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第32章 任务一地基、基础的损坏与维修(3)

⑥外扩基础的配筋可与原基础钢筋相焊接,或与柱子的主钢筋相焊接,注意下部钢筋与原基础钢筋相焊,上部钢筋应插入杯口或与柱主筋相焊。

⑦采用素混凝土包套时基础可加宽200—300mm,采用钢筋混凝土外包套可加宽300mm以上。

⑧对于条形基础进行加宽施工时,应按长度15—20m划分成单独段,然后分批、分段间隔进行施工,绝不能在基础的全长范围内挖成连续的坑槽而使全长的地基土暴露过久,导致地基土浸泡软化,从而使基础随之产生较大的不均匀变形。

图6—19所示为扩大法示意图。

图6—19扩大法示意图3基础托换法

托换技术主要是解决原有建筑物的地基需要处理、基础需要加固或改建的问题和原有建筑物基础下需要修建地下工程以及邻近建造新工程影响原有建筑物的安全等问题的技术总称。凡是原有建筑物的基础不符合要求,需要增加埋深或扩大基底面积的托换称为补救性托换,上述扩大基础底面积法就是补救性托换。由于近邻要修筑较深的新建筑物基础,因而需将基础加深或扩大的称为预防性托换,也可在平行于原有建筑物基础的一侧修筑比较深的墙来代替托换工程,这种方法称为侧向托换法。有时在建筑物基础下预先设置好顶升的措施,以适应预估地基沉降的需要称为维持性托换。

托换技术是一种建筑技术难度较大、费用较高、建筑周期较长、责任性较强的特殊施工手法,需要有丰富的经验,因为它涉及人身和财产安全,必须由设计和施工都有丰富经验的技术人员来完成。

托换技术分为两个阶段进行:一是采用适当而稳定的方法,支拖住原有建筑物全部或部分荷载;二是根据工程需要对原有建筑物地基和基层进行加固,改建或在原有建筑物下进行工程施工等。在物业管理中关于基础的处理要请专业队伍进行,作为从业人员对维修方法简单了解就可以,在此不对该方法作具体介绍。

4既有建筑物的纠倾技术

由于种种原因,建筑物发生倾斜的事故并不罕见。对于在倾斜后整体性仍很好的建筑物,如果照常使用,总有不安全之感;如果弃之不用,则甚感可惜;而将其拆除,则浪费很大。因此,对建筑物进行纠偏,并稳定其不均匀沉降,则是经济、合理的方法。何况对有些建筑物,如意大利比萨斜塔、苏州虎丘塔等名胜古迹,只能使其停止倾斜和纠偏扶正,而决不能拆掉重建。进行建筑物纠偏时,应遵循下列原则。

(1)制订纠偏方案前,应对纠偏工程的沉降、倾斜、开裂、结构、地基基础、周围环境等情况作周密的调查。

(2)应结合原始资料,配合补勘、补查、补测,搞清地基基础和上部结构的实际情况及状态,分析倾斜原因。

(3)拟纠偏建筑物的整体刚度要好。如果刚度不满足纠偏要求,应对其作临时加固。加固的重点应放在底层,加固措施有增设拉杆、砌筑横墙、砌实门窗洞口,以及增设圈梁、构造柱等。

(4)加强观测是搞好纠偏工作的重要环节,应在建筑物上多设测点。在纠偏过程中,要做到勤观测,多分析,及时调整纠偏方案,并用垂球、经纬仪、水准仪、倾角仪等进行观测。

(5)进行建筑物纠偏加固,应从地基处理和基础加固入手。如果地基土尚未完全稳定,应在纠偏的另一侧采用锚杆静压桩制止建筑物进一步沉降(如图6—20所示)。桩与基础之间可采用饺接连接或固结连接,连接的次序分纠偏前和纠偏后两种,应视具体情况而定。

