清远建筑加固施工有加固资质公司

建筑加固纠偏加固鉴定方法：

通过对建筑物现状的调查分析了建筑物发生不均匀沉降、倾斜的原因。针对新建砖混结构房屋在结构封**后发生严重倾斜，**地基土层南北厚薄不均匀以及南端地基土承载力严重不足的特点，提出了运用坑式静压桩托换法对南端进行托换加固。对于倾斜建筑物纠偏，由于建筑物荷载大，倾斜后荷载偏心对地基产生过大的压缩变形，可能导致上部结构的变形和开裂。因此纠偏技术是一项高难度、高风险的工作。这就要求我们对建筑物纠偏加固技术进行深入研究。但现阶段的纠偏加固方法所依据的理论大多数是土力学、工程地质及地基处理方面，纠偏加固理论还不完善，还需要**手资料的积累。因此，加强建筑物纠偏技术研究对我国建筑业及经济建设发展具有重要作用，具有重大意义。 

　　1.工程概况 

　　溧阳市某住宅楼呈南北走向，平面形式为不规则的长条形，两长边呈阶梯状收缩，六层砖混结构，钢筋混凝土条形基础，建筑面积为 2974.31m2。2004年进行地质勘察，2005年设计，2009年开工建设。目前工程土建己经基本完成，尚余部分安装项目。 

　　住宅楼设计基本参数如下：砖混结构，工程等级为三级；建筑分类为丙类，建筑用途为住宅楼；地上六层，层高3.0m，女儿墙高1.0m，总高度18.90m，室内外地坪高差为900mm；住宅楼长42.7，宽11.7m，建筑面积 2974.31m2。主要结构材料砌体：±0.000以下采用MU10粘土实心砖，M10水泥砂浆砌筑；±0.000以上采用MU10粘土空心砖，M10混合砂浆。混凝土强度等级：现浇为C25，预制构件按相应图集制作。该楼主体完工后在装修阶段，建筑物产生不均匀沉降，导致部分墙体出现裂缝。 

二、建筑加固沉降、倾斜原因分析 

　　2.1地基基础检测分析 

　　勘察结果表明，±0.00以下5m左右见地下水。由于建筑物南端高压缩性地基土的厚度远大于北端，可知南端地基的变形远大于北端，南端过大的压缩变形引起基础过大的沉降或沉降差，使上部结构倾斜。倾斜使建筑物对地基产生向南的偏心荷载，使得南端地基土中的附加应力增大，又加剧了南端地基土的压缩变形。由此循环将使建筑物发生严重倾斜或损坏。 

　　2.2上部结构检测分析 

　　该楼平面布置不是规则的矩形，楼内纵墙设置太少，且无贯通全长的内纵墙，这大大削弱了房屋纵向的整体刚度。部分墙段的抗压验算不满足要求，这将降低楼房的整体性，减弱楼房抵抗变形的能力，使发生不均匀沉降时楼房易于开裂。现场测试表明，施工中砂浆强度等级未达到设计值M10，测试推定值为为M6.92，由此导致楼房的砌体强度降低，砌体易于开裂。施工过程中，未对建筑物的沉降变形进行观测，使得不均匀沉降、倾斜问题没用得到及时的控制，造成较后建筑物的严重倾斜。 

　　2.3其它因素分析 

　　从该楼施工平面布置图及现场情况来看，由于该场地在建筑物南端有块空地，施工时将建筑材料及一些重型设备长时间堆放在南端，并在南端进行混凝土的搅拌及砖的浇水，部分施工废水渗入地基土中，使地基浸水湿陷导致承载力降低。在堆载物的预压下引起建筑物不均匀沉降及倾斜。 

三、建筑加固-纠偏加固方案设计 

　　由于该楼大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求，要解决沉降与倾斜问题，首先必须对承载力不足的地基进行加固，使其满足承载力的要求，然后才能进行纠偏，解决建筑物的倾斜问题。基于上述情况，以及对建筑物检测分析结果，经综合比较，反复论证，决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。为此，首先在承载力严重不足的一侧压桩，并对静压桩实施预压力托换，在桩的**升力作用下起到*制止建筑基础沉降的作用，使其处于沉降稳定状态。然后在沉降小的一侧进行掏土，减少基础底面下的地基土的承压面积，增大对基底压力，使地基土产生塑性变形，造成建筑物缓慢而又均匀的回倾。并在掏土一侧压入保护桩，以提高回倾后建筑物地基的*稳定性。掏土过程应循序渐进，控制基础下沉速度及各部位下沉量，使楼房整体平稳转动。在该工程的施工过程中，将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行，并推迟原沉降较小一侧桩的托换，既缩短了工期，又减小了桩**的附加应力，同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内，取得了较好的纠偏效果。 

