今天给各位分享湖南厂房加固设计规范最新的知识，其中也会对老厂房加固设计公司进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！，本文目录一览：，1、，钢结构多层厂房的加固技术分析？，3、，工业厂房标准化尺寸是多少，4、，旧厂房改造加固的设计分析？，5、，某厂房地基基础加固处理方案？
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钢结构多层厂房的加固技术分析？
下面是中达咨询给大家带来关于钢结构多层厂房的加固技术分析，以供参考。
近年来，我国的建筑业发展迅速，建筑量迅速攀升与土地资源紧缺的矛盾也在日益加剧，多层建筑可以减弱这种矛盾。但竖向压力及水平作用给建筑工程带来了很大的困扰。结构的承载力不足、结构整体刚度不足或不均匀等都有可能影响工程的质量。钢结构因高强度、重轻、抗震性能好、可重复利用等特点，已被广泛用于现代工程结构。但由于其抗腐蚀性能差、荷载能力差异大等影响厂房的稳固性。此外，除了新建建筑以外，还有许多工程是在旧建筑的基础上进行改造成为多层建筑的工程，由于新旧材料的功能和强度上存在很大的差异，新旧构件的连接也直接影响着工程的质量。因此，房屋的加固技术就显得尤为重要。本文就钢结构多层厂房的加固技术做了相应分析。
钢结构多层厂房的缺陷
钢结构建筑有着强度高、质量轻、构件截面小、有效空间大、材料均匀、塑性、韧性好等优点，但对于多层建筑来说由于构件截面较小、刚度较弱、纯钢结构的侧移较大等原因，对抗力体系、楼板、墙体的要求较高。因此，结构体系、抗震技术、连接节点、楼盖技术等仍需进一步完善理论研究，如何发挥钢结构的优势，为用户创造安全舒适经济的建筑环境，还有很长的路要走。且钢材的耐腐蚀性较差，对钢结构建筑的安全性即耐用性造成了很大的困扰，因此，要确保建筑的经济耐用，必须做好相关的保护及加固措施。
加固补强的原因及原则
（一）钢结构需要加固补强的原因
1、设计或施工过程中造成的结构缺陷，使得结构主体或者局部的承载力达不到设计要求，例如焊缝过长等造成的界面承载力削弱等都需要一定程度的加固。
2、钢结构使用期限太长。由于钢材的耐腐蚀性较弱，使用年限太久有可能产生主体腐蚀、磨损或节点损坏等现象，使得局部的承载力被削弱。
3、使用条件发生变化。许多厂房是利用原有厂房进行改造，这就增加了原有结构的负荷量。
4、如果选用的钢材不符合建筑标准，也会使得钢结构不稳定而需要加固。
5、自然灾害或者意外事故造成钢结构损坏，需要修复和加固。
6、地基下沉也有可能引起结构的变形或损伤，这种情况下的修复工作的重点就是加固补强。
（二）加固补强原则
钢结构厂房尤其是多层厂房的加固是一项比较复杂的工作。为了保证施工的安全有效及经济合理，同时又不影响生产，一般要遵循以下原则：
1、施工方案要确实可行。加固补强施工时尽量做到不减少或者停止生产，以免给工厂带来比加固费用高出许多倍的损失。同时，加固时尽可能采用高强螺栓加固或者焊接。
2、加固材料应尽量选择质量较好的加固材料，以免二次损伤再进行加固，这样既浪费成本，也会给加固工作增加困难。
钢结构多层厂房的加固方法
厂房的补强加固可分为两个两部分：基础部分及上部结构。
对于基础部分，可采用钢筋混凝土灌注桩加强，并采用石灰挤密桩加固地基。
上部结构的补强加固应在基础部分的加固完成一段时间后，等待并确认基体沉降稳定后再进。此外，针对开裂失稳的窗间墙、混凝土构件裂缝、墙体裂缝等都应采取相应的加固措施。现就上部结构综合加固法作一简要介绍，并针对某些常见的问题做具体的分析。
