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1、某厂房柱纠偏加固技术李今保 1 （江苏东南特种技术工程有限公司）【摘要】：对某厂房在设备基坑开挖过程中，由于开挖不当，造成基础桩、承台和柱发生偏移的问题，分析了事故原因，并着重对砼柱进行了纠偏加固处理。【关键词】：纠偏、外包钢加固、平移、监测1 工程概况该厂房为一层轻钢结构厂房，建于 2007 年 2 月，长180 米，宽 54 米，高 15.0 米，建筑面积约 15309.00 平方米，该结构基础采用 600 直径的砼管桩基础，桩长约 21 米，设计承载能力 490kN，柱、承台为钢筋混凝土结构，屋面为轻钢结构，跨度 27 米。2 问题的提出该厂房主体结构施工完成后，在对厂房南侧 A 轴/5
2、6 轴线附近设备基坑进行开挖时，由于设备基坑边缘距离厂房柱基础距离较近，约 1.3 米，基坑底部标高-6.0米，基础底部标高-3.90 米，开挖采用自然开挖，未采取基坑支护措施。开挖过程中发现厂房 A 轴/5 轴、A 轴 /6轴柱基础均生了偏移，A 轴/5 轴柱和承台柱向北偏移了130mm，A 轴/6 轴承台柱向北偏移了 350，向西偏移了120mm。3 事故原因分析31 场地工程地质条件第（1）层：杂填土，杂色，松散，上部以建筑垃圾碎石等杂物为主，下部以粉质粘土为主，含植物根茎，呈灰色，掩埋塘部位可见淤泥，本层全区分布。层厚0.704.0 米。第(2)层：粉土夹粉质粘土，灰黄色，很湿，稍密软
3、塑，摇振反应中等，切面欠光滑，韧性及干强度低，含少量铁锰质斑点及云母，具层理，底部为泥炭质土，层厚0.01.80 米。第(3)层；淤泥质粉质粘土，灰色，流塑；摇振反应中等，切面欠光滑无光泽，韧性及干强度低，含少量有机质及腐植质，夹粉土层，层厚 5.7019.70 米。第(4-1)层：粉质粘土，青灰色，可塑，含少量有机质及云母片,具层理，无摇振反应，稍光滑，韧性及干强度中等，层厚 0.001.90 米。第(4-2)层：粉质粘土，灰黄色，可塑状态，无摇振反应，稍光滑，韧性及干强度中等，局部粉粒含量高，层厚 0.007.10 米。第(4-3)层：粉质粘土夹粉土，深灰色，软塑稍密状态，湿很湿，摇振反应
4、中等，韧性及干强度中等，具层理，呈透镜体分布，层厚 0.002.10 米。第(5)层：粉砂：黄绿色，灰色，饱和，矿物组成以长石、石英为主，下部夹多层粉土，层厚 4.6 17.75 米。第(5-1)层：粉土夹粉质粘土，灰色，稍密软塑状态，摇振反应中等，稍光滑，韧性及干强度低，具层理，呈透镜体分布，层厚 0.002.10 米。32 事故原因分析（ 补计算图及计算书）4 加固方案4.1 地基加固为了防止结构位移进一步加剧，以及设备基坑的顺利重度 (kN/m3)粘聚力 C(kPa)内摩擦角 (度)E(MPa)粉土夹粉质粘土 17.2 32.0 19.8 4.5淤泥质粉质粘土 17.9 20.4 7.8
5、 4.0粉质粘土 19.1 39.0 15.7 5.5粉砂 18.8 19.0 23.2 5.0指 标名 称开挖，采用了压密注浆对结构地基进行加固并对靠近结构柱附近的基坑进行可靠支护。4.2 基础加固因承台发生位移，位于承台底部的原砼管桩均发生了倾斜，桩受力状况发生改变，承载能力降低，必须对基础进行加固处理，经过分析及计算决定在原结构承台外侧新增 6 根锚杆静压桩对基础进行补强，并对承台进行增大截面处理。4.3 柱加固及纠偏原柱截面 400mm800mm,长 12.0 米，由于柱发生偏移后，柱内部应力状态发生了变化，并考虑到纠偏过程中顶升力、平移推力等因素的影响，应先对柱进行加固处理。经分析决
6、定先用外包钢内注结构胶对柱进行加固(见图 3)，再对柱进行平移纠偏(见图 4)。（1）平移推力计算（补具体数据） ()(2QfTKkNR式中：K因轨道板与滚轴表面不平及滚轴方向偏位不正等原因引起的阻力增大系数。一般 K2.55.0，当轨道板与滚轴均为钢材时 K2.5。Q建筑物总荷重(kN)f沿上轨道板的摩擦系数(cm)f沿下轨道板的摩擦系数(cm)R滚轴半径(cm)f，f取值见下表：表 1 摩擦系数 f(f)值(钢与钢)cm起动时 运动中摩擦条件 无油 涂油 无油 涂油压力较小时 0.15 0.11 0.110.100.08压力100MPa0.150.250.110.120.070.095 柱
7、纠偏施工工艺5.1 柱平移纠偏(1) 上托梁和反力架的施工先将柱根部和上加固托梁相连部位柱截面高度方向沿柱四周凿成齿形凹槽, 深度3cm，不得损坏钢筋。在下轨道梁的钢板上摆放滚轴，间距 150mm。滚轴上平放 1.5 米长上加固托梁钢板，在钢板上部绑扎钢筋，同时绑扎反力台钢筋，浇筑砼。(2) 安装反力装置和动力千斤顶、监测系统上托梁和反力台施工完成后，待砼强度达到要求后，在上托梁底部和反力架与柱之间安装千斤顶，并在柱表面粘贴应变片，并安装测试装置，对平移过程中其应力分布情况进行监测。 （补监测图）(3) 切断柱向反力台与柱间的千斤顶施加预顶力，使之与柱顶紧，防止柱切断后向倾斜方向产生位移，同时
8、向上托梁底部千斤顶施加顶升力，对柱进行卸载，然后用电锤或水钻切断砼柱，切断过程中应尽量避免破坏原结构内钢筋，避免对原结构造成较大扰动。(4)平移纠偏图 3 柱加固示意图图 4 柱平移纠偏示意图平移前先使千斤顶顶紧柱上加固托梁，并使千斤顶的压力均达到设计值。逐步对千斤顶施加推力，使偏移柱复位。移动过程中，记录各监测数据。出现异常情况即时记录，并停止平移，分析原因并提出解决措施才允许再次开始平移。5.2 柱就位后的加固处理平移到位后，将柱纵向钢筋和基础钢筋焊接。为保证柱根部连接强度,将滚轴和上下轨道梁上的钢板焊接。灌筑C30 砼。 （补图）6 结语该厂房通过采用以上方法进行加固处理后，柱通过平移纠偏恢复到原设计位置，基本不改变原设计状况，并保证了的设备基坑的安全顺利开挖，为该厂房的施工投产节省了宝贵时间，并取得了较好的经济效益。（补参考文献）
