既有高层建筑物纠偏加固探讨

122上海铁道增刊2019年第2期
旣有高层li鎖物纽偏加固韓诃
张金虎中国铁路上海局集团有限公司办公室
摘要结合本工程建筑物纠偏加
固实例,对高层建筑物发生不均匀
沉降进行分析总结,同时详细介绍
地基纠偏加固工艺流程和施工
法,以及变形监测状况,确保既有建
筑物保持良好状态,保证集团公司
机关各项工作正常开展。
关键词纠偏加固;原因分析;应对
措施
1工程概况
1.1机关3号楼及服务楼基础概况
集团公司机关3号楼建成于1983年,为框架结构建筑,现为地下一层,地上八层的办公楼。3号楼的地基基础为箱型基础,基础底标高-3.6m,天然地基,柱距6m。
机关服务楼是将原3号楼北侧地上二层的附楼拆除后,在原址新建地上3层楼,于2003年5月竣工。机关服务楼采用钢筋混凝土条形基础,基础底标高-2.1m o
3号楼和机关服务楼采用沉降缝分割,在施工过程中,对3号楼采用水泥土围护桩进行隔离保护。
1.2沉降偏斜概况
3号楼及机关服务楼竣工后均发生不均匀沉降和偏斜,根据房屋质量检测报告(2014年3月)的监测数据分析,虽然各监测点沉降速率小于0.04mm/d 规范值,但较为接近0.04mm/d的规范值,并且由于建筑物的南北方向测点中最大偏斜率向北倾斜11.8%。;东西方向测点中最大偏斜率向东4.1%。。根据危险房屋鉴定标准中建筑物偏斜直W10%。的
限值,需要对3号楼在后续使用过程中
继续加强监测发现问题,及时采取相应
措施,防止继续沉降、倾斜。具体偏斜情
况见表1。
表1建筑偏斜情况汇总表
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36%.
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太阳影子定位
2不均匀沉降、偏斜原因初步分析及稳
定性预判
2.1不均匀沉降、偏斜原因初步分析
根据上铁院出具的岩土工程勘察报
告,作为地基持力层的②31层,该层地
基承载力一般可满足本工程荷载要求,
说明出现不均匀沉降的原因并不是因地
基承载力不满足要求,或地基土存在明
显不均匀造成的,初步分析引发不均匀
沉降、偏斜原因如下:
(1)建设原因。本工程3号楼为8层
框架结构箱型基础,机关服务楼为3层
砖混结构条形基础,两工程相接建造,基
底荷载相互影响,导致地基土受力不均
匀后出现变形差异。或者可能存在建筑
初期,施工精度未满足设计要求或者存
在设计缺陷等原因,导致偏心受压的情
况出现,并逐步加剧。
(2)后期扰动。根据岩土工程勘察报
告,位于机关服务楼边的勘探孔其浅部
土层固结程度明显高于3号楼周边勘探
孔,不符合荷载叠加地段地基土固结程
度更高的一般规律,造成此现象的原因
一方面可能是机关服务楼受3号楼压迫
影响,导致北侧地基土承担了较大的偏
心荷载,另一方面可能为后期新建楼房
施工导致3号楼基础受到扰动影响,3
号楼北侧地基土在扰动与荷载共同作用
下出现较大程度的固结。新建的客专调
度楼主体与机关服务楼东北角的距离约
18m左右,其地下室边线距离仅4m左
右,施工期扰动可能会对相邻的地基土
产生较大影响,影响形式主要为震动引
发的地基土次固结或地下水位降低引发
的地基土次固结。
(3)综合原因。根据本工程偏斜监测
资料,3号楼在机关服务楼建设以前已
经发生偏斜,在机关服务楼建设期间、客
专楼建设期间,均发生了不同程度的偏
斜,偏斜原因简单归为前期建设原因或
后期施工扰动原因都欠妥,因此本工程
极可能为在多重因素综合作用下导致的
偏斜。
2.3机关3号楼及服务楼现状稳定性预
根据近几年沉降监测资料,3号楼
不具备收敛性,南北两侧地基土固结程
度大致相当,因此判断,偏斜趋势尚未稳
定,存在继续偏斜的可能,甚至存在加速
偏斜的可能,而机关服务楼一直受到3
号楼压迫影响,同样存在偏斜的可能,因