（一）改变结构加固法
1、主体的结构的稳固性决定着整个建筑的稳固性。考虑整体的加固就要考虑增加一定的结构或者构件。根据整体空间考虑，增加结构相应的结构或通过增加构件的刚度来实现加固。也可以增设支撑来提高主体或构件的稳定性，还可以着重加强主要构件的刚度来减轻其他构件的压力而达到整体加固的目的。
2、改变构件的截面承载力
这部分加固技术可以从改变载荷的分布来进行。比如增加中间支撑座或者将独立的支撑结构相互连接，或者改变连接支撑座的位置等来改变构件界面的荷载力。
（二）加大构件截面加固法
增大构件的截面积也能达到加固的目的。由于该方法涉及面较广，且施工方便，广泛用于钢结构加固的加固中。但在施工前，应尽量考察构件的荷载能力及存在的缺陷，避免加固后二次变形、损坏。同时，要根据实际情况制定详细的施工方案，选择符合加固技术要求的截面形式，以便施工的有效进行。
（三）连接加固法
根据厂房的需要加固的原因、损坏情况、基础受力能力、原有结构及施工条件等各方面出发，确定连接加固的具体方法。常用的连接加固有铆接法、螺栓加固法、高强度螺栓连接法以及高强度螺栓与焊接混合连接法等。
铆钉与螺栓的连接加固
原有螺栓松动、损坏或者失效或连接强度不够时应首先考虑选用高强度螺栓连接。其次，如果钢材满足焊接要求，也可以选择焊接的方式。
焊缝连接加固
当原有结构使用过焊缝连接或者需要加固的部分允许使用焊缝连接且相对施工比较方便时可以采用焊缝连接。
3、裂缝的修复与加固
原材料质量不佳、主体结构设计不合理、施工不规范或者钢结构荷载过量等原因导致裂缝时需要修复。裂缝分类较多，采取的方法也不一样。如混凝土构件产生裂缝或墙体裂缝最好采用化学灌浆补强法，而窗间墙开裂则要采用先包后灌加固法。在修复前，必须分析裂缝产生的原因，有针对性地采取加固措施。对于无法修复或者修复后依然存在隐患的构件应予以更换。
此外，还有一些比较突出的问题需采取固定的措施。比如楼板倾斜可能导致门不能正常开启。这时需要去除水泥砂浆的表层和预制板的灌缝混凝土，采用千斤顶加梁的方法将楼板提升到原有的位置，找平后重新灌注水泥砂浆表层。再比如一些厂房的门窗变形后，导致雨水渗漏，长此以往会腐蚀钢结构或产房基础不稳固。此时，对门窗进行修复工作后，还应对厂房整体进行油漆粉刷，改善厂房周围的排水设计，防止渗水、积水，消除安全隐患。
四、加固应注意的问题
1、加固前分析需要加固的原因及加固的可行性
对厂房进行加固前，应实地考察钢结构损坏的程度并分析其需要加固的原因。并了解原有结构的功能及荷载强度，考虑新旧材料之间的功能及性质差异，选择合适的加固材料及加固技术进行加固，以免留下隐患。
2、选择科学合理的加固方案
工程实施前应结合实际情况，综合考虑技术的可行性、经济的合理性及施工的方便性等因素来制定详细的科学可行的加固方案。同时，要保证加固后钢结构的荷载能力要符合设计要求，尽量避免拆除或损伤原有构件，以保证结构的安全可靠。对于新旧材料的连接，应选择适合材料的方法进行加固，并且加固后应采取一定的保护措施以免二次损坏。
由于钢结构的独特性能及其在建筑业的广泛应用，钢结构加固技术已被广泛应用于建筑工程领域，技术也日趋成熟，但也给原有的钢结构带来了一些问题，比如新的损伤或加固参与应力等。而在我国，钢结构多层厂房的建筑较多。要保证生产安全有序地进行，就必须保证厂房的稳固性。因此，钢结构多层厂房的加固技术对于钢结构建筑的维护十分重要。今后，随着钢结构加固技术日益成熟，钢结构建筑必将得到更大发展。
