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  • 用预应力粗钢筋加固膨胀土地基中砖混结构房屋方法

    时间:2020-09-29 15:02:47 来源:蒲公英阅读网 本文已影响 蒲公英阅读网手机站

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     用预应力粗钢筋加固膨胀土地基中砖混结构房屋的方法

     膨胀土具有吸水膨胀,失水收缩,再吸水再膨胀,再失水再收缩的特性.这种特性使房屋基础受到膨胀力的循环作用,结构薄弱部位首先开裂,特别是砖混结构,其裂缝会迅速扩展,贯通整个墙体甚至基础,严重的会造成墙体倾斜、错位.下面以一幢锻压车间(图9-3-l)为例,介绍用预应力粗钢筋对膨胀土地基中砖混结构房屋的加固方法. 1.采用¢l8钢筋作为预应力主筋. 2.先在房屋四角制作钢筋混凝土垫块,垫块内设φ6@200钢筋网片,见图9-3-2. 3.按图9-3-2在墙上打洞并埋入钢筋,用1:1水泥砂浆灌实,并与第二步同时施工.

     4.待钢筋混凝土垫块达到28d龄期后,将预应力钢筋按房屋尺寸焊接好,安放在施工图所示位置及标高,无螺纹的一端与预埋角铁焊牢,拧紧2号螺母使预应力主筋拉直即可,然后将有螺纹一端也焊于角铁一侧,同时取下1号、2号工作件,并将伸出角铁的预应力筋趁烤热瞬间迅速打弯焊于角铁一侧,见图9-3-2、9-3-3. 5.将3号撑杆按图9-3-2所示位置照图9-3-4焊好. 6.将拉紧螺栓按图9-3-4放置. 7.待上述各项工作完毕后,即可拧动拉紧螺栓.注意应同时拧动螺栓上的螺母,待拧到张拉图所示位置后,预应力钢筋上的预应力即达到设计要求.此时施加预应力的工作即告完成. 8.构造要求.按规范要求用C30号细石混凝土将钢筋封闭形成钢筋混凝土圈梁. 利用上述方法还成功地对其他几幢房屋进行了 加固处理.竣工后,建筑物不再出现裂缝,取得了 较好的技术经济效果. 第1 1 章

     地梁下用钢筋混凝土压入桩进行基础托换

     第1 1 节

     工程概况

     该工程为新建5层办公楼,验收时发现西端山墙窗台下产生了 竖向裂缝和水平裂缝,水裂缝宽达10米米.紧连山墙开间的底层纵墙均有上宽下窄的斜裂缝,最大缝宽3米米.由于此处屋顶有一个20米3的水池要装水,因此必须加固才能确保安全. 地质资料表明,工程场地内粘土与亚粘土并存,虽为较厚的匀质土(6~9米),但其工程特征有明显差异,见表9-4-1.西端有裂缝的山墙基础处在亚粘土区域中,埋深仅为1.2米,地基土含水量受地表水影响较大.亚粘土较粘土透水性强,当它含有一定水分时,上部荷载主要由亚粘土中固体颗粒和孔隙水压力来承担;当天气连续干旱时,地基土失水,孔隙水压力逐渐消失,同时固体颗粒压力逐渐增大,亚粘土被压缩,而粘土的含水量相对稳定, 对地基影响并不明显,因而造成地基不均匀沉降.下雨后,地表水很快渗入亚粘土中,孔隙水压力得到补偿,固体颗粒压力减少,亚粘土出现回弹现象,山墙上裂缝便呈现闭合的趋势.因此,地基土含水量的变化,是造成房屋开裂的主要原因. 该工程基础加固,采用地梁下压入桩进行基础托换,不但可以把上部荷载直接传递到含水量相对稳定的深层土中(≥3.5米),避开大气对土层的影响,同时可减轻原基底压力,减少地基下沉,具有工程量小,费用低,结构性能可靠的特点. 第2 2 节

     压桩的设置

     地梁下钢筋混凝土压人桩的设置根数,主要与单桩承载能力的大小有关.一般单承载力由桩的截面大小、桩长、地基特征值、地梁承顶能力、建筑物自重等诸因素确定.由于地基持力层较浅,承载力较高,预计压入土中的摩擦端承桩不可能很长.考虑到施工简便和经济效益,采用了 较小桩的截面(200米米×200米米)和较高的单桩承载能力(200kN).要求压桩封顶完成后,墙与地梁的空隙用泵压入水泥砂浆填充密实,由于操作导坑也用毛石混凝土恢复充填,因此,可使原有地震承载力得到恢复,与压入桩处于共同工作状态. 原有地基的承载能力,可用轻便触探仪测定,不足部分由压入桩承担.每米长地梁下需设置压入桩的根数n可按下式计算: 式中G+P——每米长基础上恒载与活载之和(kN); [R]——基础底面的地基承载力(kN/米2); A——每米长基础底面积(米2); Pj ——压入桩的单桩承载力(kN). 第3 3 节

