根據(jù)兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載及地基承載力特征值,,確定基礎(chǔ)底面積及底板寬度a2的尺寸,,盡量使荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)底面形心相重合,基底反力均勻分布且不大于原基底反力設(shè)計(jì)值,。驗(yàn)算基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力,,復(fù)核聯(lián)合基礎(chǔ)高度h1,h2;為了減少對(duì)原基礎(chǔ)的破壞,,降低施工難度,,可以適當(dāng)加大基礎(chǔ)高度,使聯(lián)合基礎(chǔ)底板配筋與原基礎(chǔ)底板鋼筋相同。加固后的底板配筋應(yīng)符合最小配筋率的要求,。聯(lián)合基礎(chǔ)短柱外圍箍筋應(yīng)根據(jù)兩柱荷載大小計(jì)算,,配筋應(yīng)滿足兩柱柱底剪力及兩柱軸力差值的作用。短柱頂面在兩柱之間適當(dāng)配置縱向鋼筋,,以滿足特殊工況下兩柱間的內(nèi)力,。

4.2梁式聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案。當(dāng)柱間距較大時(shí),,可采用梁式聯(lián)合基礎(chǔ),,如圖4所示。新增鋼框架柱與原排架柱間距較大,,梁式基礎(chǔ)受力類似于倒樓蓋模型,。兩柱之間基礎(chǔ)梁上部會(huì)出現(xiàn)較大的正彎矩,,兩柱之外懸挑部分有較大的負(fù)彎矩,。當(dāng)基礎(chǔ)高度不小于1/6柱距時(shí),基底反力可按直線分布,,可采用連續(xù)梁模型計(jì)算內(nèi)力,。根據(jù)兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載及地基承載力特征值,盡量使荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)底面形心相重合,,基底反力直線均勻分布,,確定基礎(chǔ)底面積及底板寬度a3的尺寸。根據(jù)連續(xù)梁受力特點(diǎn),,基礎(chǔ)暗梁應(yīng)在柱兩側(cè)盡量設(shè)置懸挑,,以平衡柱底彎矩并減小柱間正彎矩值。梁式聯(lián)合基礎(chǔ)高度h根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算,,并滿足構(gòu)造要求,。

5結(jié)語(yǔ)

1)改造項(xiàng)目中新舊結(jié)構(gòu)柱的荷載與位置與聯(lián)合基礎(chǔ)選型關(guān)系較大,新建結(jié)構(gòu)方案布置時(shí)應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)條件,、荷載大小及結(jié)構(gòu)形式,,采用合理的基礎(chǔ)加固方案,保證加固設(shè)計(jì)的安全性,、施工可行性及經(jīng)濟(jì)性,。

2)錐形聯(lián)合基礎(chǔ)與梁式聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法都是基于基礎(chǔ)剛性假定,設(shè)計(jì)中應(yīng)控制基礎(chǔ)寬高比,,保證基礎(chǔ)剛度,,滿足基底反力呈線性均勻分布的設(shè)計(jì)條件。3)本文基于某舊廠房加固改造項(xiàng)目的實(shí)例給出了雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的兩種方案及適用條件,,可為同類工程提供必要的參考,。但是新舊建筑聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,受到各種外界條件影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種不利因素,,因地制宜,,合理分析,滿足設(shè)計(jì)要求,。

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混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工方案,?

混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工方案具體包括哪些內(nèi)容呢,下面中達(dá)咨詢招投標(biāo)老師為你解答以供參考,。