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老厂房改造中屋盖系统的加固心得？
下面是中达咨询给大家带来关于老厂房改造中屋盖系统的加固的相关内容，以供参考。
一.选题背景及目的
对已有企业的挖潜改造是我国进一步发展生产的既定方针，在无锡某钢铁厂电炉车间扩建和改造工程项目中，由于生产能力扩大、旧设备更新、生产工艺调整、操作环境改善等因素，因此要求对旧有厂房进行必要的加固处理。本文仅对钢屋架加固进行简要探讨。
二.老厂改造工程的特点
（一）施工准备期短因为停产时间不完全由使用单位决定，故从决定大修到开工，其间往往只有一个月，甚至更短。
（二）工期受到严格限定一般需大修改造的车间，都是产值高的。因此要求加固改造所用时间越短越好。
（三）设计施工障碍多有旧设备基础、旧管线及设备，吊车等设施。
（四）工作内容多，施工难度大施工作业会出现立体交叉作业和各专业工种之间的平行流水作业，工作面狭小，施工操作空间紧张。
三.本工程改造的简要介绍
本工程为单层单跨排架体系，混凝土柱与重级工作制吊车梁，钢屋架，托架及支撑系统组成完整的空间受力体系，排架间距为18m,跨度为24m，檐口标高为21.3米，屋架间距为6m。本次改造位置处于两榀排架之间，由于混凝土柱及钢托架不是本次工程直接有关构件，且原有截面富余较多，经计算，均能满足设计要求。见附图1所示。
原有屋面采用了无檩体系，上铺大型屋面板，由于工艺要求，在电炉上方的3榀屋架上需加设抽风烟道----俗称象屋(有顶，有围护结构，有悬挂杆件)，这样就在屋面上出现了一个12x12米的洞口，其范围内的大型屋面板均需拆除（详见附图一），由于抽烟道的高度为10米，且因为实施新工艺后增加了集尘管（通风专业提供的钢管，自重为每延米1.5吨，活荷载为每延米3吨，支承在象屋上共计18吨的集中荷载）支撑于其上，故改造后新加荷载比需拆除的大型屋面板自重大。同时，原有设计采用无檩体系，现要改造为有檩体系，支撑系统需增加布置，这部分荷载也不能忽略。这样不仅钢屋架需重新计算，且与其有关的托架，柱，基础均需经过计算确定是否需加固，在设计时间上与甲方的要求相差较大，且甲方可能投入的成本过大，施工周期及施工难度均加大。在同甲方说明情况后，经过论证，决定通过两种方式实现改造，其一为加固，在进行计算后确定单榀屋架的单个构件的具体数值，其二为减荷，即经过计算，把大型屋面板的拆除范围扩大到象屋范围以外,共拆除屋面板44块，使得改造后屋架上的荷载总量值与原有大致相同，托架及柱，基础满足要求而不需加固。
四.钢屋架的加固设计
钢屋架由上弦，下弦，中间腹杆，支座端杆组成，本工程中钢屋架与混凝土柱间的连接分为两种，一种为钢屋架直接落在柱顶上，为铰接支座。另一种为钢屋架与托架铰接，托架与混凝土柱钢接。
由于原有钢屋架暴露在空气中，且已经使用了15年以上，尽管厂方对钢构架均会定期进行防腐防锈处理，但是空气及车间内的水蒸气，生产时产生的腐蚀气体对钢材的锈蚀是不可避免的，车间现场实地观测后，发现由于投入使用年数较多，屋架上下弦及腹杆均有程度不同的积灰现象，灰尘清除后，暴露出钢材其锈蚀现象与原来设想的情况大致相同，即上弦锈蚀情况最不严重，腹杆尚可，下弦的情况最不利，根据锈蚀情况，考虑钢材截面的削弱（计算假定按比原有钢材壁厚减小一个等级，如原为L125X8,现在按L125X6计算），对钢屋架重新计算后，3榀钢屋架均需加固方可满足要求。