郭曉庚,胡建勛,張立敏,孫瑛琳
(1.吉林省蛟河市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì),吉林 蛟河 132500;2.吉林省建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,吉林 長(zhǎng)春 130011;3.天津中建建筑技術(shù)發(fā)展有限公司,天津 300451;4.長(zhǎng)春工程學(xué)院 勘測(cè)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130021)
建筑物在使用過程中由于地基承載力不足或建筑荷載的增加等原因,會(huì)造成房屋下沉,通過使用一定技術(shù)手段使房屋恢復(fù)到傾斜前狀況,稱為建筑物糾偏。建筑物沉降分為均勻沉降和不均勻沉降兩種,均勻沉降在不影響使用功能情況下,不需要糾偏處理,一般僅僅對(duì)地基進(jìn)行加固,使房屋不產(chǎn)生新的沉降即可。但房屋在使用工程中,出現(xiàn)沉降的一般以不均勻沉降為多,即建筑物向一個(gè)方向或兩個(gè)方向傾斜,按相關(guān)規(guī)范要求,房屋傾斜率一般不得大于0.3%。超過0.3%、小于0.7%的,需進(jìn)行地基加固,大于0.7%的必須進(jìn)行糾偏加固處理。
糾偏施工過程是通過對(duì)建筑物上一些部位施加作用力,使之逐漸移動(dòng)到豎直狀態(tài)的過程。難點(diǎn)在于糾偏施工是動(dòng)態(tài)過程,必須保證施工過程中各道工序一致、準(zhǔn)確地協(xié)同運(yùn)作,不斷變化的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布仍在安全范圍。本文以天津市濱海軟土地區(qū)的傾斜建筑物為實(shí)例,闡述鉆孔取土、截樁、壓載相結(jié)合的糾傾技術(shù)在處理傾斜建筑物的施工方法。
某商住樓坐落于天津?yàn)I海軟土地區(qū),主體結(jié)構(gòu)為6層磚混結(jié)構(gòu)。工程基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),埋深1.6 m,基礎(chǔ)下是100 mm混凝土墊層,其下是直徑500 mm長(zhǎng)9.0 m粉噴樁處理的復(fù)合地基??⒐ひ荒旰蟀l(fā)現(xiàn)該建筑物存在傾斜,該樓最大沉降值為197 mm,最大沉降差為85 mm,最大傾斜率為0.768%。最大傾斜值超過規(guī)范要求的不超過0.4%的合格限定值,為保證使用安全和結(jié)構(gòu)安全必須進(jìn)行糾偏處理。
根據(jù)對(duì)建筑物有關(guān)資料、設(shè)計(jì)參數(shù)的分析和現(xiàn)場(chǎng)踏勘,以及對(duì)該建筑物重心與基礎(chǔ)形心的計(jì)算,認(rèn)為造成建筑物傾斜的主要原因是建筑物的衛(wèi)生間、廚房、樓梯等自重較大部分均在北側(cè),因而建筑物的重心線和筏式基礎(chǔ)形心線存在52.7 cm偏差,基底壓力北大南小,導(dǎo)致建筑物向北傾斜。
(1)地基為粉噴樁復(fù)合地基,且粉噴樁布置密度較大,樁的長(zhǎng)度較長(zhǎng);
(2)基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ),調(diào)整變形的剛度差;(3)建筑物存在一定偏心。
上述三方面的因素,給制定糾偏方案和糾偏實(shí)施工作帶來(lái)很大難度和風(fēng)險(xiǎn)性,必須采取切實(shí)可靠的糾偏技術(shù),對(duì)糾偏實(shí)施過程嚴(yán)格控制,并及時(shí)綜合分析各種參數(shù),采取相應(yīng)的措施。
由于該場(chǎng)地存在軟弱土層,樓的沉降仍在繼續(xù)發(fā)展,因此,施工時(shí)不能破壞原承臺(tái),也要盡量減少施工對(duì)原地基土的擾動(dòng),還要考慮施工空間的大小。粉噴樁復(fù)合地基和條形基礎(chǔ)建筑物的糾偏實(shí)踐經(jīng)過充分論證后?,決定采用綜合迫降法進(jìn)行糾偏,即鉆孔掏土、截樁卸載和堆載加壓相結(jié)合的方法糾偏房屋,然后化學(xué)灌漿來(lái)加固地基。
