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纠偏加固案例:预应力砼管桩持力层为斜坡的高层住宅楼如何进行纠偏加固?

2021-09-18 18:00来源:
该项目位于我国南方某市区内,是当地知名开发商打造的标杆商住综合体项目,由19栋高层住宅加商业组成。其中发生不均匀沉降及倾斜的7#楼,结构为地下1层、地上27层住宅。7#楼呈品字形,总建筑面积约13000㎡,建筑物地下1层与整体车库相连,地库上部为绿化场地。主体采用钢筋混凝土剪力墙结构,基础形式为1.5米厚承台+预应力管桩+0.35米厚防水板,预应力砼管桩采用的是PHC-600AB130高强预应力砼管桩,桩长约18~35m,桩端持力层为中风化岩层,且具有27度的斜坡,设计单桩极限承载力5600kN,特征值2800kN,共布置122根桩。

7#楼封顶之后,在加装电梯时发现电梯无法安装,观测数据显示,楼体沉降不稳定,且沉降速率很大,有不均匀沉降的情况。7#楼累计最大沉降量121.13mm,最大平均沉降速率为西北角0.48mm/d。从沉降观测曲线分析房屋整体沉降无收敛趋势。房屋整体向西侧、北侧发生倾斜,向西最大倾斜率3.5‰,数值已超过了国家建筑设计允许值,情况十分危急。开发商负责人联系到我司,并与我司李今保董事长带领的专家团队就问题原因、地基基础加固与纠偏方案进行探讨,希望在短时间内制止不均匀沉降、扶正楼体。




我司对工程勘察资料和观测数据进行严密分析后,找到了发生不均匀沉降的几个主要原因:
1、该工程所在地土质属于中风化砂岩,属软岩,遇水易化崩解。
2、原设计桩施工进入中风化持力层,需要穿透较厚岩层,而该工程施工工艺采用的是锤击法施工,采用普通锤击沉桩未采取其他措施,难以满足设计要求。
3、后经补充勘探,发现持力层为斜坡,且倾斜角度达到27度,与原勘探报告不符。从施工记录上发现有大量的桩长远远超过中风化持力层,而实际情况为因持力层的斜坡问题导致桩尖局部应力超大,已使桩尖破碎,丧失其承载力。




解决方案
针对该工程的实际状况,经过反复测量与计算,为了能在短时间内以最低影响解决沉降及倾斜问题,我司利用“高层纠偏的静压锚杆桩和断桩托换支撑装置及监控”专利技术,制定了耗时短、低影响、无干扰、零污染的问题解决方案。派往现场的技术团队仅用60天时间,便达到了地基稳固、制止沉降、楼体扶正的效果,最终经相关部门验收,纠倾后建筑物的倾斜率仅为千分之0.5、沉降速率小于0.04mm/天,达到稳定状态,各项指标均达到国家工程质量验收标准。

1、“大吨位锚杆静压桩”+“注浆法”解决持力层斜坡问题
新增大吨位锚杆静压钢管桩+注浆法,对基础进行部分托换,在钢管内采用压力注浆法注入掺有高渗透外加剂+水玻璃+高强度水泥的混合注浆材料,解决桩端下持力层为斜坡问题,提高其桩端承载力。



2、“截桩迫降” 施工技术解决建筑物倾斜问题
本工程采用截桩迫降法对本建筑物进行建筑物整体纠倾。在建筑物东侧、南侧分批对称截桩,使桩的合力重心向东、南侧偏移,从而使建筑物东、南侧剩余桩的荷载逐渐增大,当剩余桩顶荷载超过其承载力时将发生沉降变形,导致建筑物东、南侧沉降,最终达到纠偏的目的。



3、“截断桩恢复原桩承载力工艺” 解决桩承载力的问题
利用该技术极大提高了截断桩恢复后的承载能力,且具有可重复利用,施工工期短等特点。


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4、“预加应力封桩”解决新加桩与原有桩共同受力问题
预应力封桩装置能够有效的将锚杆桩抗力传递到建筑本体结构上,实现原有桩和新加桩共同受力。


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5、“建筑物纠偏实时监控系统”解决纠偏施工精准及安全问题
倾斜建筑物的全周期过程监控和实时反馈是保障建筑物纠偏顺利完成的重要手段。该监控平台从倾斜建筑物的原始数据采集到建筑物纠偏完成后结构内力的二次调整分布,通过全方位、多角度监控,为设计、施工人员提供决策依据,及时调整施工方案及施工速率,高效率的保证纠偏工程的安全可靠,同时极大地节约了成本。



近三十年来我司成功处理了几百例高层建筑物不均匀沉降导致倾斜的案例,以及近百项具有高难度建筑物纠偏加固工程,包括酒泉发射中心核心结构设计、非洲最大教堂(安哥拉道谷教堂)纠偏加固设计与施工、凉山州国信花园高层建筑物纠偏加固设计与施工等,赢得了业内广泛的赞誉。我司将在今后的工作中不断努力创新,刻苦钻研技术,为我国的高层建筑物纠偏及地基基础加固工程做出应有的贡献,推动我国高层建筑物纠偏及地基基础加固技术领先国际水平!
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