混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變,,如接建、增加荷載等,,或在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,,如配筋不足、災(zāi)后修補(bǔ),、混凝土強(qiáng)度不夠等,,都需要進(jìn)行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要,,對(duì)于需要加固的構(gòu)筑物,,應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全,、經(jīng)濟(jì),、快捷、施工方便的原則,,只有這樣,,加固工程才能收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 優(yōu)秀的加固方案具體體現(xiàn)在其施工作業(yè)方便,、施工技術(shù)先進(jìn),、經(jīng)濟(jì)效果好、加固質(zhì)量高等四方面的特點(diǎn),。 1 良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一 加固工程方案的優(yōu)劣,,首先要把是否具有施工作業(yè)方便作為必要條件。有的加固方案雖然具有解決問(wèn)題的可行性,,但是,,由于其方案在施工過(guò)程中增加了一定的施工難度,而造成施工工期長(zhǎng),,勞動(dòng)用工大,,安全系數(shù)低的弊端,結(jié)果將影響到加固質(zhì)量。例如,,某廠房冬季施工,,摻加不合格防凍劑,超標(biāo)的氯離子破壞了鋼筋鈍化膜,,致使十架大梁產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫,,需要進(jìn)行加固,原施工設(shè)計(jì)方案之一是采取簡(jiǎn)易修補(bǔ)法,,即,,將大梁裂縫處出現(xiàn)的酥松混凝土鑿除,露出鋼筋后,,將銹蝕的鋼筋周圈進(jìn)行除銹后,,用環(huán)氧砂漿進(jìn)行封閉,達(dá)到加固目的,;方案之二是采取加大截面加固法,,即,通過(guò)增大構(gòu)件的截面和配筋,,用以提高構(gòu)件的強(qiáng)度,、鋼度、穩(wěn)定性和抗裂性,,并達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。經(jīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案分析,,此兩種方案除具有工程造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)外,,還有以下不足之處: 1.1 技術(shù)可行性差,由于此大梁跨度大,,鑿除混凝土梁則需分段進(jìn)行,,要用大量的臨時(shí)支撐進(jìn)行安全防護(hù),造成周轉(zhuǎn)材料不必要的浪費(fèi),; 1.2 勞動(dòng)強(qiáng)度高,,在鑿除混凝土梁時(shí),因分段施工時(shí),,只能鑿一米挪一米,,成倍增加了勞動(dòng)強(qiáng)度; 1.3 工效低,,大量的重復(fù)勞動(dòng)和落后的施工作業(yè)方法,,延誤了施工工期并導(dǎo)致勞動(dòng)效率下降; 1.4 安全性差,,因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露,,大梁承載力減小,在施工時(shí),須時(shí)刻注意防護(hù)措施是否到位,,麻痹大意則易出現(xiàn)意外事故,; 1.5 產(chǎn)值效益小,大量的周轉(zhuǎn)材料和人工費(fèi)用的浪費(fèi),,加大了生產(chǎn)成本,,減少了生產(chǎn)效益。 2 不同類型加固工程與加固方案分析 一般來(lái)說(shuō),,加固工程常采用的方法有加大截面加固法,、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法等,,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,,應(yīng)用新技術(shù)、新材料,、新工藝進(jìn)行工程加固的方法,,如,化學(xué)灌漿法,、粘鋼錨固法,、碳纖維加固法應(yīng)運(yùn)而生,并開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各類加固工程中,。具體那個(gè)方案最能體現(xiàn)加固工程所要求的短,、平、快,、省的特點(diǎn),,應(yīng)根據(jù)需要加固的構(gòu)件情況,綜合確定加固方案,。 以框架梁的加固為例,,我認(rèn)為,較為合理,、經(jīng)濟(jì),、技術(shù)先進(jìn)的加固方案當(dāng)屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法,前者以造價(jià)低,,施工簡(jiǎn)單,,占用空間小,加固效果好,,明顯優(yōu)于加大截面法和預(yù)應(yīng)力加固法,,后者除材料費(fèi)用高外,則各種優(yōu)勢(shì)盡顯其中,,重要表現(xiàn)在自重輕,,材料自身幾乎不增加重量,;強(qiáng)度高,固化后的碳纖維強(qiáng)度比鋼材高達(dá)十幾倍,;勞動(dòng)強(qiáng)度小,,一個(gè)作業(yè)面只需一至兩人操作即可;施工工期短,,熟練工人每人每天可完成近200m2左右,。但是,應(yīng)用其在負(fù)彎矩部位進(jìn)行加固效果不如鋼板性能好,。 以框架柱的加固為例,,較為常見(jiàn)的加固方法有外包鋼加固法,即,,在混凝土柱四周包以型鋼進(jìn)行加固,,這樣既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承載力,,具體方法又分干法作業(yè)與濕作業(yè)法兩種形式:干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,,型鋼與混凝土之間無(wú)連接,由于與混凝土沒(méi)有形成一個(gè)整體,,所以不能確保結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力,。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上,,二是角鋼與混凝土之間留一定間距,,中間澆筑混凝土,達(dá)到外包鋼材與混凝土相結(jié)合,。