某水庫溢洪道啟閉機室樓梯間為單開間四層磚混結構,混凝土筏板基礎,由于地基的不均勻沉降出現整體傾斜,超出我國危險房屋鑒定標準(JGJ125-99)規定的7‰標準,直接影響啟閉機的正常使用,危及水庫及周邊人們的生命財產安全,造成不安定因素,因此必須及時進行糾偏處理。
1、溢洪道樓梯間傾斜的原因分析
溢洪道樓梯間傾斜受多種因素影響,根據原有設計及施工資料,結合工程現狀分析,對樓房的結構、具體的工程地質條件及其周圍的環境進行了詳細的調查研究后,分析認為造成樓梯間傾斜的主要原因有:(1)建筑物的基礎設計中,混凝土筏板基礎南端位于溢洪道左岸混凝土閘墩之上,不易產生沉降;混凝土筏板基礎北端位于左岸人工回填土之上,易產生沉降。基底南北兩側的物理力學性態的較大差異造成應力分布不均勻,造成該樓梯間沉降速率的差異日趨嚴重,致使樓房向地基承載力小的北側土基傾斜。(2)溢洪道左岸壩肩基底5m左右回填的碎石土土質比較差,采用混有石塊和部分砂、石顆粒的原壩體開挖土進行回填,厚度2-3m,且石塊較大、較多,回填質量難以保證,這也是造成樓梯間基礎不均勻沉降的原因之一。
2、溢洪道樓梯間傾斜糾偏技術方案的確定
工程糾偏實踐表明,影響建筑物產生傾斜的因素是多方面的。為了取得比較理想的糾偏加固效果,針對本工程實際,在查明建筑物傾斜原因的基礎上選擇相應的糾偏加固技術,做到既節約投資又安全可靠。為了保證糾偏施工的順利進行,施工前我們組織有關人員進行了詳細會勘,一致認為該房屋的以下特征表明對其進行糾偏是可行的。
(1)房屋雖整體傾斜,但外形及主體結構均完好無損,各構件未出現變形、裂縫損壞及位移。
(2)各樓層平面及立面均大致呈矩形,無明顯的高低差異,有利于房屋的整體受力。
(3)樓房各受力縱橫墻相互連結良好,表明該樓房屬砌體承重結構中的剛性房屋類型,有利于整體傳力。
綜合以上分析,結合建筑物的整體剛度、基礎形式及場地條件,決定采用綜合糾傾加固技術。先進行地基加固,在建筑物北側筏板基礎下做混凝土灌注樁,待灌注樁強度達到設計強度后,以混凝土灌注樁作為支撐并提供頂升所需反力,用千斤頂抬高樓房沉降大的一側,將建筑物頂升糾偏。沿筏板基礎北端設置5顆灌注樁,樁徑500mm,樁長5.0m,采用洛陽鏟成孔。灌注樁內下設鋼筋籠,樁身混凝土強度等級C20,采用普通硅酸鹽水泥。對左岸壩肩及溢洪道交通橋北側回填土重新開挖回填,并據鉆孔取芯情況確定是否灌漿。
3、樓梯間基礎灌注樁的施工
3.1在糾偏施工前對建筑物整體進行勘測,對溢洪道樓梯間進行可靠支撐和加固,避免由于加固過程中引起節點處內力集中造成的剪力破壞和其他危險。
3.2開挖樓梯間北側相關縱墻及橫墻基礎兩側的填土,直至露出基礎底,兩側開挖寬度為沿基礎向外擴展2 m。
3.3鉆孔灌注樁施工
鉆孔灌注樁作為一種基礎承載結構和地基支撐的構造形式,是施工建設中應用比較普及的技術內容,是一種有效的地基處理方式。施工工藝流程為:施工準備→材料機具進場、鋼筋籠制作、樁位放樣→洛陽鏟成孔→質量檢查→鋼筋籠吊裝→混凝土攪拌及混凝土灌注→混凝土灌注樁質量檢測。
(1)洛陽鏟開始作業時,樁孔位置要正確。成孔過程中,作好現場記錄。隨時量測孔徑、平面位置和垂直度等是否符合設計要求、允許偏差是否在規定范圍以內。當孔底標高達到設計要求時,必須將孔底虛土清理干凈。成孔后,對成孔檢查驗收,即成孔的幾何尺寸、標高、地層土質等與設計要求及地質報告是否一致。鋼筋籠主筋為8Φ12mm,箍筋為Φ8@200,箍筋要與主筋焊接,鋼筋籠長2400mm。在施工過程中,鋼筋籠必須對準成孔中心,鋼筋籠周圍混凝土保護層墊塊要分布均勻,綁扎牢固,確保鋼筋保護層尺寸可靠。
(2)灌注樁混凝土的灌注。在混凝土運輸、澆注入孔過程中,操作不當容易發生離析現象,影響混凝土的均質性,所以澆注前,要設置斜槽等下料設施。其次,灌注混凝土時,為了使混凝土能振搗密實,應分層澆注分層振搗,并在下層混凝土初凝前將上層混凝土澆注振搗完畢。混凝土澆注到某一部位時,不能因機械故障、斷水、斷電等中斷混凝土的澆注,一旦開始澆注,就必須保證混凝土的澆注能連續緊湊進行,不得中途停頓。如因技術或組織原因不能連續施工,停頓時間不能超過混凝土的初凝時間,一般為180min。