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岩土研究院

工程实例-屯溪棉纺厂厂房基础加固

281 2022-01-06 14:22:26

一、工程概况

屯溪棉纺厂位于皖南山区,单层预制装配式钢筋混凝土锯齿排架结构保温主厂房,长195m.宽93m.建筑面积为18090m²,匹周为6一5.5m 的单层砖混结构附房(图4.1-18)。

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根据原设计时提供的勘察报告,场地工程地质属简单类型,各类土层总厚9.15~12m,且北段厚于南段;最小容许承载力R=240kPa。厂房基础系按地基容许承载力 18QkPa设计。至柱基施工完毕,发现局部基础下有R=60~150ikPa的软弱土层。为此,厂方要求查明每个柱基下土层的实际分布情况,鉴别要加固的基础数量,并提出基础的加固方案。

二、工程地质补勘和鉴别

查明该场地位于新安江沿岸古冲沟口。属山区河谷河漫滩冲积一级阶地.古河道自西北向东南在地形较平坦的稻田(主厂房)下穿过。由于地处山前冲洪积混合相地段,故地层比较复杂,在基础持力层部分受含水量影响,其地基承载力差异性大,而且地层起伏变化大,相距数米即地质结构不同,局部还夹有含草根、炭屑等有机沉积物的灰黑色淤泥质软土透镜体,其下层为砂砾、卵石和基岩。层位变化和承载力值同原勘测资料有较大差别,各土层简述如下∶

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根据以上地质勘探资料,发现在总数198 只柱基中,持力层和下卧层不能满足设计承载力要求的共115只,占总数的58%。考虑到柱基已全部完工,柱子和风道大梁也都已吊装就位,再加上紧迫的工期以及当地的加固施工条件,故利用每个柱基的详细勘探资料,在保证安全的前提下,通过进一步分析计算 、鉴别、筛选和挖潜,分别做出如下处理∶

(1)考虑和用原基础厚0.1m素混凝土垫层,以45°传力扩散角加大基底面积减小基底压力,进行持力层和下卧层强度校核。经此鉴别,有33只柱基可满足原设计要求;

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三、柱基的加固处理

经鉴别和筛选后,柱基不合格率由58%降为12%,余下的 23只柱基必须进行加固。因基础上的牛腿柱和风道大梁已安装就位,故采用加大基础底面积进行加固,其关键是拼接的钢筋混凝土与原柱基有效地结合成一个整体,共同承受柱上的荷载,经多种方案对比,采用打箍包套钢筋混凝土壳基的方案。

先将要加固的柱基挖开,在柱子、基础钢筋保护层上凿出上、中、下三圈楔箍.再从四周的楔箍内钢筋焊出锚筋,并将原基础表面凿毛、洗净,在原有基础外,根据地基承载力要求增加一层钢筋混凝土外壳,再用膨胀水泥浇制,这样新包套的混凝土与原有基础有楔箍相嵌、有锚筋相连、又有膨胀水泥混凝土所产生的自应力,形成一个共同受力的整体基础,具体做法是;

(1)按增加的柱基底面积,挖土至原柱基垫层底面,浇制厚 100mm 的 C10素混凝土垫层;(2)在原柱基底板四周下部斜向凿入 50mm,凿成倒锥形斜面嵌箍带(下箍>;

(3)在原长颈杯基颈侧下端四周凿出一圈深 30mm、高 300mm 的嵌箍带(中箍),用16. 重 14 的L形锚筋与杯基内16尘14 配筋分别焊接;

(4)在预制柱子下端四周也凿出一圈深 20mm、高 300mm 的嵌箍带(上箍),用8 中 18 的L形锚筋与柱子内的8史 18主筋分别焊接。

以上锚筋焊接长度为100mm,锚入新浇钢筋混凝土壳内 35d,焊缝根据能承担新增基础净反力所产生的剪力进行核算;

(5)将原杯基外表全部凿毛、洗净、湿润,以增加新老混凝土的粘接;

(6)根据加固柱基处需要增加的底面积.包套一层钢筋混凝土外壳.壳内配 φ12@200 的双层钢筋网,并用膨胀水泥配制的混凝土浇捣(图 4.1-20)。

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四、变形复核

经对不加固柱和加固柱基进行沉降计算,其最终沉降值和相邻柱基的沉降差都能满足规范的要求。

五、技术经济效果

柱基加固施工于1987年12月完成,1988年 7月厂房吊装结顶后(荷载已上 80%),实测沉降量均小于2cm。1990年3月回访检查.未发现结构异常情况,达到了加固设计的预期目的。