对上弦：由于有较多的集中荷载，处于受压区，且拆除了象屋范围内的屋面板，平面外计算长度需通过新增横向水平支撑得到保证，而横向支撑与上弦的连接也需新加节点板，故上弦为全长加铺t=10钢板。对下弦：由于此次加固均为高空作业，且屋架在大型屋面板拆除后其下弦仍有自重及施工荷载产生的拉应力，若采用仰焊，则焊接过程中施工人员操作难度增加，危险性较大，且施工质量难以保证。若采用高强螺栓加固，则对横断面的削弱使得加固后的安全储备降低，经比较，最后采用了沿长度方向在跨中左右各2个节间范围内底部加贴t=12钢板的方法，其与下弦的连接为沿角钢长度方向焊接。端腹杆与中间竖杆的连接采用加贴小角钢。
具体加固数据及形式详见附表1。
除此以外，由于加固时为夏季，该地区下暴雨及刮大风的可能性加大，留给施工的时间较短，厂房要求钢屋架的加固及象屋的安装必须在25天间完成，施工操作的可行性也必须予以考虑。
五.钢屋架加固的施工
加固时考虑到施工顺序及操作流程，与在工厂中制作好再运至工地拼装的一套有所不同。此次加固均为高空作业，且施工工期短，屋架处于受力状态，故在设计时考虑了受力特点后确定了施工顺序：一：拆除大型屋面板，增设临时支撑，保证改造部位的稳定，对钢屋架进行除锈防腐处理。二：根据图纸对钢屋架进行加固。三：屋架上下弦水平支撑和屋架垂直支撑的安装。四：象屋及集尘管的安装。象屋及集尘管均为新增加构件，可在工厂里制作完成。象屋设计成一个方形，通过立柱间的支撑组成几何不变的整体，由四角的8根拉杆固定在屋架上，
六.设计总结
由于此次屋架加固要求出图时间紧，设计难度较大，且是在车间未完全停产的状态下施工，故设计计算时适当的考虑了一些安全储备。改造加固设计要考虑：一：原结构支撑体系的改变和荷载的变化。二：设计时要综合考虑施工因素，在保证质量的前提下，尽量满足施工方便。经计算，此次改造，总共加固部分的用钢量为2.56吨，象屋部分的用钢量为38.4吨。
施工完成后，从现场反馈回的信息表明，工期，质量，用钢量都得到了保证，甲方比较满意。
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工业厂房标准化尺寸是多少
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一、工业厂房标准化尺寸是多少
工业厂房的标准高度通常是5m—6m，若是单层钢结构厂房就一定要6m以上了。工业厂房可分为三种类型，①一般性生产厂房：正常环境下生产厂房。②爆炸和火灾危险性生产厂房：正常生产或储存有爆炸和火灾危险物的厂房。③处在恶劣环境下的生产厂房：多尘、潮湿、高温或有蒸汽、振动、烟雾、有辐射性物质的生产厂房。
二、标准厂房设计规范
1、工业厂房设计一定要贯彻执行国家的相关方针政策，做到技术优秀、经济合理、安全适用、保证质量，符合节约能源和环境保护的要求。
2、本规范适用于新建、改建以及扩建的工业厂房设计，但不适用于以细菌为控制对象的生物洁净室。本规范有关防火和疏散、消防设施章节的规定，不适用于建筑高度超过24m的高层工业厂房和地下工业厂房的设计。
3、在采用原有建筑进行洁净技术改造时，工业厂房设计一定要按生产工艺要求，因地制宜、区别对待，充分使用已有的技术设施。
4、工业厂房设计应为施工安装、维护管理、测试和安全运行创造必须的条件。