　　4.纠偏加固施工 

　　4.1施工顺序 

　　纠偏加固施工按下列顺序进行： 

　　（1）首先施工南端的阻沉桩。为避免桩体周围土体的塑性区重合，产生过大的附加沉降，压桩从承重墙的两端开始向中间，操作坑开挖应尽量减小对基底下土层的削弱并间隔开挖，做到操作坑完成后应尽快完成压桩施工并进行托换处理，压完**轮后，再进行*二轮，直至全部压完。 

　　（2）开挖北端托换保护桩的操作坑，并做好坑壁支护。操作坑的开挖大小既能满足托换桩施工的要求，也要能满足掏土工作坑的施工要求。同时在操作坑中进行托换桩施工，施工完成后托换桩并不托换，操作坑也不回填而是当做掏土工作坑继续使用。 

　　（3）按信息法施工原则，以沉降观测为依据，指导掏土纠偏作业全过程，掏土施工从北向南进行，掏土量也从北向南减小，掏土量的大小以沉降观测为指导。 

　　（4）掏土纠偏达到目标值后，对保护桩进行托换处理，并回填工作坑，避免发生新的沉降。 

四、建筑加固施工工艺 

　　1、坑式静压桩施工工艺 

　　确定桩位→操作坑开挖→**节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→焊接接桩→压桩→??→压桩力达到设计要求→较终深度及压桩力验收→托换处理→承台制作→操作坑回填→地面回复。 

　　坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力，用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业，因而难度大且有一定的风险性，所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。 

　　（1）、开挖竖向导坑 

　　l）施工时先在桩位贴近基础的一侧开挖一个1.2×l.0m的操作坑，挖到基础底面下1.5m处，挖土方量为1.8m3。 

　　2）将操作坑往条基下扩展，在条基下开挖长0.5m、宽0.5m、深约为2.l m的托换坑，并适当支护坑壁，挖土方量为0.84m3。 

　　3）为减小托换坑开挖过程中建筑物的附加沉降，应间隔式的开挖。 

　　（2）、压桩、预压托换 

　　坑式托换桩施工时，先放正**节尖桩，尖桩应垂直放在条基低中心位置，并在桩**上加钢垫板，放上液压千斤顶，校正好桩的垂直度后启动千斤顶以上部结构荷载为反力，将桩一节一节地压入地基土中，桩段长0.5～1.5m，桩段之间采用焊接连接，压桩力可通过油泵上的压力表测读，直至压桩力满足设计要求，按照托换要求适当调整桩的托换高度，即可终止压入。 

　　停止压桩后，应使液压千斤顶保压一段时间，方可进行预压托换。预压托换时，先安装托换架及托换千斤顶，将托换千斤顶同步加压至设计托换压力，使得液压千斤顶压力减小，然后用切割好的一定长度的托换钢管置换液压千斤顶，在钢管上垫好钢垫板并用钢楔打紧。然后将两侧托换千斤顶同步卸荷，取下托换千斤顶及托换钢架，将托换钢管与桩**及钢垫板焊接牢固，如图1所示。在压桩过程中，应随时记录压入深度及相应的压桩力，并须随时校正桩的垂直度。必须注意的是当日开挖的托换坑应该当日托换完毕，如当日施工不完，切不可撤出千斤顶，决不

　　先用灰土从坑底每层回填夯实至桩**附近，在条基下、桩**处制作混凝土承台包住托换钢管。通常在封**混凝土里掺加膨胀剂或用预留空隙后填实的方法来增加浇灌混凝土的密实度。 