     地梁承顶压能力复核

     在地梁下,通过千斤顶进行压桩,其反力直接传给地梁.由于一般民用建筑的地圈梁多按构造配置,其截面及配筋普遍偏小,在压桩过程中,地梁被顶裂时有发生.因此,施工前应对地梁的承顶压能力进行复核. 根据结构状况,地梁可看成具有不间断弹性支座的连续梁,以千斤顶反力作外力,直接作用在弹性地基梁上计算内力,并验算其截面强度.但这种计算过于繁琐,不适于施工现场应用.采用倒梁法简化计算过程,一般施工开挖操作导坑宽度约0.8米,故近似取地梁长1.0米,并假定其上作用均布荷载,根据最大压桩力和千斤顶上钢垫板宽度,可求出地梁内力.当复核地梁截面强度为安全时,便可施工.否则,应在地梁下增设钢托梁或钢筋混凝土地梁.一般新增混凝土地梁长1.0米,截面取bh=300米米×250米米,当被加固房屋未设地梁时,在墙下设置这种短地梁,也可以进行压桩作业. 第4 4 节

     接桩

     在压桩过程中,如何逐节将桩连接起来,是基础托换的关键.通常有硬接和软接2种方法. 1.硬接,即采用常规的硫磺胶泥浆锚接法.其头节桩飞中节桩、顶节桩的构造见图9-4-1. 2.软接,即用微膨水泥砂浆错接法,砂浆采用525号普通硅酸盐水泥和中砂,重量配合比为1:1.砂浆中含有水泥重量14%的膨胀剂,膨胀剂中生石灰膏与矾土水泥之比为1:1.1,并适量加入缓凝剂.要求在压桩全过程中,砂浆不凝结.按此配方灌孔砂浆28d的锚固力可达0.9米Pa. 软接桩的构造,与硬接桩略有不同,系采用φ70钢管作桦头结合,见图9-4-2.制作时,应将铜管内注满混凝土.接桩时,将下节桩端面用砂浆找平,灌入下节桩预留孔的砂浆比空隙体积多3%,对孔安装后,轻轻转动上节桩,使砂浆充满缝隙. 第5 5 节

     施工要点

     9-4-5-l预制桩段 预制桩采用C28~C38混凝土制作,其桩段数可按压入持力层1.0米进行估算.桩在制作时,首先将预埋铁件及错孔尺寸的误差控制在±4米米以内,且两端桩顶面应与桩身垂直平整,混凝土养护达到设计强度后,方可使用;其次,顶节桩的长度,除按1.0米长制作外,需适当制作一些0.5米长的

     桩段,以便在桩预压封顶时,能尽量缩小桩顶到地梁底面的净距,从而减少预压支撑用工字钢(或钢管)的长度.,. 9-4-5-2开挖导坑 在基础一侧开挖操作导坑的尺寸为1.2米×1.0米,并逐步扩展到毛石基础底面,再从基础扒掉约0.8米宽的缺口.当桩段长1.0米时,采用300kN手摇式千斤顶,一般需挖导坑深度约1.5米.导坑挖好后,应立即进行连续压桩施工.如通雨天,需进行搭棚断水操作,以免地表水流入导坑,造成地基承载力下降和加大地基沉降等不良后果. 9-4-5-3压桩 1.导坑内桩位处的地梁底面,在压桩放钢垫板部位,如遇凹凸不平,应用水玻璃早强砂浆抹平后,再进行压桩作业,否则,地梁会因受到局部挤压而顶裂. 2.将头节桩垂直放入挖孔基础缺口的桩位上,在桩顶上安装千斤顶,铺放千斤顶上下钢垫板及工具垫块(见图9-4-3),然后给千斤顶加荷,将桩压人土中. 一般手摇式千斤顶行程有限,不能一次压桩到位,我们采用4根钢管焊成的工具垫块.当每节桩长为1.0米时,只需制作150米米、300米米和600米米三种高度的垫块即可满足施工要求. 在压桩过程中,由于地基土质不均匀等原因,往往会造成桩段倾斜,这时应注意随时纠偏,否则,会造成纠偏失效,使桩的承载力降低,或使桩被局部偏压挤坏而报废. 3.当压桩贯人接近持力层时,应更换为顶节桩,然后将压力提高至1.5倍设计单桩承载力,或用百分表观察到千斤顶已将地梁微微向上顶起时,即停止加荷.对桩加压荷载的大小,可用油压表测量,也可将压力传感器装在千斤顶上,接电阻应变仪进行测量. 4.当千斤顶对顶节桩加压至1.5倍设计单桩承载力时,应维持10米in,作为提高桩尖段摩擦力和对桩尖嵌入深度的补偿.然后在千斤顶两侧的顶节桩上,用2根工字钢(或钢管)顶住地梁,并同时打紧钢模,只要转移10%的荷载,就能有效地对桩进行预压,从而阻止了 桩的回弹(回弹值控制在1米米以内),使桩立即参加工作.最后用毛石混凝土恢复原基础至桩顶,卸去千斤顶,并在桩顶的插筋孔中接长钢筋至地梁底面,立模后用C28混凝土浇灌好桩帽封顶,再全部恢复剩下的基础和地坪. 第6 6 节

     结语

     该工程地梁下用钢筋混凝土压入桩进行基础托换,按上述设计,方法,只需压人8根桩,共计38米长,现已投入使用两年多,经复查该房屋基础不均匀下沉已得到控制,原砖墙裂缝修补后闭合完好,未发现异常现象,说明加固方案是成功的.

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