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岩土研究院

工程实例-锅炉房基础加固托换工程

270 2022-01-17 09:12:50

一、工程概况

内蒙古呼和浩特市职业学校锅炉房的建筑面积为220m²,建筑物设计为单层混合结构,高度为7m,片石基础,1984年开工,1985年春竣工。

由于设计前没有进行工程地质勘察,设计时盲目的将基础全部落在杂填土上,施工开槽后又没有认真验槽,当时还未曾发觉部分内纵横墙基础筑在十多年前所挖的没有砌筑的防空洞之上。在工程验收前夕,突然发现长达十几米的四、五段基础下沉;有6m多宽的地基土陷入基础下的防空洞里,造成基础梁悬空,上部墙体和圈梁开裂,建筑物面临倒塌的危险。事故发生后,最后决定局部加固地区采用坑式静压桩(压入桩)的托换技术。

二、工程地质条件

为了摘清楚造成房屋基础下陷和墙体开裂的原因.使用了轻便触探和北京铲进行补勘。发现整个锅炉房基础全部落在 3.5~4.5m未经处理的杂填土上,基础下陷部位底下,是当时开控过而没有衬砌好的防空洞,洞深达3m。杂填土下是粘质粉土.5.1m处为粗砾砂层。

二、设计和施工

设计时决定基底下粗砾砂层为桩的持力层,确定桩长为5.4m,钢管桩直径采用168mm。经计算后单桩承载力为62kN.共用钢管桩13根。托换坑设计是间断布置的,根据支承荷载的大小,布置成单碰和双桩两种形式。

施工步骤如下∶

(一)先将碰管截成 lm 长的短节,最下面的一节可长些,此节的桩端加工成桩尖封闭的和锥角成60度的圆锥形;

(二)在室内开挖长×宽×深=1.5m×1.5m×1.8m的竖向导坑,并逐步扩展到片石基碰下面,再在片石基础中挖开0.5~0.8m 的缺口;

(三)在缺口中垂直放进第一节带桩尖的桩管,在桩管上放一块钢垫板、钢垫板上装15~30t而行程尽量大的油压千斤顶,千斤顶上装压力传感器,传感器接测力计及电脑数字显示器,传感器上垫钢板顶生基础梁;

(四)驱动千斤顶加荷,开始时地基反力小于上部结构荷载,于是钢管桩逐节压入土中,桩的节与节的连接采用焊接,并须注意要求保持桩的垂直度.当桩贯入粗砾砂层时 从测力传感器的数字显示器上可观察到桩的承载力已超过单桩承载力的0.5~1.0倍时,就可停止加荷,现将1号桩所观察到的贯入深度与相立的桩阻力关系介绍如下∶

image.png

(五)在控制基础继续下沉和墙体开裂发展的部位,先后托换好 4 根桩。在认为危险已排除的情况下、交错撤出千厅顶。并向桩管内浇灌 C20混凝土.振实后再砌好片石;又在基础梁底下支模浇灌混凝土,最后将桩和基础浇灌在一起。

四、技术经济效果

托换后建筑物使用氏常、避免了拆除重建的损失.而日保证了当年正常平学 客天按时供暖,因而取得了显著的技术经济效果。这是国内首次使用坑式静压桩的工程。