此对机关3号楼纠偏加固迫在眉睫。
3制约纠偏加固措施的几条因素
(1)作为地基持力层的②31层为中
等液化土层,依据现行规范,该层不能直
接作为天然地基持力层使用,需采用有
效措施消除液化影响。为了保证本工程
既有高层建筑物纠偏加固探讨123
抗震安全性,需要将本次纠偏加固工程将此问题考虑在内,一并处理。
(2)本工程周边建筑林立,既有建筑物与3号楼最近距离为4m,最远为22 m,且地下管线繁多,同时地基加固时,要确保3号楼正常办公,确保机关大院秩序正常,地下室净高为2.4m,空间非常狭小,因此本工程场地环境也是制约纠偏加固方案的因素之一。
(3)场地地下水位较浅,既有3号楼及机关服务楼基础均位于地下水位之下,且基底以下为砂质粉土层.该层为潜水含水层,透水性较好,施工时要注意降水对周边地坪、地下管线和建筑物的影响,因此场地地下水也是制约本工程纠偏加固方案的重要因素之一。
4纠偏加固对应的措施
通过对3号楼及服务楼的分析,结合3号楼施工现场环境,本工程主要是对集团公司机关3号楼进行地基加固,采用锚杆静压桩进行作业。地基加固过程中需要加强对既有3号楼、机关服务楼以及周围建
筑物、管线、地面进行全面监测,监测其水平、垂直变形量以及变形速率。施工完成后,要持续对其进行监测,直到3号楼整体稳定后方可结束监测。
5锚杆静压桩施工
废水处理有机系统5.1锚杆静压桩
锚杆静压桩是锚杆技术和静压桩技术相结合形成的一种桩基础施工工艺,通过在基础上埋设锚杆固定压桩反力架,利用建筑物的自重作为压桩反力,用压桩机将桩段从基础中预留或开凿出的压桩孔内逐段压入土体中,然后将桩与基础连在一起,从而达到提高地基承载力和控制不均匀沉降的目的。锚杆静压桩施工机具轻便灵活,施工方便,可在狭小的空间内进行加固作业,具有能耗低、无振动、无噪音、无污染等特点,施工影响小等优点。如图1所示。
5.2施工方法
5.2.1确定压桩顺序
锚杆静压桩在建筑地基纠偏加固
时,一般会在沉降较大的部位开始压桩,
采取分片、间隔跳打。布孔由疏到密对称
均匀,逐步向沉降较小的部位进行推进;
多台桩基施工时,需要对称作业。施工时
根据压桩顺序要求,需要对每根桩进行
逐根编号,按照既定顺序进行施工,同时
做好相应的压桩记录、监测等配套工作。
本工程压桩总体顺序如图2所示。
图1锚杆静压法沉桩结构示意图
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图2压桩总体顺序图
5.2.2施工方法
(1)施工准备。施工前将所需要的材
料和施工机具准备齐全。根据本工程项
目特点结合工程进度,配备压桩设备4
套以及相关配套设施设备;相关材料包
括预制钢管桩段、锚筋、环氧树脂、钢筋
等。同时施工现场做好各项防护措施,确
保施工现场安全,保证施工能够按计划
实施。
(2)施工工艺流程。锚杆静压桩施工
流程:开压孔桩和锚杆孔T植入锚筋T
安装反力架-进行压桩施工—接桩-拆
除设备、填充素碇一封桩、桩与基础连
接。
(3)凿压桩孔和锚杆孔,植入锚筋。
本工程在既有基础地板上开孔,开孔难
度较大,施工时采用水钻钻孔的方式进
行。
成型后的压桩孔还应按照设计要求
形成坡度,即上小下大截头锥形体,截面
需凿毛处理,同时及时排除地下水。成型
后锚杆孔确保成孔内没有任何垃圾和水
分,本工程锚筋与基础底板相连,采用
8.8级锚杆,直径为cp25mm,用环氧树脂
胶植入锚筋。
(4)安装反力架。反力架安装按规定
要求必须牢固,不能松动,且要保持整体
垂直。
(5)压桩施工。压桩时,要使千斤顶
与桩段轴线保持垂直,且在一条直线上,
严禁偏压。本工程4台桩机同时作业时,
按确定的压桩顺序对称进行,防止基础
受力不均而导致倾斜,总压桩力不得大
于该节点基础上的建筑物自重。同时记
录桩入土深度和压力表的读数,检查该
节桩是否压完。压桩过程中应连续进行.
