建筑物纠倾技术和施工工艺标准.doc

建筑物纠倾技术l支硬架托板与恢复梁模支撑系统互不干扰目的是在拆凿与恢复梁的过程中减少相互干扰而产生的弊病如支硬架时变形造成楼板的水平位移变形或塌陷对恢复梁尺寸有影响所以对托板支架要保证其整体刚度支架立柱大小及间距应根据材质情况计算确定梁模板支撑系统自成体系立柱的大小间距亦应计算确定支设方法见图9122本地区模板支承多采用方木或圆径木故支承单根承载力的计算如下1托楼板的支承按木构件稳定计算式中N轴向压力设计值Nfc木材顺纹抗压强度设计值Nmm2Ao受压构件截面的计算面积mm2轴心受压构件稳定系数2梁模板支承按木构件受压强度计算式中N轴向压力设计值Nfc木材顺纹抗压强度设计值Nmm2An受压构件的净截面面积mm2计算支架时的荷载设计值N应采用荷载标准值乘以相应的荷载分配系数混凝土结构工程施工及验收规范GB50204一92附表13规定支撑间距的确定在根据式91219122计算的单根支撑允许的情况下应考虑施工安全在计算确定的支撑之间均应加设一根支撑以防某一支撑松脱造成楼板变形或塌落而影响恢复梁的断面支撑间距的确定在根据式91219122计算的单根支撑允许的情况下应考虑施工安全在计算确定的支撑之间均应加设一根支撑以防某一支撑松脱造成楼板变形或塌落而影响恢复梁的断面支撑间距的确定在根据式91219122计算的单根支撑允许的情况下应考虑施工安全在计算确定的支撑之间均应加设一根支撑以防某一支撑松脱造成楼板变形或塌落而影响恢复梁的断面s2支架立撑上下均设通长30mm厚木板沿梁平行铺设以将立撑造成的集中荷载变均布荷载传开立撑沿梁的位置距埋梁处的板端不宜过大以免钢筋混凝土梁拆除后空心板的悬挑部分在施工荷载作用下折断支点的位置在300500mm之间以不影响恢复梁所支设模板需要的工作面为宜3楼板的断凿为保证空心板水平不位移空心板间隔破坏宽度为80100mm以能灌入混凝土和振捣棒插入为宜4拆凿板及梁混凝土前在该梁下几层的同部位设支架将施工荷载传至首层地面拆除混凝土梁时施工人员应站在图9121中所示的12板架上不得站在空心板的悬挑处3处施工5恢复钢筋混凝土梁混凝土梁断面原设计为矩形空心板的锚固长度为10cm凿板后部分板的锚固长度不足达不到规范要求为此将梁断面改为T形所改的T形梁是在原设计断面的基础上增加挑出部分见图9123以弥补空心板锚固不足由此增大了梁模板支设难度在设托板支架时应考虑梁模板支设时需用操作面第章导致建筑物倾斜的原因1地基软弱如持力层为饱和软粘土淤泥或淤泥质土等欠固结土层在建筑荷载特别是偏心荷载作用下极易发生过大的沉降或倾斜2两建筑物相距过近使地基中附加应力叠加地基沉降量加大而导致建筑物的相互倾斜3由于管道漏水地面积水室外污水井倒灌等使房屋地基浸水湿陷建筑物倾斜这种情况在填土或湿陷性黄土地基发生的颇多山西长治某工厂的100m高烟囱因一侧的黄土地基浸水湿陷烟囱倾斜达153cm4在已有建筑物附近施工并降低地下水时引起相邻房屋地基失水固结建筑物发生倾斜在地下水位较高的各类土中除砂卵石地基外均易发生如兰州某住宅楼因相邻建筑物施工降水而发生39cm的倾斜5地下洞穴如石灰岩溶洞土洞墓穴地下巷道以及地下铁道工程等其地面可能发生沉降使建筑物发生倾斜甚至开裂山西某车站水塔由于基础附近有基穴且长期积水使水塔倾斜64cm6地基勘察工作失误地基主要受力层范围内有厚薄不均的软弱土夹层使建筑物下沉量大小不均发生倾斜7基础设计方面的错误如选型不当以及施工质量低劣而使建筑物倾斜青岛某烟囱设计时选择错误基础方案桩数过少并有许多断桩导致50m高烟囱倾斜112cm8山区或丘陵地区有大面积回填土时由于地基土层软硬不均引起建筑物倾斜甚至开裂9在建筑物内外大量堆载使地基承受较大的附加压力引起基础沉降建