頂升糾偏法是指在整板基礎上截斷柱,採用千斤頂頂升柱,到位後,僅將縫隙填塞。然後採用錨桿靜壓樁,通過錨桿及千斤頂將整個基礎頂起,達到糾偏目的。
基本介紹
- 中文名:頂升糾偏法
- 外文名:The uplift correction method
- 學科:土木工程
- 領域:建築
- 採用:千斤頂頂升柱、錨桿靜壓樁
- 目的:糾偏
簡介,工程概況,加固設計,施工工藝,頂升監測與控制,頂升糾偏及加固效果,總結,
簡介
我國已有建築物中,有很大部分由於設計水平、施工質量、地質複雜等種種原因,這些建築物存在不同程度的損傷和變形,有的甚至已嚴重超出國家規定的危房鑑定標準。因此,對超出國家危房鑑定標準的房屋進行糾偏、加固已是十分緊迫的任務。據有關資料顯示,我國已經進入建造與改造並重的階段。而這些危房中,很大部分是由於房屋變形、沉降過大或整體傾斜造成的。在借鑑國外成功經驗的基礎上結合我國實際情況,發展了頂升糾偏法、掏土糾偏法、加壓糾偏法、水處理糾偏法等方法。
工程概況
某銀行服務樓為框架結構五層,整板基礎。由於相鄰基坑開挖較深,距離較近,在基坑開挖過程中,房屋即處於不穩定狀態,開始向基坑一側傾斜。至基坑回填後,沉降趨於穩定。由於房屋是整板基礎且房屋整體剛度較好,所以房屋雖然出現較大的傾斜但內部梁、牆均無裂縫。據房屋安全鑑定處的報告,服務樓最大傾斜量為143 mm,傾斜率為9.5%。已超出《危險房屋鑑定標準》中7%的規定值;且該地段人流量大,需及時進行糾偏加固處理。
加固設計
根據此工程實際情況及檢測報告的結論和專家會論證,提出了以下加固方案:
1)頂升糾偏。具體為:
a.在整板基礎上截斷柱,採用千斤頂頂升柱,到位後,僅將縫隙填塞。
b.採用錨桿靜壓樁,通過錨桿及千斤頂將整個基礎頂起,達到糾偏目的。
2)迫降糾偏。具體為:
a.掏土糾偏。在基礎沉降較少的一側採用人工挖地溝,溝底標高在基底標高以下10 cm -20 cm,開始掏土時,即開始加強觀測,防止掏土過量。
b.抽水糾偏法。由於此建築物地質條件合適,地下水較高,故抽水糾偏也在考慮之內。
綜合經濟、技術、施工比較,經專家會反覆論證,最後決定採用頂升糾偏中的頂升補償法。相對於其他方法該法具有如下優點:
1)設計計算可靠,安全可靠度高。
2)充分利用原整板基礎進行施工,工作量小,施工時間短。
3)頂升糾偏具有對原樓正常運行干擾小(只需底層停止使用),施工方便。
4)糾偏可量化控制,質量有保證。
施工工藝
1)鋼筋混凝土頂升樑柱的托換施工。按柱節點施工圖,對柱進行托換施工。其中對拉螺栓採用X40,設計承載力為80 t,按此計算每根柱需要的螺栓根數。
2)千斤頂底座需設定鋼墊板。牆的鋼夾梁兩端需焊接於柱的夾梁的內側,焊縫長度不小於5 cm。
3)設定頂升標尺。位置在各頂升點旁邊,以便目測各頂升點的頂升情況。
4)頂升前需要對頂升機具及頂升梁進行試驗檢驗。抽檢試驗點數目不小於20%,以觀察梁的承載力和變形與千斤頂的工作情況。
5)頂升前一天鑿除框架結構柱和砌體構造柱的混凝土,頂升時切斷鋼筋。
6)頂升前,需進行試頂。以便發現問題,待一切確保萬無一失,方可進行頂升作業。
7)採用東大特種基礎公司研製的千斤頂同步頂升作業系統,對各個參與工作的千斤頂進行同步控制,頂升在沉降較大處進行,而在較小處則作同步轉動。
8)當頂升量達到100 mm一150 mm時,開始千斤頂倒程。相鄰千斤頂不得同時倒程。
9)頂升達到設計高度時,立刻在柱斷口處用開口箍和乾硬性混凝土填塞。在牆體主要受力點用墊塊支撐,迅速連線結構。待達到設計強度後方可分批分期拆除千斤頂。
10)整個施工過程,須在水平儀和經緯儀的觀測下進行,以便縱觀全局,隨時調整頂升糾偏施工。
頂升監測與控制
良好的檢測與控制手段是頂升糾偏成功的保證。特別是對於不規則房屋,由於房屋的傾斜,各柱點的沉降量都是不相同的。因此,在頂升時,各千斤頂的頂升量與頂升速度都是不同的,頂升開始前須根據糾偏量計算出各個千斤頂在每一輪迴的頂升量。在頂升過程中若出現某個千斤頂頂力過大或過小,都可能引起結構的附加內力,導致房屋的開裂與損壞,需要有完善的監測手段。
本工程頂升監測系統採用東大特種基礎公司開發研製的ZK-1型位移監測系統,對頂升量、頂升速度與頂升力進行自動化控制,各變化量情況採用數據與圖文交換顯示,並且對各千斤頂容許偏差量設定了自動報警值。本工程在頂升期間,各條線壓力表始終維持在35 MPa-50 MPa之間,相當於160 kN -400 kN之間,各線頂升量按照設計計算程式順利實施,整個頂升過程持續5h,順利實施糾偏。
頂升糾偏及加固效果
在工程結束後對工程的觀測表明,頂升糾偏後房屋微沉降1 mm-3 mm,傾斜率不到1%,幾乎完全垂直。經驗收,完全滿足規範要求,達到糾偏加固的目的。
總結
1)城市深基坑施工中,應精心組織設計施工,儘量避免對鄰近建築物的影響。本例中的建築物,就是由於鄰近的深基坑施工造成的傾斜。
2)對於框架結構、磚混結構等該法均適用。且有對施工場地要求低、對環境幾乎沒有影響、節省投資、工期短、施工時建築物可正常使用等優點。
3)對於類似工程,特別是城市危房的處理及改造工程中,值得作為參考。
4)糾偏過程中實施動態監測是本工程糾偏成功的保證。通過對千斤頂壓力與頂升量的監測,有效地指導了整個糾偏過程的實施。