不得中途暂停,以防因暂停时间过长造
成压桩力骤增,桩压不下去等质量事故。
如确实需要停顿,也应停留在软土层中,
且停顿时间不宜超过24 h o
(6)接桩。本工程由于层高和管道的
限制,钢管桩单节长度为1m,每根桩需
要20节桩段,因此对桩身垂直度控制非
常关键。接桩时,采用型钢夹具对上下两
节桩进行固定、调整垂直度后再进行点
滤波装置
厚度测量焊固定,确保垂直度在偏差允许的范围
内再满焊,再进行压桩,直到压到设计要
求为止。
(7)拆除设备、填充素碇。拆除压桩
支架,将钢管桩内填充C25素栓混凝土,
同时在桩头按设计要求预埋部分锚筋。
(8)封桩、桩与基础连接。封桩时,将
压桩孔内杂物清理干净,按照施工图将
桩头预埋锚筋与原有基础钢筋焊接在一
体,浇筑C35快硬微膨胀抗渗混凝土(抗
渗等级为P8),浇筑好的的混凝土要捣
实,使桩与既有基础结合成为一个整体.
并按规定养护好混凝土。
upd
6变形监测情况
6.1沉降分析
本工程2015年3月3日进行首期
监测,施工压桩于2015年7月13日结
束,2015年9月22日(下转第140
页)
140太阳能应用于多功能洒水车技术研究
率,并且它的精确度可以达到±0.5r,同时还能将需要测量的温度转化为串行数字信号给单片机处理。当出口加热管温度低于该装置设定的温度时,通过继电器开关使电阻丝加热.使出口温度达到装置的设定温度。
水位检测及预警电路能够实时监测水位.精确度高,智能化操作方便快捷,当水箱内的水低于最低水位或高于最高水位时,系统都会发出报警信号。具体检测及预警电路如图10所示。
+3.3V
图10洒水车的水位检测电路
本洒水车的水位传感器使用5个铜钏钉作为它的电极,水位传感器的最下部电极作为它们的公共端,其它表示它们自身的水位高低,各个电极之间可以看成一个开关。要判断水箱中水位的大概位置,只需当水箱注入水时,水中的离子发生反应导电,使得开关接通,这时直流电压通过电阻以及接通的开关,把信号传送到装置的单片机的端口,就可得出结论;同时可由图中四个LED灯来显示水箱中水位的位置,该装置也可作为报警装置,当水箱中水位低于最低水位时,红LED灯会发出报警信号。4结论及展望
本文研究了太阳能与多功能洒水车的结合与应用技术,提出了一款新型的多功能太阳能洒水车设计。在实际应用的起步阶段,洒水车是混合动力系统,或许主要的动力源仍是内燃机,蓄电池和太阳能电池板提供的电能作为辅助能源,主要还是供给洒水车内部设备的使用。考虑到洒水车日常工作时间较短,利用可插式充电模式可有效弥补能源消耗,在不工作时给蓄电池充电;同时,结合洒水车体量和形态特点,充分利用其有效面积,尽量多安装光伏板。事实上,在具体应用中.还可考虑利用洒水车制动时产生的再生能量对蓄电池进行充电。当前,太阳能应用和控制技术不断进步,利用效率逐步提升,太阳能的应用成本也逐步降低,相信本文研究的技术和成果一定有非常广阔的应用空间和推广价值。
参考文献
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[5]应进平.太阳能热水器自动控制系统设计[J].计算机测量与控制.2006(12).
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责任编辑:王海新
来稿时间:2019-09-05
(上接第123页)完成施工期的最后一次监测,2018年12月21日完成第135期监测,通过与对比发现,最大沉降量(106天)为2.3mm,最大沉降速率为0.02 mm/d,最大累计沉降量(1384天)为54.7 mm。根据规定:当沉降速率小于0.01 mm/d~0.04mm/d时,认为已经进入稳定阶段,故认为3号楼及服务楼进入稳定阶段。
6.2偏斜分析
2015年2月28日进行首期监测, 2015年9月22日完成施工期的最后一期监测,2018年12月21日完成第117期监测,根据监测数据,各监测点偏斜无明显变化。
综上所述,后期继续保持监测即可。
7结束语
本工程施工完成后,通过持续对3
号楼和机关服务楼以及周边建筑物进行
监测,根据监测结果已经进入稳定阶段,
后期持续保持监测,目前机关3号楼正
常使用,且使用良好。
参考文献
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[2]《上海铁路局3号楼及机关服务楼纠偏(加
固)工程岩土工程勘察报告(祥勘)》(工程编号:
2014-堪-019).
[3]《上海市岩土工程检测中心房屋质量检测报
告》(编号:FJ沪房鉴(12)证字第2014-044).
责任编辑:万宝安
来稿日期
=2019-08-14

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