筑物发生倾斜10由于山体滑坡地震液化等自然灾害引起建筑物的倾斜如日本神户大地震使位于山坡上的大批建筑物滑胡破坏11在深基坑开挖中由于支护结构破坏使相邻建筑物倾斜或倒塌如广州市东风路一建筑的深基坑175m因支护结构破损引起相邻三幢两层楼房相继倾斜和倒塌12由于建筑施工放线错误使相邻建筑物的基础重叠相压引起建筑物倾斜图924l为三河市一居民楼基础和相邻水塔基础重叠相压使水塔倾斜40cm13在淤泥或饱和软粘土地区由于拆除建筑群中某一栋旧建筑物使得已经平衡稳定的地基因局部卸载在周围建筑物地基的侧向挤压下发生隆起从而引起相邻建筑物的倾斜图9242是汕头市某广场上原有一座古建筑拆除后使周围建筑发生严重倾斜的情形14修建在河流湖泊水塘岸边的建筑物如在地基土层中含有淤泥软土夹层受压后发生侧向流动挤出造成地基下陷建筑物倾斜破损此外如在软土地基上施工时加荷速率过快导致地基挤出破坏而引起房屋的倾斜采用桩基础的建筑物桩尖持力层软硬不均时造成桩基础的差异沉降而引起建筑物的倾斜或者由于上述多种原因综合作用均可导致建筑物倾斜或破坏第章建筑物纠倾方法的合理选择根据倾斜原因选择合理的纠倾方法是制定好纠倾技术方案确保纠倾工程成功的重要前题选择纠倾方法时应注意以下各点1为避免采用迫降法图9243造成的室内净空减少室内外管线标高改变所带来的一系列问题并降低工程造价应尽可能选用抬升法图92442对因管道漏水或其他原因地基渗水而引起建筑物的倾斜可采用浸水法或掏土法浸水时要控制浸水量掏土时要避免突然下沉现象3对饱和软粘土或含水量较高的砂性土地基上由基坑开挖降水引起的倾斜可在建筑物的另一侧降水井点管滤水管沉井大口径井使建筑物回倾4在软土地基上倾斜的建筑物可用软掏土法纠倾如应力解除法但应控制回倾速率5对于粉土粉质粘土粘土等地基上的倾斜建筑物用其他方法难于奏效时可采取辐射井纠倾法6位于砂土或砂性填土地基上的建筑物发生倾斜时可采用局部振捣液化法使地基发生瞬时液化造成基础下沉而达到纠倾的目的7由于建筑物自重偏心引起倾斜时可采用增层或加载反压纠倾法8当采用桩基础的建筑物倾斜时可用桩体卸载法或桩顶卸荷法纠倾9如地基下沉量过大软土层较厚建筑物又具有较好的整体刚度时要采用顶升法或横向加载纠倾法10对于倾斜量较小的建筑物可采用水平双灰桩法纠倾11对在煤矿开采区或土层易发生斜向滑塌变形地区修建房屋时施工时应预留纠倾条件如预留砂垫层顶升孔或锚杆静压桩孔等12建筑物纠倾时并不只是采用一种方法根据其倾斜和地基土层特征可采用两种或多种并用的纠倾方法如锚杆静压桩及压重法注水法和掏土法辐射井法和应力解除法或双灰桩法等13建筑物防止复倾加固应选择有效的方法与纠倾同时进行防复倾可采用双灰桩灌浆扩大基础底面积以及地坪缆板法等第章建筑物的允许倾斜值当建筑的倾斜量已达到甚至超过允许倾斜值且该建筑物尚具有纠倾扶正的经济价值和使用条件时应进行建筑物的纠倾扶正建筑物的允许倾斜值是重要的界限值根据经验并参考有关规范的规定本文提出建筑物允许倾斜值表9241供纠倾工程借鉴建筑物纠倾水平变位设计控制值Sh可按下式近似计算式中Sh4545454545建筑物纠倾水平变位设计控制值Hg45454545建筑物自地面算起的高度如图92439244b45454545纠倾方向的建筑物宽度S45454545建筑物纠倾时需调整的沉降差值SSaS454545建筑物的实际沉降差a45454545考虑施工因素预留滞留后的回倾量常取a值为110112S第章纠倾工程的技术方案制定为取得纠倾工程的成功制定纠倾方案时应注意以下几点1在制定纠倾方案前应对倾斜建筑物的上部结构地基基础状况以及倾斜裂缝产生的原因进行调查分析2对整体结构刚度差的建筑物纠倾前要对原结构进行加固以防止纠倾施工时破损甚至倒塌3在制定方案时要