兩種作業(yè)方法相比較,,干式作業(yè)法施工更為簡(jiǎn)單,價(jià)格低,,施工時(shí)間短,但其承載力提高不如濕式作業(yè)法好,。在方案選擇時(shí),,應(yīng)根據(jù)加固要求和原構(gòu)件情況,合理挑選適當(dāng)?shù)姆桨高M(jìn)行加固,。 另外,,對(duì)于加固工程,還有焊接補(bǔ)筋加固法,、套箍加固法,、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)法、化學(xué)灌漿修補(bǔ)法,、粘鋼加固法,、碳纖維加固法等,,每種加固方法各有其特點(diǎn)及適應(yīng)范圍,只要行之有效,,技術(shù)成熟,,既滿足加固要求,又經(jīng)濟(jì)實(shí)用,,均可采用,。 3 幾種典型加固方法的工程施工要求 工程加固的目的就是要通過(guò)加固施工達(dá)到修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng),、提高承載力,、增強(qiáng)使用功能、滿足使用要求,,因此,,選擇加固方案要以提高加固工程質(zhì)量為根本目的。對(duì)于不同的加固方案也有不同的施工方法和質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》中幾種典型的加固方法,,依照施工經(jīng)驗(yàn),不同的加固方法在施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)做到: 3.1 外包鋼加固法 要把表面處理包括加固結(jié)合面和鋼板貼合面處理作為加固施工過(guò)程中的關(guān)鍵,,對(duì)于干式加固施工,,為了使角鋼能緊貼構(gòu)件表面,混凝土表面必須打磨平整,,無(wú)雜物和塵土,;當(dāng)采用濕式加固施工時(shí),應(yīng)先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿料,,對(duì)鋼板進(jìn)行除銹,,混凝土進(jìn)行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面,進(jìn)行粘,、灌,。 3.2 預(yù)應(yīng)力加固法 采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固時(shí),在安裝前必須對(duì)拉桿事先進(jìn)行調(diào)直校整,,拉桿尺寸和安裝位置必須準(zhǔn)確,,張拉前應(yīng)對(duì)焊接接頭、螺桿,、螺帽質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),,保證拉桿傳力正確可靠,避免張拉過(guò)程中斷裂或滑動(dòng),,造成安全和質(zhì)量事故,;采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固時(shí),要注意撐桿末端處角鋼(及其墊板)與混凝土構(gòu)件之間的嵌入深度傳力焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn),,檢驗(yàn)合格后,,將撐桿兩端用螺拴臨時(shí)固定,,然后用環(huán)氧砂漿或高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行填灌,加固的壓桿肢,、連接板,、綴板和拉緊螺栓等均應(yīng)涂防銹漆進(jìn)行防腐。 3.3 改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法 增設(shè)支點(diǎn)若采用濕式連接,,在接點(diǎn)處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面,,應(yīng)進(jìn)行鑿毛,清除浮渣,,灑水濕潤(rùn),,一般以微膨脹混凝土澆筑為宜。若采用型鋼套箍干式連接,,型鋼套箍與梁接觸面間應(yīng)用水泥砂漿座漿,,待型鋼套箍與支柱焊牢后,再用較干硬砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實(shí),;對(duì)于楔塊頂升法,,頂升完畢后,應(yīng)將所有楔塊焊連,,再用環(huán)氧砂漿封閉,。 3.4 混凝土構(gòu)件外部粘鋼加固法 此法施工較為簡(jiǎn)單,但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理,,對(duì)于舊,、臟嚴(yán)重的混凝土構(gòu)件的粘合面,應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑,,刷除表面油垢污物后用水沖洗,,再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨,除去2~3mm厚表層,,露出新面和平整,,將粉塵清除干凈;對(duì)于混凝土表面較好的,,則可直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨,,去掉1~2mm厚表層,使之平整,,清去粉塵,再用丙酮擦試表面即可,;鋼板表面處理應(yīng)根據(jù)其繡蝕情況,,可用噴砂、砂布,、砂輪機(jī)打磨,,使鋼板出現(xiàn)金屬光澤,,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然后用丙酮擦試干凈,。其次要注意對(duì)膠粘劑的選擇,,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑魚龍混雜,對(duì)膠粘劑的選擇一定要慎重,。第三要注意在配膠,、粘貼過(guò)程中的細(xì)節(jié),膠粘劑要嚴(yán)格按照說(shuō)明書要求的比例配制,,尤其是要掌握好固化劑的用量,,攪拌要均勻,同時(shí)在粘貼時(shí)要保證粘貼面的飽滿,、密實(shí),。最后要注意在固化階段不能對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。 結(jié)束語(yǔ): 就目前來(lái)看,,這些混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索,,隨著建筑科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷出現(xiàn),,更好的加固施工方法將會(huì)有更大拓展,,因此,加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間,。

