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徐州市友谊宾馆基础加固工程

摘要:徐州友谊宾馆原设计为15层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,钢筋混凝土预制桩基础,设计单位为江苏省第一工业设计院,由中煤第五建设公司施工。

1998年改房屋主体结构施工至七层停建,一至七层自投入使用以来一直作为宾馆用房使用,现业主对改房屋进行增层改造,拟续建至15层,现已建至13层。江苏省第一工业设计院有限公司根据新规范重新进行了设计验算,根据验算结果,在对结构新加剪力墙时发现部分基础承台有裂缝。为保证结构安全,续建前徐州市房屋安全管理处对此建筑做了房屋安全鉴定。基础承台出现裂缝后,中国矿业大学建筑工程学院和徐州市建设工程检测中心针对基础承台进行了检测鉴定。根据鉴定结果得出三个结论:1、桩承台非一次性浇筑造成桩承台抗冲切高度不够导致的裂缝;2、施工缝、偏心受压和大堂变更造成的基础承台综合扭-剪破坏;3、施工缝及桩竖向承载力导致的局部裂缝。现需对基础进行加固设计。

关键词:结构破坏;结构加固;基础承台;

1、工程概况

徐州友谊宾馆原设计为15层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,钢筋混凝土预制桩基础,设计单位为江苏省第一工业设计院,由中煤第五建设公司施工。

1998年改房屋主体结构施工至七层停建,一至七层自投入使用以来一直作为宾馆用房使用,现业主对改房屋进行增层改造,拟续建至15层,现已建至13层。江苏省第一工业设计院有限公司根据新规范重新进行了设计验算,根据验算结果,在对结构新加剪力墙时发现部分基础承台有裂缝。为保证结构安全,续建前徐州市房屋安全管理处对此建筑做了房屋安全鉴定。基础承台出现裂缝后,中国矿业大学建筑工程学院和徐州市建设工程检测中心针对基础承台进行了检测鉴定。

2、检测报告

遵照设计院要求,在中国矿业大学检测的基础上,我公司对基础桩承台的配筋和裂缝深度及形成时间进行了检测。

1、基础桩承台配筋检测 

按照钢筋探测仪的探测结果,所检测基础桩承台的配筋与原设计图纸相符合。 

 

该建筑物大部分基础桩承台在施工过程中,非一次性浇筑完成,而且,浇筑间隔较长,该部分基础桩承台的后浇部分至少是在前期浇筑部分的混凝土达到前期强度才浇筑后期部分,这样就造成了基础桩承台产生图1所示意的施工缝的存在 ,施工缝的存在导致基础承台的抗冲切高度不够而发生图片9/D和12/C所示的冲切破坏。

2、施工缝、偏心受压和大堂变更造成的基础承台综合扭-剪破坏

在图2所示的圆形区域内,由箭头所示的各项荷载及建筑物修建初期,地基沉降在各构件内部产生的应力平衡和调整,使图示圆形区域内桩的基础平台受到复杂的扭矩作用,加上施工原因造成的施工缝对基础桩平台抗剪切能力的削弱,使该部分桩承台产生非常规的裂缝出现。

   

3、施工缝及桩竖向承载力导致的局部裂缝

当施工缝居于基础桩承台的靠近基础桩一侧时,在基础桩的竖向承载力作用下便发生图片9/E 、10-11/D中表现出的基础桩对基础平台下部的冲切破坏。

3、加固方案设计

基于上述对该建筑物基础桩承台的检测和综合裂缝成因分析,建议:

1、有裂缝基础桩承台首先用灌缝胶进行修复处理而后再加固(具体方案另详)。

2、对无裂缝基础桩承台也需进行加固处理(具体方案另详)。

针对基础承台有裂缝与无裂缝两种情况,各自采取相应的加固措施.   

有裂缝承台加固思路:考虑到承台已经出现让人触目惊心的横向及纵向贯通缝,且部分承台角部混凝土已处于碎裂状态,故必须加强其约束力并提高其刚度,以达到整体协同工作的目的。

故本方案采用外包钢板的方式对承台进行约束加固,并在钢板与混凝土之间填充灌浆料,利用其微膨胀性使得钢板与混凝土之间能紧密结合,协同工作。

加固步骤:

1、使用灌缝胶填补裂缝。
2、将承台四周外包4mm厚钢板,与原有承台间间隙填充RG-E超流态灌浆料。
3、承台顶部沿纵横向粘贴100mm宽,间距300mm,4mm厚钢板条,并与四周钢板连接。
4、对钢板进行防腐及防锈蚀处理。

 

 

 

材料性能指标

RG-E超流态灌浆料

1天抗压强度:20~30Mpa

3天抗压强度:50~80Mpa

无裂缝承台:

加固思路:

虽然承台未出现裂缝或仅有微小裂缝,但并不能保证它今后不开裂,且有裂缝承台经加固后刚度增加,以及上部荷载增加,势必会导致整个结构体系发生内力重分布,进而导致无裂缝承台产生裂缝。故而也需对无裂缝承台进行加固。

本方案采用预应力钢铰线在承台外围进行约束包裹,预防裂缝的产生,并能在裂缝产生的情况下,有效阻止裂缝的开展。在外部抹30mm厚JHM-ST砂浆,能有效阻止外部不利因素的侵入,起到保护层的作用。

加固方案

1、在承台相应位置设置L25x3角钢,用于钢绞线张拉与锚固.
2、在承台四周及顶部包裹直径3.2mm间距150mm预应力不锈钢钢绞线.
3、在钢绞线外部涂抹30mm厚JHW-ST砂浆.

 

 

材料性能:

直径3.2mm不锈钢钢铰线

抗拉强度:1700Mpa

抗拉应变:0.01mm

弹性模量:105000Mpa

JHW-ST砂浆

劈裂抗拉强度:5.5Mpa

正拉粘结强度:2.5Mpa

抗折强度:10Mpa

抗压强度:45Mpa

工期造价

工期13日历天

造价参见下表 

序号 基础型号 数量 单价(万元) 裂缝情况
1 J-1 10 1.69
2 J-2 11 2.32
3 J-3 17 2.4
4 J-4 2 4.4
5 J-1 10 0.86
6 J-2 11 1.18
7 J-3 17 1.22
8 J-4 2 2.25
9 J-5 1 3.46
10 J-6 1 4.23

按承台有、无裂缝各占50%的情况考虑

工程总造价 76.2 万(不包括基础开挖、回填费用) 。

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