多層磚混結(jié)構(gòu)的托承加固
多層磚混結(jié)構(gòu)的托承加固
某商業(yè)綜合樓，為4層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積1650m2，檐口高18.73m，基礎(chǔ)平面見圖9-2-1。建筑采用條石帶形基礎(chǔ)，寬0.6m，高0.6m；490mm×490mm磚柱承重，240mm磚墻。樓面為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、板結(jié)構(gòu)。屋面為鋼筋混凝土整體屋面。配筋采用8號鉛絲，致使屋面撓度達(dá)120~150mm，混凝土普遍開裂。該工程在施工前和施工過程中沒有任何技術(shù)資料和驗收記錄，工程質(zhì)量完全處于失控狀態(tài)。
在E軸條石堡坎下設(shè)有一排水溝，因年久失修，導(dǎo)致污水沉積，地基長期處于浸泡狀態(tài)。 地質(zhì)資料表明，該地區(qū)地下2m以內(nèi)屬人工填土層，物質(zhì)成分復(fù)雜，厚度變化大，土質(zhì)較松散，不宜作持力層。建筑物室內(nèi)外高差達(dá)0.75m，作為臨街商店，經(jīng)營十分不便，切望降低室內(nèi)標(biāo)高。磚柱作用在條石帶形基礎(chǔ)上的荷載N=1250kN，地基承載力[R]<200kPa，房屋顯然不安全，磚柱的承載力也達(dá)不到設(shè)計要求。
基礎(chǔ)托承加固
9-2-1-1在磚柱條石基礎(chǔ)兩側(cè)各設(shè)鉆孔灌注樁2根；樁徑d=300mm，樁距1100mm，樁長l=7~8m。地基承載力[R]=250kPa，樁頂設(shè)鋼筋混凝土承臺。為增強建筑物的整體性，設(shè)置地梁與承臺連接，見圖9-2-2，9-2-3。
單樁承載力計算：
材料強度確定單樁垂直容許承載力，可把樁當(dāng)作插在土層內(nèi)的壓桿來考慮。
2.根據(jù)土對樁的支承力確定單樁垂直容許承載力。按經(jīng)驗公式計算，一般假定樁的承載力由樁尖阻力和摩阻力兩部分組成：
采用鉆孔灌注樁對原條石基礎(chǔ)進(jìn)行托承加固，灌注樁樁間土及原天然地基有效地分擔(dān)了基礎(chǔ)荷載。樁下兩側(cè)的灌注樁與樁間土起帷幕作用，限制了基礎(chǔ)下土體剪切破壞，同時灌注樁分擔(dān)了部分荷載，并把這部分荷載傳到深層土質(zhì)較好的亞粘土層，起到了應(yīng)力擴(kuò)散的作用，減少了地基的壓縮變形。鋼筋混凝土平臺擴(kuò)大了基礎(chǔ)底面積，使原條形基礎(chǔ)下地基附加應(yīng)力減少，基礎(chǔ)剛度增大，提高了基礎(chǔ)自身對不均勻沉降的調(diào)節(jié)能力。
9-2-1-2在磚柱下條石基礎(chǔ)兩側(cè)各設(shè)置大直徑挖孔樁一個，樁徑d=800mm，樁距為1800mm，樁長l=5m，主筋為14Φ16，箍筋采用φ8螺旋箍筋，見圖9-4-4。
樁底擴(kuò)大頭取（D-d）/2：h=l/2，擴(kuò)大頭邊緣高度h1=（D-d）/2=300mm。護(hù)壁厚度t上=150mm，t下=100mm，呈梯形，見圖9-2-5。護(hù)圈采用工具式鋼模澆注C20混凝土，單元高度為500mm，并在樁頂設(shè)鋼筋混凝土承臺。為增強建筑物整體性，在承臺上設(shè)置拉梁。
單樁軸向容許承載力設(shè)計必須同時滿足樁身材料強度和地基承載力兩個基本條件：
1.按材料強度確定單樁容許承載力：
根據(jù)土對樁的支承力確定單樁容許承載力：
大直徑擴(kuò)底樁施工簡便，無公害，施工質(zhì)量好，且擴(kuò)底部分能準(zhǔn)確可靠地嵌入持力層， 可把底部虛土清理干凈，使樁底與持力層間接觸良好，充分利用了持力層強度，因此承載力很高。同時可根據(jù)上部荷載大小不同，選用不同的擴(kuò)底直徑。
磚柱核算及加固設(shè)計
原設(shè)計為500mm×500mm磚柱。屋面及樓面荷載由各層鋼筋混凝土大梁傳給磚柱，再由磚柱傳給
基礎(chǔ)�；A(chǔ)頂部N=1254.1kN×1.28=1605.25kN。無筋砌體受壓構(gòu)件承載力為：
磚的強度等級MU7.5，砂漿采用M2.5，f=1.l9MPa。
代入得：1605250>0.802×l.19×375000=357892.5（N），顯然不安全，僅為規(guī)范要求的22.2%。為此設(shè)計采用組合磚柱對原磚柱進(jìn)行加固，見圖9-2-6。組合磚砌體計算如下：
1-l剖面
假定為小偏心受壓，即
采用對稱配筋
為全截面受壓。
混凝土為
按構(gòu)造配筋，每邊配3Φl6。
基礎(chǔ)面處，按組合磚砌體軸心受壓構(gòu)件計算：
代入得：1600000<0.888（1.19×500×500+l0×300×500×l.0×1206×3l0）=1928168（N）安全
施工要點
磚柱下基礎(chǔ)采用托承加固，以改變舊基礎(chǔ)的承載能力。根據(jù)現(xiàn)場條件、施工單位裝備及技術(shù)水平，采用了大直徑挖孔樁加深加強地基。樁基施工應(yīng)采用對稱間隔施工，施工時應(yīng)注意觀察基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的變化，作好必要的安全措施。承力梁采用頂推法施工，按先兩邊后中間的順序逐一進(jìn)行，施工時先卸荷后施工，即先拆除屋蓋及第四層墻體和三、四層陽臺，然后再進(jìn)行基礎(chǔ)加固。
組合樁施工前一定要將磚柱清掃干凈并鑿毛，以提高混凝土與磚柱結(jié)合的牢固程度。箍筋通過的灰縫須剔縫，以保證箍筋嵌入灰縫中，然后在磚柱兩側(cè)用l:2.5水泥砂漿抹平，抹灰層厚25mm。組合柱中縱向鋼筋須穿過鋼筋混凝土樓板，要求預(yù)先量測好位置，對準(zhǔn)鋼筋部位鑿出過板洞，使鋼筋伸過樓板。澆注的混凝土宜采用中砂低流動性混凝土。
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