某水库溢洪道启闭机室楼梯间为单开间四层砖混结构,混凝土筏板基础,由于地基的不均匀沉降出现整体倾斜,超出我国危险房屋鉴定标准(JGJ125-99)规定的7‰标准,直接影响启闭机的正常使用,危及水库及周边人们的生命财产安全,造成不安定因素,因此必须及时进行纠偏处理。
1、溢洪道楼梯间倾斜的原因分析
溢洪道楼梯间倾斜受多种因素影响,根据原有设计及施工资料,结合工程现状分析,对楼房的结构、具体的工程地质条件及其周围的环境进行了详细的调查研究后,分析认为造成楼梯间倾斜的主要原因有:(1)建筑物的基础设计中,混凝土筏板基础南端位于溢洪道左岸混凝土闸墩之上,不易产生沉降;混凝土筏板基础北端位于左岸人工回填土之上,易产生沉降。基底南北两侧的物理力学性态的较大差异造成应力分布不均匀,造成该楼梯间沉降速率的差异日趋严重,致使楼房向地基承载力小的北侧土基倾斜。(2)溢洪道左岸坝肩基底5m左右回填的碎石土土质比较差,采用混有石块和部分砂、石颗粒的原坝体开挖土进行回填,厚度2-3m,且石块较大、较多,回填质量难以保证,这也是造成楼梯间基础不均匀沉降的原因之一。
2、溢洪道楼梯间倾斜纠偏技术方案的确定
工程纠偏实践表明,影响建筑物产生倾斜的因素是多方面的。为了取得比较理想的纠偏加固效果,针对本工程实际,在查明建筑物倾斜原因的基础上选择相应的纠偏加固技术,做到既节约投资又安全可靠。为了保证纠偏施工的顺利进行,施工前我们组织有关人员进行了详细会勘,一致认为该房屋的以下特征表明对其进行纠偏是可行的。
(1)房屋虽整体倾斜,但外形及主体结构均完好无损,各构件未出现变形、裂缝损坏及位移。
(2)各楼层平面及立面均大致呈矩形,无明显的高低差异,有利于房屋的整体受力。
(3)楼房各受力纵横墙相互连结良好,表明该楼房属砌体承重结构中的刚性房屋类型,有利于整体传力。
综合以上分析,结合建筑物的整体刚度、基础形式及场地条件,决定采用综合纠倾加固技术。先进行地基加固,在建筑物北侧筏板基础下做混凝土灌注桩,待灌注桩强度达到设计强度后,以混凝土灌注桩作为支撑并提供顶升所需反力,用千斤顶抬高楼房沉降大的一侧,将建筑物顶升纠偏。沿筏板基础北端设置5颗灌注桩,桩径500mm,桩长5.0m,采用洛阳铲成孔。灌注桩内下设钢筋笼,桩身混凝土强度等级C20,采用普通硅酸盐水泥。对左岸坝肩及溢洪道交通桥北侧回填土重新开挖回填,并据钻孔取芯情况确定是否灌浆。
3、楼梯间基础灌注桩的施工
3.1在纠偏施工前对建筑物整体进行勘测,对溢洪道楼梯间进行可靠支撑和加固,避免由于加固过程中引起节点处内力集中造成的剪力破坏和其他危险。
3.2开挖楼梯间北侧相关纵墙及横墙基础两侧的填土,直至露出基础底,两侧开挖宽度为沿基础向外扩展2 m。
3.3钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩作为一种基础承载结构和地基支撑的构造形式,是施工建设中应用比较普及的技术内容,是一种有效的地基处理方式。施工工艺流程为:施工准备→材料机具进场、钢筋笼制作、桩位放样→洛阳铲成孔→质量检查→钢筋笼吊装→混凝土搅拌及混凝土灌注→混凝土灌注桩质量检测。
(1)洛阳铲开始作业时,桩孔位置要正确。成孔过程中,作好现场记录。随时量测孔径、平面位置和垂直度等是否符合设计要求、允许偏差是否在规定范围以内。当孔底标高达到设计要求时,必须将孔底虚土清理干净。成孔后,对成孔检查验收,即成孔的几何尺寸、标高、地层土质等与设计要求及地质报告是否一致。钢筋笼主筋为8Φ12mm,箍筋为Φ8@200,箍筋要与主筋焊接,钢筋笼长2400mm。在施工过程中,钢筋笼必须对准成孔中心,钢筋笼周围混凝土保护层垫块要分布均匀,绑扎牢固,确保钢筋保护层尺寸可靠。
(2)灌注桩混凝土的灌注。在混凝土运输、浇注入孔过程中,操作不当容易发生离析现象,影响混凝土的均质性,所以浇注前,要设置斜槽等下料设施。其次,灌注混凝土时,为了使混凝土能振捣密实,应分层浇注分层振捣,并在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇注振捣完毕。混凝土浇注到某一部位时,不能因机械故障、断水、断电等中断混凝土的浇注,一旦开始浇注,就必须保证混凝土的浇注能连续紧凑进行,不得中途停顿。如因技术或组织原因不能连续施工,停顿时间不能超过混凝土的初凝时间,一般为180min。
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某水库溢洪道楼梯间倾斜纠偏的技术处理
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