【摘要】建筑物的病害及治理,糾傾扶正及加固,典型工程實(shí)例。
【關(guān)鍵詞】建筑物病害、糾傾、加固
一、建筑物發(fā)生傾斜的原因分析
1、設(shè)計(jì)部分的問(wèn)題
(1)建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),類(lèi)比設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn),論證脫節(jié),基礎(chǔ)形式選用不當(dāng)導(dǎo)致事故。
(2)采用強(qiáng)夯處理地基時(shí),由于夯擊能量不足,影響深度達(dá)不到加固深度的要求,沒(méi)有消除填土或黃土的濕陷性,如果建筑物在使用過(guò)程中地基浸水,必然造成建筑物下沉、傾斜或裂損。
(3)對(duì)于軟土地基或建筑物形體復(fù)雜、高度變化較大時(shí),必須按照變形與強(qiáng)度雙控條件進(jìn)行設(shè)計(jì),以確保建筑物的整體均勻沉降。如只做強(qiáng)度驗(yàn)算,將會(huì)使建筑物發(fā)生不均勻或過(guò)量沉降。
(4)在深厚淤泥軟土地基上,錯(cuò)誤選用沉管灌注樁、沉管夯擴(kuò)樁等基礎(chǔ)形式,經(jīng)常發(fā)生縮頸、離析、斷樁和樁長(zhǎng)達(dá)不到持力層等事故。
2、工程勘察方面的失誤
(1)如若勘測(cè)點(diǎn)布置過(guò)少,或只借鑒相鄰建筑物的地質(zhì)資料,對(duì)建筑場(chǎng)地沒(méi)有進(jìn)行認(rèn)真勘察評(píng)價(jià),提出的地質(zhì)勘察報(bào)告不能真實(shí)反映場(chǎng)地條件,如巖溶土洞、墓穴等沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),甚至舊的人防地下道也被忽視,使新建的建筑物發(fā)生嚴(yán)重下陷、傾斜或開(kāi)裂。
(2)勘察資料不準(zhǔn)確,結(jié)論不正確、建議不合理,給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員造成誤導(dǎo)。
3、施工部分的問(wèn)題
(1)地基施工的原因:目前地基處理手段多,這方面的問(wèn)題也很多,如樁端未進(jìn)到設(shè)計(jì)持力層;樁徑未滿足設(shè)計(jì)要求;強(qiáng)夯未達(dá)到有效的影響深度;振沖碎石樁未達(dá)到振密效果;檢測(cè)手段不合理或未能正確反映實(shí)際情況等等。
(2)地下開(kāi)挖引起地面建筑物的裂損:城市由于修建地鐵、地下街等地下建筑物,或者礦區(qū)開(kāi)挖采礦、采煤巷道引發(fā)地面沉降,造成地面建筑物的下沉、開(kāi)裂、傾斜等損害。
(3)基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量低劣:施工部門(mén)偷工減料,弄虛作假,隨便減少配筋,降低混凝土強(qiáng)度等級(jí),采用劣質(zhì)鋼材乃至縮小基礎(chǔ)尺寸,減少基礎(chǔ)埋深,基礎(chǔ)施工放線不準(zhǔn)確等,據(jù)統(tǒng)計(jì),近幾年發(fā)生重大工程事故中施工的原因造成事故約占55%。
(4)相鄰深基坑施工引起建筑物的損壞:在高層建筑基礎(chǔ)工程施工中,由于深基坑的開(kāi)挖、支護(hù)、降水、止水、監(jiān)測(cè)等技術(shù)措施不當(dāng),造成支護(hù)結(jié)構(gòu)倒塌或過(guò)大變形,基坑大量漏水、涌土失穩(wěn),基坑周邊地面塌陷,以及相鄰建筑物基礎(chǔ)工程的施工相互影響,都會(huì)對(duì)已建成或正在建造的相鄰建筑物造成威脅與損壞,引發(fā)嚴(yán)重的事故。
二、裂損、傾斜建筑物治理方案的制定
1、制定建筑物正式糾傾扶正和加固方案時(shí),應(yīng)當(dāng)充分掌握并具備以下各項(xiàng)條件:業(yè)主的要求和建筑物重要程度;實(shí)際傾斜和開(kāi)裂情況;建筑物糾傾時(shí)是否有人居??;周?chē)h(huán)境條件;地基土質(zhì)和新補(bǔ)充的勘探資料;基礎(chǔ)的損壞情況;原建筑物發(fā)生傾斜原因的分析結(jié)論;原建筑物檢驗(yàn)鑒定結(jié)果及糾傾可行性的報(bào)告;經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證的糾傾技術(shù)的可行性;與糾傾工程有關(guān)各方的協(xié)議書(shū)等。
2、制定糾傾扶正和防復(fù)傾加固技術(shù)方案,要在有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家指導(dǎo)下,進(jìn)行反復(fù)分析比選。承擔(dān)糾傾工程的技術(shù)主管應(yīng)當(dāng)充分熟悉各種糾傾方法,并對(duì)其適用條件有正確判斷。對(duì)于重要建筑物已確定的糾傾工程技術(shù)方案還應(yīng)通過(guò)專(zhuān)家論證,充分聽(tīng)取各方面意見(jiàn),不斷改進(jìn)充實(shí)完善,盡可能避免疏忽漏洞。常用的糾傾方法如表3所示。
