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岩土研究院

工程实例-家具店柱子和单独基础的托换加固

304 2022-01-13 10:33:57

一、工程概况

法兰克福市地下铁道康斯塔勃拉阀里车站的出口处,按设计要求要从材格缪勒家具店中穿出(图4.4-46)。这个家具店的原有三根柱子及其基础,因位于出口处阶梯状空间内,需要将柱子及其基础向下延伸3.4m。每个柱子承担荷载为1890kN,托换面积约为 90m-²。

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该家具店为钢筋混凝土框架结构,一层地下室和六层楼房,作为商店和住宅使用,施工质量良好。

地基土为泥灰岩风化形成的粘土、冲积砂层及第三纪交替沉积层。地下水水位在地表以下约9m。

二、设计和施工方案

托换过程按图4.4-47中的步骤简述如下∶

①按设计要求,在每个要托换的柱基上布置 10根 φ22crn的树根桩,分二排对称布置,孔距为55cm,为了保证树根桩的质量,每 10根桩中抽查一根桩作现场载荷试验,载荷加到250kN。

按设计要求,沿出口处斜梯形基坑的侧壁部位布置一排钢管桩,钢管桩间距为 1.0~1.6m;

②将三根要托换的柱子的混凝土表面局部打毛,并在高出地下室底面约Lm 的部位,环绕柱子灌筑—个钢筋混凝土的环箍,环箍又把所有 10根树根桩的顶端联结在一起。并用p26钢材做成箍紧件,使用箍紧件在环箍中施加预应力,使环箍与柱子间更为牢固地联结起来;

③地下室底板和出口处的施工基坑一育开挖到约2.25m 的深度(树根拼附加抗弯支摧构件的底面深度);

用喷射混凝土对施工基坑四周钢管桩之间的空隙进行填塞,形成喷射混凝土支护侧壁;

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将原有柱子基础的一部分凿去,并浇筑树根桩抗弯支撑构件;

④待抗弯支撑构件结硬后,将树根桩顶环箍以下的原有柱子和基础都凿去,此时树根桩承担原柱子上的全部荷载。注意留出原柱子中的钢筋一定长度.并做好钢筋表面测洗工作,以便以后接长;

⑤出口处施工基坑按设计要求开挖到新基础底面的深度;

建造新的柱子基础,注意新建的柱子基础要与树根桩中端联结起来;

在出口处基坑底面浇筑 20cm 厚的钢筋混凝土底板,底板下有 3cm 厚的防渗构造措施;将柱子接长,使接长的柱子与新基础联结起来;

⑥为了防止接长后的柱子在抗弯稳定性方面产生问题,用拉锚杆将柱子中端与地下室的底板联结起来。待接长后的柱子达到设计强度后,将新基础上的预应力环箍、抗弯支撑构件以及初始支撑树根桩都凿去,这样就由加长后的柱子及新基础承担原有柱子的荷载。托换工程施工完毕后,再在出口处浇筑混凝土底板和楼梯;并将建筑物地下室的其他空间进行修复等施工工作。

根据以往经验、有关资料及树根桩载荷试验结果,预先估计柱子沉降量仅为Imm,所以没有布置沉降观测。

整个地铁出口处工程施飞期约 10个月。