　　2、掏土纠偏施工 

　　掏土纠偏是本次纠偏工程的重点，也是整个工程的难点，由于掏土纠偏沉降速率不易控制，回倾具有突变性，稍有不慎，将会造成墙体拉裂，结构损坏。故在纠偏施过程中，必须做到适量掏土，均匀沉降。针对该建筑物基础埋深不大和刚度较好的特点，采用浅层掏土纠偏技术。通过在室内外同时对条形基础底部土层采取水平向掏土，达到掏土区沉降的目的。 

　　掏土工作坑沿条形基础方向布置，由于坑式静压桩施工中的操作坑没有回填，将操作坑进行改造，深度一般在基础底面下2m左右，不宜**过2.5m，工作坑断面呈上大下小形状，上宽2.0～2.5m，底宽1.0～1.5m。一般间隔两米左右就有一个掏土坑，且条基和垫层在垂直方向外露，因此在掏土坑内可以进行水平向掏土。这样绝大部分掏土范围用人工均可达到，操作简单易行，少数人工难以触及的区域，可选用直径Φ110mm便携式螺旋钻钻进。 

　　掏土应先由地基应力较集中的位置开始向两边掏，一般情况下根据墙体开裂的形态判断应力集中的位置，只是由于掏土部位的土体取出后在其周围发生应力集中造成掏土周围土体的变形，其变形的大小决定基础下沉量，承重墙下间隔开挖掏土，循环往复，直到满足设计纠偏量要求。施工中往往均匀地掏土不一定产生均匀的沉降，还必须根据监测资料，指导掏土作业时掏土位置和掏土量。 

我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对建筑抗震概念设计的基本要求作了较全面的规定。归纳起来大体上包括以下几方面的内容:①有利的抗震场地;②优化的平面和立面布置;③设置多道设防的抗震结构体系;④“强柱弱梁、强剪弱弯”的指导思想;⑤合理的建筑结构参数设计计算分析。 2008年5月12日14点28分我国四川省汶川发生里氏8.0级大地震,由于震中汶川离甘肃省陇南地区直线距离较小,因此该地区震感较强,许多房屋都遭到了不同程度的破坏。本文主要就“5.12四川汶川大地震”后震害调查中钢筋混凝土框架结构房屋的破坏情况展开研究,认真总结震害规律,研究有效抗震措施,进行合理抗震设计,以提高框架结构房屋的抗震性能。 2地震灾害对建筑物的损害 “5.12四川汶川大地震”发生时,大部分钢筋混凝土框架结构房屋是在上世纪90年代以后建造的,凡是严格按抗震设计规范设计,施工质量较好的均未出现严重破坏,仅少数框架梁、柱或梁柱节点附近出现轻微的裂缝。房屋受损表现主要是填充墙体的震害、变形缝处的震害等。地震对房屋的影响主要表现在以下几点

2.1框架梁、柱以及梁柱节点的震害现象 

2.1.1在地震作用下,部分框架梁有斜裂缝产生,受损严重的梁,裂缝贯通。 

2.1.2 部分框架柱有水平裂缝产生,受损严重的柱,四周会有贯通的水平裂缝。 

2.1.3 梁、柱节点附近有斜裂缝产生,这是较常见的受损表现。 

2.2填充墙体的震害现象 

2.2.1 大部分受损的填充墙体都有从上向下的45度斜裂缝或“X”型裂缝,部分填充墙体粉刷层剥落,砌块开裂甚至局部酥碎。 

2.2.2 在门、窗口上、下角多见八字形或倒八字形缝,在**层的门窗上口或屋盖下水平裂缝较多。窗间墙体出现不同程度的“X”型裂缝。 

2.2.3 立面上有局部**的房屋,**的墙体常易破坏。一部分原有房屋,出现整个女儿墙坍塌的破坏,局部**的建筑的倒塌较女儿墙多一些。对于这类附属建筑,不仅因鞭梢效应而使水平地震力加大,加重了它的破坏,而且屋盖的错动、房屋的倾斜等主体结构的震害也对它产生了很大的影响。 

2.3 变形缝处震害发生的原因 

2.3.1 新旧建筑物之间未设抗震缝。 

2.3.2 两建筑物间抗震缝宽度留设不足。 

2.3.3 高低跨处变形不协调。 

2.3.4 施工时建筑垃圾掉入变形缝,使其不能发挥正常功能。  

3地震灾后建筑物的破坏等级的划分  

三、多层钢筋混凝土框架结构房屋的地震破坏等级可参考以下划分标准: 