3、在制定糾傾時(shí),應(yīng)按照建筑物的結(jié)構(gòu)特征和高度條件,分別依據(jù)相關(guān)規(guī)范對(duì)其糾傾后允許殘留值作出規(guī)定,以便確定糾傾工程的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算工程量值,同時(shí)也是糾傾工程驗(yàn)收的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
房屋糾傾扶正方法
三、建筑物糾傾加固的施工技術(shù)要點(diǎn)
1、對(duì)整體剛度較差的建筑物,糾傾施工前先進(jìn)行破損部位或建筑物整體的加固施工,防止建筑物在施工時(shí)發(fā)生倒塌。
2、要考慮建筑物地基在糾傾施工時(shí)可能產(chǎn)生的附加沉降,并估計(jì)糾傾后建筑物地基可能持續(xù)的變形(即滯后的回傾量),在糾傾施工時(shí)及施工后要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),并要采取有效的處理措施。
3、施工前要對(duì)相鄰建筑物及地下設(shè)施進(jìn)行一次檢查或測(cè)量,要與對(duì)方協(xié)商或簽訂協(xié)議,采取必要的保護(hù)措施。
4、對(duì)于糾傾后的復(fù)傾可能性,應(yīng)根據(jù)防復(fù)傾加固設(shè)計(jì),在糾傾施工前或施工后進(jìn)行加固處理。
四、典型工程實(shí)例
1、高層及超高層大廈的傾斜治理
圖1高層及超高層建筑物的傾斜示意
圖1(a)為某高層寫(xiě)字樓,地上27層,高96.6m,地下2層箱基,由于地基浸水、總荷載偏心矩過(guò)大以及基礎(chǔ)施工中偷工減料、底板挑出長(zhǎng)度減少80cm等原因,造成建筑物向西北方向傾斜64cm。經(jīng)采用輻射井法糾傾,已成功地扶正,并進(jìn)行防復(fù)傾加固。南側(cè)采用30根10cm長(zhǎng)小型鋼管壓漿樁,北側(cè)采用25根小型鋼管壓漿樁及10根雙灰井樁加固,經(jīng)觀測(cè)一直穩(wěn)定,效果很好,已通過(guò)驗(yàn)收及鑒定。挽回?fù)p失6000余萬(wàn)元。
圖1(b)為某高層寫(xiě)字樓,地上17層,高71m,地下1層筏板基礎(chǔ),由于基礎(chǔ)下有厚薄不均暗灰色含有機(jī)質(zhì)的軟土層,厚薄相差1.3m,引起樓房向西北方向傾斜20cm,主樓與副樓的連梁及地板已出現(xiàn)裂縫?,F(xiàn)在觀察尚未處理。
圖2(c)為某高層寫(xiě)字樓,地上18層,高56.6m,采用366根孔內(nèi)夯擴(kuò)灌注樁,由于樁基施工質(zhì)量低劣,大批斷樁,施工后期大樓突然向西北方向傾斜,最大值達(dá)2.448m,現(xiàn)已爆破拆除。損失2000余萬(wàn)元。
圖1(d)為某超高層住宅樓,地上30層,高度108m,地下箱基2層,下面采用1100余根打入10m預(yù)制樁,打樁時(shí)樁未到位,大量截樁,地基土大量隆起,樁尖下有較厚粘土層以及建筑設(shè)計(jì)荷載有偏心,目前大廈傾斜已近20cm,尚在觀察中。
這四棟大廈發(fā)生傾斜都是設(shè)計(jì)工作失誤、基礎(chǔ)埋深或基礎(chǔ)形式選擇不當(dāng)及偏心距過(guò)大等原因所致。
2、具有深樁基礎(chǔ)建筑物的傾斜治理
圖2具有深樁基礎(chǔ)建筑物的傾斜示意
圖2(a)為地上7層住宅樓,高21.6m,120根灌注樁基礎(chǔ),樁長(zhǎng)28.5m,由于施工時(shí)樁未達(dá)到持力層,樁尖下有虛土,致使樁基發(fā)生不均勻沉降,房屋傾斜量達(dá)64cm,經(jīng)采用截樁法、振搗射水法、輻射井法以及壓重等綜合方法,已將其扶正,并采用抬墻梁法,重新打入8根鋼筋混凝土灌注樁作為防復(fù)傾加固措施,處理效果良好。糾傾過(guò)程居民一直住在樓內(nèi),現(xiàn)已竣工驗(yàn)收。
圖2(b)為地上4層住宅樓,樁長(zhǎng)19.5m,共布樁70余根,因樁周的淤泥土層厚,設(shè)計(jì)時(shí)未計(jì)算負(fù)摩擦力,布樁也不合理,施工時(shí),樁未到達(dá)持力層,致使房屋傾斜39m。經(jīng)采用負(fù)摩擦力糾傾法將其扶正并增設(shè)鋼筋混凝土抬墻梁(置于兩根新做灌注樁上),用于防復(fù)傾加固,效果良好,已竣工驗(yàn)收。
圖2(c)為地面以上7層的辦公與住宅混用樓,由于相鄰基坑施工降水深度達(dá)-15m,延續(xù)一周之久引起該樓傾斜30cm,通過(guò)采用負(fù)摩擦力糾傾法扶正成功,現(xiàn)已恢復(fù)下沉使用功能。糾傾時(shí)仍在使用,人員未遷出。
這類(lèi)深樁基礎(chǔ)上建筑物的傾斜,在南方軟土地區(qū)是較多的,主要是成樁質(zhì)量太差,或者樁未達(dá)到持力層,有設(shè)計(jì)方面的因素,也有施工方面的責(zé)任,糾傾與加固的難度也更大些。