图6—20用锚杆静压桩制止建筑物进一步沉降(6)进行纠偏设计时,应充分考虑地基土的剩余变形,以及因纠偏致使不同形式的基础对沉降的影响。

建筑物的纠偏方法分为顶升纠偏、迫降纠偏及综合纠偏(如图6—21所示)。既有建筑物常用的纠倾加固方法为迫降纠倾法和顶升纠倾法,其分类如表6—2所示。

图6—21建筑物的纠偏方法类型

表6—2房屋纠倾法分类表

类别方法名称基本原理使用范围

迫降纠倾

人工降水纠倾法利用地下水位降低出现水力迫降产生附加应力差异,对地基变形进行调整不均匀沉降量较小,地基土具有较好渗透性,而降水不影响邻近建筑物

堆载纠倾法增加沉降小的一侧的地基附加应力,加剧其变形适用于基底附加应力较小即小型建筑物的迫降纠倾

地基部分加固纠倾法通过沉降大的一侧地基的加固,减少该侧沉降,另一侧继续下沉适用于沉降尚未稳定且倾斜率不大的建筑纠倾

浸水纠倾法通过土体内成孔或成槽,在孔或槽内浸水,使地基土沉陷,迫使建筑物下沉适用于湿陷性黄土地基

钻孔取土纠倾法采用钻机钻取基础底下或侧面的地基土,使地基土产生侧向挤压变形适用于软黏土地基

水冲掏土纠倾法利用压力水冲刷,使地基土局部掏空,增加地基土的附加应力,加剧变形适用于砂性土地基或具有砂垫层的基础

人工掏土纠倾法进行局部取土,或挖井、空取土,迫使土中附加应力局部增加,加剧土体侧向变形适用于软黏土地基

顶升纠倾

砌体结构顶升纠倾法通过结构墙体的托换梁进行抬升适用于各种地基土、标高过低而需要整体抬升的砌体建筑

框架结构顶升纠倾法在框架结构中设托换牛腿进行抬升适用于各种地基土、标高过低而需要整体抬升的框架建筑

其他结构顶升纠倾法利用结构的基础作反力,对上部结构进行托换抬升适用于各种地基土、标高过低而需要整体抬升的建筑

压桩反力顶升纠倾法先在基础中压足够的桩,利用桩竖向力作为反力,将建筑物抬升适用于较小型的建筑物

高压注浆顶升纠倾法利用压力注浆在地基土中产生的顶托力将建筑物顶托升高适用于较小型的建筑物和筏板基础

工程中一般采用在房屋沉降小的一侧掏土灌水,在成孔的某一半径范围内因掏孔和灌水而加大地基应力,使地基应力重新分布并形成塑性区,从而使基础产生沉降。同时,采取有效的措施控制沉降大的一侧的沉降,达到纠倾目的。

工程实例:如济南钢铁集团总公司8住宅楼,8层,室外高为242m,长5786m,宽1262m,砖混结构,钢筋混凝土条形基础,基础埋深为—225m,设伸缩缝一道(5,6轴处),房屋倾斜照片和平面图如图6—22、图6—23所示。1994年12月该楼伸缩缝以东主体完成施工,1995年5月伸缩缝西侧主体封顶,1996年6月发现外纵墙窗台下多处出现斜向裂缝,该楼19轴处8层窗台向北倾斜145mm,并有继续发展的趋势。

图6—22房屋倾斜照片

图6—23住宅楼平面图1996年7月、8月两次进行工程地质补充勘察,钻孔18个。发现在该建筑物北部及东侧地下有一废弃防空洞,洞顶距地面约8m,洞高15—18m,洞宽15m。防空洞顶部塌落,且建筑物外已有两处塌陷至地面(一处在19与G轴交点,另一处在12与F轴交点处)。因此,建筑物发生倾斜是由于房屋下防空洞塌陷所致。

根据提供的住宅楼岩土工程勘察报告、原设计图纸及检测鉴定报告,进行纠倾方案设计,确定该建筑物具备纠倾扶正的技术条件和经济价值,首先在建筑物两端防空洞处压力灌浆将防空洞两端堵死。其间沿防空洞钻孔至防空洞底,压力注浆,将防空洞空隙部分充实,并使部分水泥浆渗入周围松动土体,阻止防空洞进一步塌陷。沉降发生较大的部分(楼体的北侧防空洞位置)使用微型桩对原基础进行托换,如图6—24所示。微型桩劲型桩身为工字钢,压力灌注高标号砂浆,确保托换后微型桩的抗压和抗拔承载力。承台施工如图6—25所示。

图6—24微型桩施工

图6—25承台施工计算沉降差在施工时不可能一次完成,需要分次、分阶段实现。一般情况下,按照建筑物的倾斜量大小、建筑物自身结构的完整性状况设定回倾速度。设计上取值一般取为10—25mm每次掏孔灌水。回倾量值及设计沉降差如图6—26所示。掏孔位置、距基底高度和掏孔深度如图6—27所示。建筑物纠倾施工图如图6—28所示。纠倾前后的对比如图6—29所示。    三、地基、基础的使用管理与日常养护

地基基础属于隐蔽工程,发现问题采取补救措施对于房屋的耐久性非常重要,物业管理人员在日常管理工作中,应给予足够的重视。做好日常的地基、基础的养护和使用管理工作,尽可能减少因使用不当引起地基基础损坏。总的来讲主要应从以下几方面做好养护工作。

1坚决杜绝不合理荷载的产生

地基基础上部结构使用荷载分布不合理或超过设计荷载,会危及整个房屋的安全;而在基础附近的地面堆放大量材料或设备,也会形成较大的堆积荷载,使地基由于附加压力增加而产生附加沉降。所以,应从内外两方面加强对日常使用情况的技术监督,防止出现不合理荷载状况。

2防止地基浸水

地基浸水会使地基基础产生不利的工作条件,因此,对于地基基础附近的用水设施,如上下水管、暖气管道等,要注意检查其工作情况,防止漏水。同时,要加强对房屋内部及四周排水设施(如排水沟、散水等)的管理与维修。

3保证勒脚完好无损

勒脚位于基础顶面,它能将上部荷载进一步扩散并均匀传递给基础,同时起到基础防水的作用。勒脚破损或严重腐蚀剥落,会使基础受到传力不合理的间接影响而处于异常的受力状态,也会因防水失效而产生基础浸水的直接后果。所以,勒脚的养护不仅仅是美观的要求,更是地基基础养护的重要部分。

4防止地基冻害

在季节性冻土地区,要注意基础的保温工作。对按持续供热设计的房屋,不宜采用间歇供热,并应保证各房间采暖设施齐备有效。如在使用中有闲置不采暖房间,尤其是与地基基础较近的地下室,应在寒冷季节将门窗封闭严密,防止冷空气大量侵入,如还不能满足要求,则应增加其他保温措施。

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