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某廠房地基基礎(chǔ)加固處理方案,?

某廠房地基基礎(chǔ)加固處理方案情況如何呢,下面中達(dá)咨詢招投標(biāo)老師為你解答以供參考,。

改革開(kāi)放以來(lái),建筑業(yè)迅速發(fā)展,建筑工程質(zhì)量逐年提高,但工程質(zhì)量事故還時(shí)有發(fā)生,造成了許多不應(yīng)有的損失,。這是由于各地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同,土層分布、土的物理力學(xué)性質(zhì)不同,既使同一建筑場(chǎng)地,往往土質(zhì)也不均勻,在進(jìn)行工程勘察,、工程設(shè)計(jì)與施工中,如果對(duì)地基條件掌握不全,處理不當(dāng),就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生,這些都會(huì)給國(guó)家和人民造成不應(yīng)有的損失,。因此,準(zhǔn)確分析事故,合理地處理事故,是當(dāng)前建筑業(yè)亟待解決的一個(gè)大問(wèn)題。目前對(duì)已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種:

(1) 灌漿加固:用鉆機(jī)在基礎(chǔ)上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設(shè)備將配制好的水泥化學(xué)漿液灌入地層,通過(guò)劈裂,、擠壓作用,使土層與漿液產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)而膠結(jié),從而達(dá)到改善土體結(jié)構(gòu)和性能的目的,提高土體的強(qiáng)度,。(2)靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過(guò)一套液(油)壓設(shè)備,把預(yù)制樁分節(jié)壓入土中,上下節(jié)樁接駁用預(yù)埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當(dāng)壓力達(dá)設(shè)計(jì)荷載并基本滿足計(jì)劃樁長(zhǎng)要求時(shí)則終樁,終樁時(shí)的單樁承載力可直接從壓樁設(shè)備的儀表中反映出來(lái),。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎(chǔ)鋼筋焊接,并澆注砼承臺(tái)與基礎(chǔ)連為一體,從而將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁直接傳遞到堅(jiān)硬土層,。

(2) 毫無(wú)疑問(wèn),已建建筑物出現(xiàn)不均勻沉降,無(wú)論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會(huì)給工程造成一定的損失,此時(shí)應(yīng)考慮的是如何將損失降到最低限度。

1 工程實(shí)例1.1 工程概況鶴山市某廠房為一幢高四層,框架結(jié)構(gòu)的建筑物,長(zhǎng)55.0m,寬15.0m,占地面積825m2,原設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁基礎(chǔ),由于場(chǎng)地工程地質(zhì)情況復(fù)雜,廠房中段和東段分別分布有一層厚為3~6m和7~9m的流塑狀淤泥,使建筑區(qū)內(nèi)部分地段挖孔樁方案無(wú)法實(shí)施,而改用條形基礎(chǔ)下的砂墊層方案(墊層厚度1.00m),而西段淤泥層較薄(厚1~2m),卻澆注了16條樁柱,于是同一建筑物采用了兩種在受力和變形方面完全不同的基礎(chǔ)型式,。廠房于1992年10月建成,使用期間發(fā)現(xiàn)不均勻沉降,導(dǎo)致廠房結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重拉裂和剪切破壞,危及安全使用,。1.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)概況經(jīng)對(duì)廠房場(chǎng)地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,其地層結(jié)構(gòu)在揭露深度

2 內(nèi)由上至下依次為:(1)填土:淺黃色,土質(zhì)松軟,層厚0.79~2.00m,。(2)粉質(zhì)粘土:灰~灰黃色,上部0.40~0.60m為耕土,軟塑,N=2擊,fk=80~90kPa。(3)淤泥(泥炭土):黑褐色,局部夾粉土,流塑,N=1~2擊,fk=40~60kPa,層厚0.00~7.87m,層面埋深1.00~3.75m,。(4)花崗巖風(fēng)化坡積土;土性為砂質(zhì)粘性土,灰白,、淺黃色,含中粗礫,可塑,N=5~13擊,fk=100~230kPa,層厚1.70~7.30m,層面埋深2.10~9.07m。(5)花崗巖風(fēng)化殘積土;土性為砂質(zhì)粘性土,淺黃褐色,含中粗砂,可塑~硬塑,N=13~24擊,fk=230~320kPa,層厚2.90~9.00m,層面埋深4.00~12.26m,。(6)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖:N50擊,層面埋深8.17~22.68m,。

