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9-12-2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(N);fc 木材顺纹抗压强度设计值(N/mm2);Ao 受压构件截面的计算面积(mm2);<2——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(N);fc 木材顺纹抗压强度设计值(N/mm2);An 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—92附表1.3规定 )2)支撑间距的确定:在根据式(9-12-1)、(9-12-2)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。
2. 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300~500mm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80~100mm,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9-12-1中所 示的1、2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9-12-3),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1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(17.5m),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9-24-l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9-24-2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2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9-24-3)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9-24-4)2. 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3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9-24-1)供纠倾工程借鉴建筑物纠倾水平变位设计控制值S' h可按下式近似计算:式中S'h 建筑物纠倾水平变位设计控制值;Hg 建筑物自地面算起的高度,如图9-24-3、9-24-4;b 纠倾方向的建筑物宽度;AS' 建筑物纠倾时需调整的沉降差值,AS' =AS 土a;AS――建筑物的实际沉降差;a——考虑施工因素预留滞留后的回倾量,常取a值为(1/10~1/ 12)AS 。
第4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5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9-24-5-1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(coefficientofcoll apsibility) 6 s大于0.05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0.5m,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9-24-5-2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0.8~1.0m,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7.5MPa,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12cmX 12cm, 回水孔为6cmX6cm,射水孔位置应设在距基础底面下50~80cm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 1.0~1. 2m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。