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第100期:第二版

    龙马新居8#楼加固与顶升纠偏设计专刊
    时间:2014-10-31 作者: 浏览:1782

    一、工程概况:

     

    昆明“龙马新居”项目位于昆明市官渡区珥季路与环湖东路交叉口,该项目是配合环湖东路一级土地建设迁村并点的试点项目,项目于20122月竣工验收,并于201331日实现交房。413日,建设单位接到现场施工单位报告,第8栋房屋发生了倾斜,倾斜度预计超过正常范围后,迅速组织设计单位和相关检测单位至现场检查,并对项目建筑进行24小时不间断观测。

     

    我公司受建设单位委托,对该栋楼进行基础加固与纠偏设计。

     

    二、龙马新居不均匀沉降成因分析依据:

     

    初步疑因主要是周边地块近期施工,填土、打桩、排水等施工措施对我场内流塑状泥炭质土及淤泥质粘土层造成较大的扰动,使土体产生较大流变,从而导致区内建筑物产生突发性不均匀沉降的可能性较大。

     

    三、龙马新居”8#楼结构基本资料

     

    8#住宅楼为8层框架剪力墙结构,房屋总高度22.40m(小于28m,多层),各层层高均为2.8m,室内标高+0.000,室外标高-0.450m。建筑结构安全等级为二级,结构使用年限为50,抗震设防分类为丙类建筑,抗震设防烈度为8度,设计地震分组第二组,设计基本地震加速度为0.20g,剪力墙抗震等级为一级,框架抗震等级为二级。

     

    基础采用先张法预应力管桩(PHC),桩径为400mm,桩壁厚95mm,桩身强度等级C80。桩端持力层为(6)层粘土层或(6)1层粉砂层。桩长约为32m。单桩竖向承载力特征值为1200kN

     

    四、龙马新居”8#楼基础加固补强:

     

    基础加固补强原理及方案:因建筑场地在昆明市滇池边附近,表层场地土多回填土,地质条件复杂且地质剖面变化大,外加房屋周边施工因素等原因,原有桩产生向下的附加摩阻力。为了增加基础的承载力并减小桩的不均匀沉降,采用直径300mm预制锚杆静压桩对原有桩基础进行补强加固。锚杆静压桩单桩承载力特征值Ra=600kN,压桩力1200kN。施工桩长采用双控控制:工程桩施工有效桩长不小于36米且不宜大于40m,且从最下层(51泥炭质土层底标高起算不小于15米。

     

    五、龙马新居”8#楼顶升纠偏设计:

     

    (一)、纠偏前提条件:

     

    基础补桩完成后(未填土恢复),对上部结构进行沉降、倾斜观测并记录。因基础加固补桩对土体有扰动,当观测的沉降速率无明显变化可认为沉降已进入稳定阶段,同时房屋若有回倾(反向倾斜),回倾后倾斜率稳定且满足规范允许限制要求,可不进行上部结构主体纠偏,若回倾后的倾斜率仍超出规范限值,对上部主体结构实施截柱(剪力墙)顶升纠偏方案。

     

    (二)、纠偏前准备工作:

     

    1、纠偏前,在8#楼各单元周边及四角设置水平基准点和竖向观测基准点。抬升监测点的布设每柱不应少于一点,并在结构截断前完成。基准点的设置应能充分反映房屋各墙柱倾斜点检测数据的正确性与完整性,并满足相关规范的要求

     

    2、检测单位需观测房屋最新倾斜数据并对主体结构受力构件,围护隔墙等进行全面观测,作好现有裂缝标记。每次观测数据不得少于3组,对检测数据进行理论计算分析。

     

    3、房屋周边设置避雷接地线(利用原结构避雷接地线)

     

    4、人工拆除阻碍纠偏的围护墙,板,梁(后期恢复)。

     

    5、设备顶升系统及千斤顶就位,由专业人员现场对纠偏设备及千斤顶进行检测,并出具正式合格报告后方可投入使用。千斤顶均需独立编号,作好标记。在整个纠偏过程中,需派专人到现场对设备运行情况进行全程跟踪。

     

    6、房屋周边应设置安全隔离带及必要的安全措施,设置应急预案,全程监控,危险预报、突发问题处置方案。

     

    7、按照图纸设计要求做好墙柱包钢及钢牛腿、临时支撑等相关措施。

     

    (三)、千斤顶安装要点:

     

    1、顶升用的千斤顶应有2倍的安全储备,并考虑房屋倾斜后轴压力的P-Δ效应。顶升时应设置防护装置,同时便于调整千斤顶的行程。

     