1.3 沉降原因分析

(1) 地質(zhì)因素:據(jù)鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30m,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。

(2) 結(jié)構(gòu)因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎(chǔ)型式,地質(zhì)條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎(chǔ),樁端支承在堅(jiān)硬狀的殘積土層里,而地質(zhì)條件極差的東段,則采用了條形基礎(chǔ)下的砂墊層,墊層厚僅1.0m,未作壓密處理,。根據(jù)推算,采用樁基礎(chǔ)的最終下沉量?jī)H為1.4mm(設(shè)樁長(zhǎng)10m,進(jìn)入堅(jiān)硬狀土層),而采用條形基礎(chǔ)下砂墊層處理的基礎(chǔ)經(jīng)推算仍有200mm的沉降量,條形基礎(chǔ)的剛度起不到變形(沉降)調(diào)節(jié)作用,因此導(dǎo)致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理,。

2 加固方案為確保該廠房的安全使用,對(duì)該建筑物的處理宜把上部結(jié)構(gòu)的加固和地基的處理結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。先處理地基,以控制地基的繼續(xù)沉降,后加固上部結(jié)構(gòu),。根據(jù)鉆探和變形測(cè)量資料顯示,對(duì)廠房地基的加固可采用壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)和靜力壓樁等方法,但根據(jù)業(yè)主的要求以不影響生產(chǎn)為原則,同時(shí)受場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的影響,決定采用壓力灌漿加固法,。

壓力灌漿加固本次加固目的旨在通過(guò)漿體的滲壓改善軟土地基的承載力和壓縮(變形)模量,逐漸減少地基的沉降量,以滿足廠房的使用要求。

2.1.1 機(jī)理以一定的液壓,將水泥和化學(xué)漿通過(guò)雙液管注入土中,并使之迅速凝固,同時(shí)對(duì)軟土進(jìn)行割裂,、擴(kuò)散擠壓和充填,并伴隨一定的物理化學(xué)作用,一方面促使?jié){體,在軟土中形成脈狀充填;另一方面又使軟土產(chǎn)生壓縮和脫水固結(jié),從而達(dá)到加固的目的,。

2.1.2 工藝流程制漿→成孔下管→液壓注漿→割裂→擠壓與充填→固結(jié)。

2.1.3 技術(shù)措施灌漿孔的布置:按每根柱位的四周布置4個(gè)孔,孔距1.5~1.9m不等,加固深度4.0~10.5m,深孔底部進(jìn)入殘積土層,。注漿采用低壓,、慢灌、多量工藝,以便注入較多的漿體,。重復(fù)注漿:在軟土較厚的孔段,為增強(qiáng)注漿效果,往往在第一次注漿中,使之在一定漿壓作用的范圍內(nèi)形成一道不規(guī)則的帷幕,再?zèng)_洗灌漿孔進(jìn)行二次注漿,使?jié){液充分而有效的充填,。先下后上或先上后下分層注漿:先下后上是成孔后漿液漿管下落至孔底,并由孔底開(kāi)始注漿,而后一邊注漿一邊上拔灌漿管,使?jié){液從孔底開(kāi)始擴(kuò)散,以利于加固軟土;先上后下是從基礎(chǔ)底板深度開(kāi)始注漿,而后逐漸向孔底延伸,先使砂墊層獲得有效的加固。

2.1.4 施工效果分析灌漿前期的沉降情況:據(jù)了解,廠房于1992年10月建成,施工期間,施工單位自測(cè)最大沉降為80.00mm,交付使用后觀測(cè)只是間斷進(jìn)行:1993年2月21日~6月1日,測(cè)得最大沉降為15.00mm,據(jù)此分析,該廠房在灌漿前期最大沉降量累計(jì)已達(dá)100.00mm,。另?yè)?jù)觀測(cè),伸縮縫的頂部(天面)間距已明顯拉開(kāi),部分柱位的梁,、板、墻均已出現(xiàn)裂縫,。灌漿施工期的沉降:據(jù)觀測(cè)(共44d),24號(hào)柱基沉降40.08mm,25號(hào)柱基34.77mm,26號(hào)柱基30.53mm,。此間,由于灌漿施工導(dǎo)致地基應(yīng)力釋放,沉降有所加大。灌漿后期的沉降:據(jù)觀測(cè)(歷時(shí)14個(gè)月),其中24號(hào)柱基沉降28.93mm(日平均2.07mm),25號(hào)柱基39.22mm(月平均2.80mm),26號(hào)柱基45.64mm(月平均3.26mm),上述數(shù)據(jù)說(shuō)明:經(jīng)化學(xué)灌漿處理后,柱基的沉降得到了緩解,但基礎(chǔ)的后期下沉仍未得到最終穩(wěn)定,為確保廠房的安全使用,必須進(jìn)一步采取切實(shí)有效的措施進(jìn)行加固處理,。

