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岩土研究院

工程实例-二厂锅炉房烟囱倾斜纠倾加固

321 2022-01-11 15:10:08

一、工程概况

上海制线二厂锅炉房工程自1988年开始新建至 1989年 10月基本建成,在即将交付使用时,发现烟囱有明显倾斜,砖砌烟囱高 35m,基础直径7.2m建在天然地基上,烟囱基础与锅炉房基础紧挨在一起。根据 1989 年 11月 19 日的激光测试资料,烟囱顶部向东南偏移了 84cm,倾斜率达到 24%,且烟囱仍继续在向东南方向倾斜。从而引起有关方面的高度重视,要求尽快制止沉降并纠倾,防止意外事故的发生。

二、工程地质条件

工程场地的地基土质很差,软土层厚达20m 以上,静力触探 ps-Z曲线示于图4.3-35。从图中可以看出,20~22m 深度内都为软土层,22~25m间土质不稳定,超过 25m.才是较好的持力层。

三、烟囱产生倾斜的原因分析据分析,遣成烟囱倾斜的原因有∶

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(一)软土层厚度大且土质差

由静力触探资料表明,锅炉房直接建在土质条件很差的天然地基上,软土层厚达20余米,由此,必然会产生较大的沉降及相应的沉降差。(二)烟囱基础与锅炉房基础紧挨在一起

通过挖除烟囱基础上的覆土可清楚看到,烟囱基础与锅炉房基础几乎相连在一起,且烟囱基础的混凝土垫层又在锅炉房基础下面,所以,烟囱基础将直接受到锅炉房基础的影响,,锅炉房外荷对烟囱基底产生附加应力,这会导致烟肉向锅炉房方向倾斜。

(三)打桩振动和挤土效应

附近打桩振动和挤土效应,对加速烟囱倾斜也会有一定影响。四、烟囱的纠倾加固设计与施工

根据上述烟囱产生倾斜的原因分析,主要是地基土软弱和一侧增加附加应力的影响,决定采用顶桩掏土纠倾技术,其基本原理是;采用桩基将基底反力传到较深较好的土层上去,以减小基底反力和减少附加应力的影响,而在基础西北方向冲水掏土纠倾。其具体作法是∶首先确定桩的数量,根据烟囱自重和风荷载以及单桩承载力,确定布置 12根桩,据图4.3-35确定桩的人土深度为25m左右,桩位布置如图4.3-36 所示。桩的布置考虑了纠倾的特点;其二,烟囱周围场地狭小,施工不允许有振动和环境污染,因而采用锚杆静压桩工法;其三,施工时,首先在沉降大的一侧,压入7根桩,其编号为1~7号(见图4.3-36),并且在桩顶,利用锚杆设置反力梁,使桩很快承受荷载,从而减小烟卤基础东南侧的基底反力;其四,在8~11号桩位处进行冲水掏土纠倾。当烟囱倾斜率小于8%o(上海地基规范容许值)时,压入其余桩,并进行封桩,在桩顶预留有让烟囱回倾 3%o~4%0的余地,整个施工结束后。烟囱基础倾斜率回倾到6.2%。


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五、技术经济效果

从表 4.3-6 可看H.整个纠倾过程是一个动态过程,倾斜率在一定幅度内变动。

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该工程处于密集的建筑群中,在无缆绳保护情况下,采用顶桩掏十新技术,运用调整桩的受力点形成的转动轴原理,按照预定的转动方向发生转动,由原来的 24%o回倾到6.2%,满足使用要求,迅速制止了烟囱向东南方向倾斜的危险,使烟囱化险为夷;另外,经过纠倾加固后的烟囱,经受了邻近打桩的影响和相邻锅炉房沉降所引起的对烟囱基础下的桩产生负摩擦力的影响。最后沉降观测表明,烟囱经加固后沉降量不大并已趋于稳定,该工程的纠倾获得了良好的技术经济效果。