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岩土研究院

工程实例-某宾馆增层采用树根桩加固地基

309 2022-01-12 10:32:19

一、工程概况

上海某宾馆建筑是约有 50 多年历史的三层钢筋混凝土框架式结构,占地约 1400m²,高14m,总荷载约 44370kN。分别支承于 28个独立条形基础上,最大基础面积135m²,最小基础1.7n²。基础埋深在地面以下0.85~3.2m不等。为适应宾馆扩大业务需要,在原三层建筑上需直接增层二层。改建后楼高为 25m,总荷载增至67620kN,由于荷载增加.必须对地基进行加固处理以提高承载能力,保证增层后的结构安全。

二、工程地质条件

原大楼基础支承于灰色淤泥质粉质粘土上,楼北半部下面有暗浜,原处理情况不明,大楼使用已达 50多年,由于地基不均匀沉降,部分上部结构已出现裂缝。

三、托换方案的选择

由于建筑物已使用 50多年,地基支承土层已完成固结,沉降已趋稳定,考虑可对原设计的地基承载力 90kN提高 20%后增至 108kPa。第一次托换加固方案为对部分承载力不足的基础采取明挖后再扩大基础承载面积;对承载力已满足的基础则考虑发挥原地基承载力的潜力而不再处理。

当工程开工后、由于在基础处理上遇到一些问题,因此对基础的处理方案重新进行研究,经分析比较后,决定采用树根桩加固,加固范围视荷载大小而定,选用该方案的理由如下∶

(一)采用树根桩加固,可在室内地坪和路边人行道上进行施工,不需大面积翻开地坪;以免对后续工作带来较大影响以及中断交通;

(二)在施工期间,基本不扰动地基土的平衡,可保持基础加固与上部结构加固齐头并进以缩短工期;

(三)基础的埋置深度对基础加固的施工没有影响;四、树根桩的设计和施工

树根桩的桩径为φ150mm,桩长自室内地评计算为 18m,孔内纵向插3φ16竖筋(平面三角形布置),箍筋为φ6@250。当钻孔完成后.放入钢筋笼和 φ3/4英寸的注浆管,再在孔内充填经冲洗干净的5~13mm 粒径的碎石,然后注人 200级的水泥砂浆。

加固桩的平面位置,在满足最小操作净空条件下,以尽量靠近框架柱子为原则,保证底板合理受力,桩与基础的联结构造如图 4.4-26a 所示,其联结构造是采用在原基础上增厚混凝土。

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由于原设计桩顶和基础结构联结构造形式(图 4.4-26a),虽较原扩大基础底面积的方法大有改善,但仍不免有挖开地坪进行施工的问题。为了彻底消除开挖地坪后进行基础施工的困难,改为桩顶端扩径支承传力的联结构造(图4.4-266),扩径部分长 80~100cm。施工工艺上得到了改进∶首先是加固桩施工完成后,不必再开挖基坑作基础加固的后续施工.;其次是缩短了施工时间;,使室内后续装修工程能及时进行。

九、技术经济效果

本工程是我国第一个采用树根桩的托换加固工程。共计施工树根桩 62根,工期 70天,设置了17个观测点,在建筑物静载已完成的前提下,由沉降观测资料得知∶

从已经加固的基础和未经加固的基础绝对沉降量可见,基础之间是变形协调的,达到了设计预期目的;由经加固的基础的绝对沉降分析,桩和原基础是共同作用的,经加固的最大值为20.3mm,最小值为13.9mm;未经加固的最大值为15.4mm,最小值为13.9mm,因而本托换加层是成功的。