2.2 靜力壓樁加固法基于以上原因分析,這次采取的加固方案必須行之有效,、一步到位、不得返工,最終選擇“靜力樁托換”進(jìn)行加固,。

2.2.1 機(jī)理通過(guò)一套油壓設(shè)備,將預(yù)制樁分節(jié)(每節(jié)2.0~3.0m)壓入土中,節(jié)與節(jié)用預(yù)埋角鐵焊接,預(yù)制樁為250mm×250mm的方樁,預(yù)估樁長(zhǎng)15m,壓樁由液壓控制,壓樁荷載控制在45~55MPa之間,當(dāng)樁壓至預(yù)定深度并達(dá)到設(shè)計(jì)貫入度之壓力時(shí),其沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為壓樁荷載保持50MPa,每隔5min沖擊一次,共沖擊三次,下沉量≤3mm,并需穩(wěn)定1h,做好記錄,最終允許下沉量≤1mm,。樁壓完后將樁與原基礎(chǔ)承臺(tái)連接起來(lái),將上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)樁基傳遞到堅(jiān)硬狀殘積土中。

2.2.2 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)最大壓力1000kN,單樁承載力550~900kN,預(yù)制方樁尺寸250mm×250mm,混凝土強(qiáng)度C30,壓樁速度2cm/s,壓樁樁位和受力軸線允許偏位100mm,接樁處樁軸線傾斜度1%,。

2.2.3 施工工序在設(shè)計(jì)樁位處開(kāi)挖壓樁基坑,利用安裝在柱上的反力鋼夾提供反力用壓樁機(jī)壓樁,待每個(gè)承臺(tái)的靜壓樁都?jí)和旰?將預(yù)制樁與原承臺(tái)連結(jié)成一體,由預(yù)制樁承擔(dān)結(jié)構(gòu)荷載,。施工過(guò)程中用水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤施工觀測(cè),控制柱的升降量為±1mm。在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地的地下水較豐富,要用抽水泵進(jìn)行抽水才能進(jìn)行地下作業(yè),但在抽水過(guò)程中,經(jīng)水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)柱的沉降速率加快(0.50mm/h),立即停止抽水。后經(jīng)研究,要求抽水前須對(duì)該柱進(jìn)行卸荷處理,以免樁基礎(chǔ)產(chǎn)生附加沉降,確保廠房安全,。即將該柱的上部卸荷,通過(guò)卸荷裝置傳遞到柱周(半徑約3.0m)的土體上,共同分擔(dān)上部荷載,待該柱處理完畢3d后,即混凝土基本凝固后拆除卸荷裝置,經(jīng)卸荷處理的柱,6~8d內(nèi),未發(fā)現(xiàn)明顯沉降變化,說(shuō)明卸荷處理效果顯著。

2.2.4 施工效果監(jiān)控加固效果的好壞,直接關(guān)系到廠房的安全動(dòng)作,為檢驗(yàn)加固效果,主要采取的措施是沉降觀測(cè),其成果也是本工程竣工驗(yàn)收的主要技術(shù)依據(jù),。本次加固處理對(duì)沉降值的質(zhì)量指標(biāo)定為:被加固的柱位其施工期間的沉降值在正常情況下累計(jì)≤10mm(指開(kāi)工至施工結(jié)束),竣工后的沉降量應(yīng)滿足≤2mm/月,凡滿足此質(zhì)量指標(biāo)者,均可判定為達(dá)到了加固效果,。據(jù)施工后的觀測(cè)資料顯示,竣工后第一次(33d)的沉降觀測(cè),測(cè)得最大沉降量為-1.7mm,滿足加固后沉降值2mm/月的質(zhì)量指標(biāo),達(dá)到了加固的預(yù)期效果,質(zhì)量良好。

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