Ⅰ级 较轻微损坏:框架梁、柱、抗震墙完好,无可见裂缝和明显变形;梁、柱、抗震墙节点无破损、无裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板无可见裂纹和变形;钢筋混凝土预制板与梁搭接处无松动和裂缝。填充墙体与钢筋混凝土梁、柱连接处可能有轻微裂缝,墙体转角处和纵横墙交接处无松动、脱闪现象。 

Ⅱ级 轻微损坏:框架梁、柱、抗震墙轻微裂缝,震前混凝土构件已有裂缝,如非预应力筋砼构件因钢筋锈蚀造成的裂缝、砼收缩裂缝等,扩展,抗震墙、节点的轻微破损和裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板有轻微裂缝,无明显变形,钢筋混凝土预制板与梁搭接处有松动和轻微裂缝。填充墙、出屋面楼梯间墙体无明显裂缝。墙体转角处和纵横墙交接处有松动和轻微裂缝。出屋面的非结构构件和饰物,可有裂缝、移位、倾斜。 

Ⅲ级 中等破坏:框架梁、柱、抗震墙轻微裂缝,如剪力墙结构和框架剪力墙结构的剪力墙出现交叉裂缝或水平裂缝,但裂缝宽度较小,未出现承载能力极限状态的标志;裂缝所在楼层无明显的层间位移;部分梁、柱、抗震墙节点有轻微破损和裂缝。个别节点破损和开裂明显。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板显着开裂;钢筋混凝土预制板与梁搭接处有松动和明显裂缝,装配或整体式柱在装配区出现裂缝。抗震墙与钢筋混凝土梁、柱连接处有松动和明显裂缝。填充墙、出屋面楼梯间墙体有可见裂缝。填充墙严重开裂或局部酥碎,墙体转角处和纵横墙交接处有松动和明显裂缝。 

Ⅳ级严重破坏:框架柱主筋压屈,梁、柱节点破坏严重。混凝土酥碎、崩落,剪力墙结构和框架剪力墙结构的剪力墙出现交叉形裂缝或水平裂缝,且裂缝宽度达1.5mm或钢筋出现颈缩拉断、裂缝处的混凝土破碎,所在楼层有明显层间位移,部分楼层倒塌。 

Ⅴ级较严重破坏:建筑物内部多数梁、柱、板等承重构件毁坏,导致结构全部坍塌或局部倒塌。框架残留部分不足50%。 

四、加固方案 

本文以某钢筋混凝土框架结构办公楼的震后梁加固的工程实例,来阐明地震灾后框架结构受损后如何对梁进行加固。依据上文划分的破坏等级,该办公楼较终评定为中度破坏。根据现场实际情况和数据分析,经过加固方案的比选,提出了如下加固方案: 

1) 采取在原结构梁上设置有效的支撑,对受损梁在加固过程中部分卸载和安全防护。 

2) 加固施工前,用灌缝材料将构件上的裂缝封闭。 

3) 对于受损的混凝土梁构件采用外包钢筋网复合砂浆加固提高构件的承载能力及刚度等力学性能。为保证新老界面紧密连接,在界面处涂刷界面剂,并在梁体内植入锚固筋。加固详图如图5所示。 

5加固梁受弯承载力验算 

加固梁受弯极限承载力计算模型如图6所示。加固梁梁底纵向加固受力筋和原纵向受力筋等效为双层单筋矩形正截面承载力计算模型。依据普通钢筋混凝土梁正截面承载力计算的基本假定和平衡条件推导的承载力计算公司如下: 

0.8(fcb+2fst)x=fyAs+fsmAsm(1) 

Mu=fyAs(h0-0.4x)+ β1 β2fsmAsm(h+0.5d 

-0.4x) (2) 

设计已知条件:h=400mmb=200mmfc=11.9N/mm2fy=300N/mm2As=509mm2fym=300300N/mm2Asm=339mm2 h0=400-35 

解得 x=114.39mm 

 Mu=99.16KN.M>50.84KN.M 

加固梁受弯承载力满足要求。 

6增强钢筋混凝土框架结构房屋抗震能力的措施 

6.l 房屋平面布置要规则、结构力求对称 

房屋外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大,形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀、不对称,平面长度过长等,均不利于抗震。