房屋糾偏設(shè)計(jì)主要是在沉降量較大的樓北側(cè)采用水泥灌漿來(lái)強(qiáng)化地基,在沉降量較小的樓南側(cè)堆載加壓、掏土來(lái)弱化地基?,當(dāng)觀測(cè)到兩邊沉降差及傾斜率滿足要求的時(shí)候,再在北側(cè)采用灌漿來(lái)加固地基。
(1)鉆孔掏土。首先在建筑物南側(cè)開槽,然后在隔墻兩側(cè)及山墻基底予以鉆孔掏土,掏土孔布置在沉降量較大的樓南側(cè)。掏土糾偏施工前,應(yīng)將該房四周場(chǎng)地清理到位,各種工具及防護(hù)用具齊全,標(biāo)定開挖基坑尺寸。開挖時(shí),注意做好坑壁防護(hù)及雨水流入措施,禁止對(duì)基礎(chǔ)以下基底土進(jìn)行意外擾動(dòng)。掏孔前,由技術(shù)人員根據(jù)土質(zhì)情況標(biāo)掏孔位置,孔距以1 m為宜,房?jī)蓚?cè)孔位要對(duì)應(yīng),掏孔順序從外到內(nèi)對(duì)稱進(jìn)行,孔徑76 mm。糾偏掏土孔深度進(jìn)入黃土狀粉質(zhì)粘土層底部,沖水管噴水頭安置于孔底,自開始沖水起,房屋就開始沉降。12 h內(nèi)沉降量不得超過2 mm,否則,立即停止沖水。在掏土糾偏過程中,必須進(jìn)行全過程觀測(cè),及時(shí)分析觀測(cè)結(jié)果,特別是對(duì)掏土沖水糾偏可以調(diào)整建筑物的沉降差,但必須有一個(gè)相當(dāng)?shù)墓て冢豢杉庇谇蟪?。糾偏到設(shè)計(jì)值后,用低壓對(duì)掏土孔進(jìn)行化學(xué)灌漿(回灌)。
(2)樁頭卸載:在鉆孔掏土法結(jié)束后,采取剔鑿法進(jìn)行斷樁,邊斷樁邊進(jìn)行密實(shí)回填。
(3)堆載加壓:溝槽回填密實(shí)后,在建筑物沉降較小的一側(cè),分不同的區(qū)段進(jìn)行分級(jí)堆載。
初步設(shè)計(jì)加載分二級(jí)進(jìn)行,第一級(jí)加載按梯形截面一次性完成,上底高300 mm,下底高600 mm。第二級(jí)加載分3~5次完成,每次加載位置、高度及時(shí)間根據(jù)沉降觀測(cè)值及糾偏速率確定,最終加載高度為上底高600 mm,下底高1 200 mm。
(1)開挖溝槽前,對(duì)建筑物進(jìn)行一次沉降和垂直度觀測(cè),并由糾偏施工組織單位會(huì)同甲方人員對(duì)建筑物狀態(tài)特別是墻體有無(wú)開裂現(xiàn)象進(jìn)行全面觀察,做好記錄,雙方簽字確認(rèn)。
(2)鉆孔掏土工作開始后,每天進(jìn)行一次沉降觀測(cè)。
(3)二級(jí)堆載開始后直到達(dá)到糾偏目的,每天早晚各測(cè)一次沉降值,必要時(shí)中午也要增測(cè)。
(4)糾偏過程中特別是二級(jí)堆載開始后,每天對(duì)建筑物狀態(tài)進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采取措施。
(5)在建筑物墻體上,設(shè)置簡(jiǎn)易沉降觀測(cè)點(diǎn),掛線點(diǎn),掛線吊錘貼刻度板,以便能隨時(shí)反映建筑物的沉降情況,更好地控制糾偏的平穩(wěn)性。
房屋糾偏應(yīng)根據(jù)房屋傾斜原因,有針對(duì)性編寫設(shè)計(jì)與施工方案,在糾偏過程中,最重要的是要每天進(jìn)行沉降觀測(cè)。本糾偏工程采用綜合迫降法進(jìn)行糾偏,建筑物的不均勻沉降差明顯減少,依據(jù)沉降值計(jì)算所得的建筑物平均傾斜率為0.274%,小于規(guī)范規(guī)定0.4%的最大允許傾斜率。在糾偏施工過程中,確保了建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠,建筑物未因糾偏產(chǎn)生任何裂紋。糾偏實(shí)施效果比較理想,就建筑物的傾斜情況而言,已處于合格狀態(tài),而且實(shí)測(cè)傾斜值遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的最大允許傾斜值,達(dá)到了糾偏的預(yù)期目標(biāo)值。
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