    2、安装千斤顶,将顶升压力加至柱设计结构自重作用下的最大轴压力。

     

    (四)、截柱、截剪力墙要点:

     

    1)截柱,墙前的准备工作:

     

    1、钢牛腿、钢支撑等是否已经安装牢靠(防止墙柱截断后上下截面产生水平错位)。

     

    2、柱周边安装千斤顶区域的承台面找平。

     

    3、千斤顶的性能是否使用良好,备用千斤顶是否到位。

     

    4、其他安全措施是否到位。

     

    2)柱截断方法(绳锯锯断):

     

    截柱前,柱周边对称安装千斤顶,使每个千斤顶产生理论计算值所需的最大顶升力。然后用绳锯锯断柱子至完全切断,绳锯锯断的断口处立即插入钢板,只留小于3mm的缝隙,防止千斤顶失效后柱往下座。

     

    3)剪力墙截断方法(墙锯截断)

     

    先对墙内千斤顶安装区域范围尺寸的混凝土用墙锯切除平整,切除高度能保证千斤顶插入,切除后上、下表面修平,用无机料座浆,用厚钢板浆上、下面平整,插入千斤顶并能确保千斤顶能均匀受压。逐个置入千斤顶使千斤顶产生理论计算压力值。然后用绳锯锯断剪力墙暗柱,锯断的断口处也应立即插入钢板,留小于3mm宽缝隙。

     

    (五)、顶升纠偏步骤:

     

    1)首选顶升单元:根据房屋倾斜特点(如下图)确定。

     

    2)顶升纠偏方向的选择:

     

    1B单元顶升方向:采用纵横向各顶升点均同步顶升的步骤,8-6点顶升量最大为165mm

     

    2A单元顶升方向:A单元的纠偏是先横向后纵分两大步骤进行顶升纠偏,之所以这样基于以下考虑:纠偏B单元前发现AB单元间分缝未完全分开,与原设计分缝要求不符,对分缝之间混凝土相连部位采用了绳锯切割。绳锯切出的缝隙小,且受施工条件限制切出的面凹凸不平,AB单元在分缝之间存在咬合的情况。顶升纠偏B单元时AB之间分缝的变形趋势是缝隙逐渐变大,故纠偏过程中AB之间分缝没有出现咬合影响纠偏。但是顶升纠偏A单元时,AB之间分缝的变形趋势是缝隙由大变小,最后贴在一起。若A单元采用一次性同步顶升纠偏,分缝相互靠近且相互错动,在纠偏过程中可能存在分缝突出部位之间相互挤压、接触又脱离的情况,增加纠偏的风险。若在缝隙大时先横向纠偏,此时AB分缝相互错动不会出现挤压触碰;待横向扶正后,再整体顶升并纵向纠偏,切缝贴上去按原位相互咬合,AB单元之间不会出现相互挤压,确保顶升过程的安全。

     

    3)倾斜率复核:

     

    纵横向顶升全部结束后,再次监测房屋倾斜率,并进行微调。各项监测结果均满足规范和使用要求后方可进行截断墙柱的强度恢复。B单元顶升完成后房屋平均倾斜率约为千分之一,满足纠偏规范验收合格标准不大于千分之四的规定。

     

    (六)、结构恢复与加固:

     

    1)步骤

     

    凿出柱(剪力墙)断口处的纵向钢筋,采用搭接焊恢复。断口处钢板垫块侧面焊接,断口余下缝隙采用无机灌浆料灌注密实。

     

    灌浆料固化后拆除千斤顶,采用加大截面法加固切断的构件。上下结构植筋,扎钢筋,用高强自密实混凝土加固断口截面。加大断面在地面以下,不影响结构的正常使用。

     

    拆除钢支撑,一层地面找平,结构拆除部位恢复。

     

    2)截断柱恢复要点:

     

    截断的柱,墙采用外包钢灌ICG灌浆料加固或加大截面法加固。柱截面范围空腔灌入早强灌浆料并养护,待灌浆料强度达到C40强度要求后,分两次对称卸除柱周边千斤顶。

     

    3)截断剪力墙恢复要点:

     

    剪力墙采用外包钢板,内灌ICG(C40)无机灌浆料,根部做钢结构放大脚,抗震缝处采用围套加固。墙的恢复先恢复未安装千斤顶部位,恢复顺序与截断顺序相同。有千斤顶部位的恢复顺序同安装顺序。