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降在纠倾施工时要加强现场观测4在制定方案时要考虑纠倾后再复倾的可能性应采用有效加固手段做好防复倾的地基处理5在制定方案时选择的纠倾方法既要安全可靠施工简便又要经济合理尽可能降低工程造价和缩短工期6纠倾扶正施工前要进行现场试验性施工以便选定施工参数验证纠倾方案的可行性进行必要的调整与补充使其更加完善7纠倾方案中应规定现场监测方式监测点的设置监测内容和手段以便通过监测控制回倾速率和掌握纠倾复位结束的时机预留出滞后回倾量8纠倾方案中应有安全防护和报警措施以确保纠倾施工的正常进行9纠倾方案应对建筑物复位后房心土的回填奔实地坪做法以及墙体裂缝的修补等做出规定这些都有利于建筑物整体刚度和抗倾复的能力要通过分流措施降低原基础底面压力10房屋回倾后应有3个月的稳定观察期确认建筑物稳定后再进行加固与修缮工程11纠倾方案中应明确竣工文件所包括的内容如原纠倾设计方案施工日记试验性施工小结现场监测及裂缝变化记录鉴定和验收结论等作为纠倾建筑物的技术档案予以保存第章建筑物纠倾新技术近年纠倾技术有较大发展常用的建筑物纠倾新技术有浸水法辐射井法锚杆静压桩法顶升法应力解除法飞触变法桩身卸荷法降水法静力压桩法等92451浸水纠倾法这是在建筑物倾斜的一侧地基中注水引起地基湿陷的纠倾方法浸水纠倾法适用于含水量低于20湿陷系数coefficientofco11apsibilitys大于005的湿陷性黄土或填土地基上建筑物的纠倾工程可选用注水坑孔或槽等不同方式注水注水纠倾前应进行现场注水试验注水试验坑槽与倾斜建筑物间距不小于5m试验坑槽底部低于基础底面以下05m通过试验确定渗透半径注水量与渗透速度的关系一栋建筑物的试验注水坑槽不宜少于2处92452辐射井法这是通过在倾斜相反一侧的室内外设置辐射井进行人工射水排土纠倾的方法该法适用于粘性土粉土砂性土或填土等地基上的独立条形基础的建筑物的纠倾工程此法是经过工程实践证明有广泛适用性的有效纠倾方法辐射井一般可采用圆形混凝土或砖砌沉井井的内径不小于0810m井身的混凝土立方体抗压强度标准值不低于15MPa砖的抗压强度不应低于75MPa水泥砂浆标准立方体抗压强度不应低于5MPa辐射井应设置在建筑物沉降较小一侧的室内外其数量下沉深度和中心距应根据建筑物的倾斜情况基础类型埋深场地环境以及基底下土层性质等因素确定通过试验性施工取得本法所需的施工参数是取得纠倾成功必不可少的条件辐射井应在井壁上设置射水孔与回水孔射水孔为12cm12cm回水孔为6cm6cm射水孔位置应设在距基础底面下5080cm左右回水孔宜在射水孔下交错布置沉井应封底井底标高宜低于射水孔标高1012m通过高压射水枪的射水排土在基础下地基中形成若平水平孔洞使部分地基应力被解除可引起地基土不断塌落变形迫使建筑物沉降小的一侧地基不断沉降由于成孔大小深度间距的可调性该法能有效控制建筑物的回倾速率和变形量该法的排土范围广施工安全不受天气变化影响纠倾方法可靠高压射水泵工作压力及流量一般应根据需要冲孔的土层软硬在现场进行试验确定每栋建筑物应不少于两组射水施工设备及人员同时施工冲孔排土范围应贯通基础底下全宽度在射水排土过程中应根据建筑物的整体刚度基础类型工程地质和水文地质等因素确定建筑物的最大沉降速率一般回倾速率应控制在515mmd完工后应继续对建筑物进行沉降观测其时间一般不应少于l2个月射水井尚应回填337灰土分层夯实在室内地坪标高1m以下范围内的射水井井壁应拆除92453锚杆静压桩纠倾法这是在倾斜一侧建筑物基础上设置压桩架凿桩孔将桩压入地基中的纠倾方法锚杆静压桩法适用于地基地层较软弱没有孤石树根以及持力层埋藏较浅的地基设计铺杆静压桩前应对纠倾建筑物地基进行静力触探Ps值应小于8MPa查明地层分布情况确定桩端持力层的位置锚杆静压桩的设计应包括锚杆直径锚固长度的设计桩尺寸选定压桩孔桩数及其排列压桩力的确定以及反力架千斤顶等图9246锚杆静压桩法还可分别与掏土降水以及压重等辅助措施相配合进行纠倾92454顶升纠倾法这是在倾斜相反一侧的墙或柱体上设置若干千斤顶以其顶升力进行纠倾的方法它适用于建造在深厚的软土地基上建筑物的纠倾工程顶升纠倾法是在建筑物的首层的柱或墙上设置顶升点根据建筑物的总荷重与顶升力千斤顶的大小来确定顶升点的数目顶升力是按墙体或柱承载能力来设计对于多层砖混结构一般顶升力控制在200kN左右92455应力解除法钻孔排泥纠倾法这是在倾斜相反一侧用钻机均匀钻孔造成地基侧向应力解除使基底下淤泥向外挤出引起地基下沉的纠倾方法它适用于建造在厚度较大的淤泥地基上建筑物的纠倾钻孔的布置和直径的选择应根据建筑物场地的工程地质条件掏十的次序纠倾量的要求以及施工机具条件确定孔径一般可选0406m钻孔内由基底向下35m深度范围内设置钻孔的套管保护基底下的土体不直接向侧向流动套管长度应根据掏土深度确定施工时要根据建筑物回倾速率有控制地钻取出套管下挤入钻孔的淤泥促使地基沉降建筑物回倾92456淤泥触变纠倾法这是在倾斜相反一侧地基中采用旋喷定喷或摆喷等高压射水或振捣棒振动等引起淤泥触变thixotropy使其瞬时丧失强度造成建筑物回倾的纠倾法它适用于淤泥或淤泥质粘土地基上钢筋混凝土基础的建筑物纠倾触变喷射孔位应选择在建筑物沉降小的一侧或直接设置在基底下触变喷射孔位的数量和距离选择应视建筑物纠倾量和地质情况确定纠倾量小时可采用封闭式喷射孔纠倾量大时选用连通式喷射孔纠倾量可通过调整喷射孔距触变深度控制喷射压力和调整喷射时间等参数确定92457桩身卸荷法桩身卸荷纠倾法是采用压力为20MPa高压水喷射建筑物沉降较小一侧桩身的全部或部分或冲松柱底土层暂时破坏部分桩的承载力促使桩基础产生下沉达到纠倾要求时还可根据土质条件采用合适的加固方法恢复桩基承载能力采用桩身卸荷法纠倾时应验算卸荷一侧桩承台的支承能力防止建筑物产生不可控制的下沉卸荷的桩数可通过试算结合现场施工和观测资料调整纠倾量较大时应采取分阶段卸荷分阶段沉降法防止次应力对上部结构产生较大的影响92458降水法适用于饱和土地基上的浅基础且上部结构刚度较好的建筑物纠倾其方法是在室外倾斜相反一侧地面上通过设置沉井斗井点管滤水管以及大口径降水井等用泵排水强制降低地下水位进行纠倾沉井一般采用圆形砖砌沉井或预制混凝土井筒内径不于小10m砖强度等级不应低于75MPa水泥砂浆强度等级不低于5MPa沉井下沉施工时为减少井内积水便于施工可边抽水边挖土水量较大时可暂时用石灰砂浆封住浅水孔达到设计标高后再启封使用92459静力压入桩纠倾法静力压入桩纠倾法适用于建在局部土坑暗沟和古井等松软填土淤泥土含有透晶体地质条件地基上的条形与单独基础建筑物的纠倾工程该法是以基础底面为反力支托在基础下地基中压桩的办法进行建筑物纠倾压人桩可选用15cm15cm钢筋混凝土方柱或圆桩桩长可根据开挖坑底标高的净空确定采用分段接长的办法用硫磺胶泥接桩压入桩设计应包括桩径桩长桩尖持力层选择桩的布置单桩承载力确定压桩力大小等一般压桩力为单桩承载力的15倍建筑物纠倾是诊治病害建筑物的风险工程通过现场调查提出有效可靠的纠倾方案根据开工前的试验性施工提取施工参数和在施工过程中的现场监测调整施工进程和回倾速率开裂严重的建筑物纠倾前应做好建筑物的加固防止纠倾过程建筑物严重破损或倒塌纠倾后应做好防复倾的加固处理恢复地坪工程也是防复倾分流基底压力的重要措施纠倾扶正后要有不少于3个月的静止观察期完全稳定后再进行裂缝加固和修缮装饰工程上述问题都是纠倾工程获得成功的重要环节