5、工业厂房设计除应按本规范执行外，尚应符合现行的国家标准、规范的相关要求。
6、工业厂房是由独立一栋建筑物(车间)，和独立一栋建筑物(宿舍)建造，两栋建筑物之间距离标准是10m，最近不得少于5m，方便与验收合格。建筑物的占地面积与建筑面积的比例是1：3。
总结：以上就是小编介绍的工业厂房标准化尺寸是多少的全部内容，希望能给大家带来帮助。想必大家看完之后也有所了解了吧!如果想要了解更多的相关信息，请多多关注齐家网，齐家网将给大家提供更全、更详细、更新的资讯信息。
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旧厂房改造加固的设计分析？
根据双柱联合基础设计原理及分析方法，对某旧厂房改造设计中新建钢框柱与原混凝土柱联合基础进行加固设计与分析。根据结构布置中不同柱间距及上部荷载条件，基于联合基础刚性假定，分别给出了锥形联合基础与梁式联合基础两种加固设计方案，对加固设计方法中的关键问题进行了详细的分析与总结，并结合该项目的设计环境给出了适用条件，可为同类工程提供必要的参考。
1概述
我国现行的国家规范、标准及相关文献中，对单柱扩展基础有基本的理论、设计方法及构造要求等。在独立扩展基础分析中，基于弹性理论分析，在竖向荷载作用下的基础，其基底应力分布并不均匀，实际的应力分布取决于基础自身的刚度和下部受力层土体。根据中国建筑科学研究院对竖向荷载作用下基础不同宽高比的板的力学试验分析，基于试验结果，对基础台阶高宽比不大于2．5的独立柱基可采用基底反力直线分布进行内力分析。双柱联合基础的设计，我国现行建筑地基基础设计规范没有具体的规定。国内外对双柱联合基础都有相关试验研究，对于矩形联合基础有一个基本假定:联合基础是刚性构件。
1)确定基础底面形心的位置，尽可能使其与两柱传给基础的荷载的合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布，按地基承载力确定基础底面尺寸。2)分别对两柱柱下进行基础受冲切承载力及受剪承载力验算，以确定基础高度。
3)基于梁板设计理论，沿基础的纵向及横向(柱附近的一定宽度范围内)分别视为倒置的伸臂梁或悬臂梁，计算控制截面的弯矩以确定基础配筋。
2工程概况
某钢筋混凝土结构旧工业厂房，为双跨双坡形式，屋架为预应力混凝土折线形屋架，钢筋混凝土柱，柱下采用钢筋混凝土独立基础。厂房单跨跨度为24m，纵向轴距为6m，柱顶标高为7．2m。现根据生产需要拟对其进行改造加固后再利用。根据设计方案，拟在厂房内部其中一跨内新建二层钢框架结构，框架柱采用箱形截面柱，梁为焊接H型钢。改造项目所在地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0．2g，为保证原混凝土结构厂房与新建钢框架结构抗震体系的协调，新建结构地上部分与原结构相互独立，新建钢框柱与旧厂房混凝土柱之间设置抗震缝，缝宽150mm;结构布置如图2所示。为满足功能需求，新建钢框架结构部分边柱与原厂房边柱及中柱距离较近，最小柱间距仅150mm，新旧基础相互影响。基于现有设计条件及相关理论，结合双柱联合基础设计方法，对新旧结构双柱联合基础加固设计方法进行分析，满足设计要求，完成改造工作。
3新旧结构联合基础加固设计方法
根据双柱联合基础的设计方法，对新旧结构共用基础的加固方法进行分析。共用新基础需要进行地基承载力计算、地基变形计算、基础受冲切承载力验算、受剪承载力验算以及底板配筋设计。
3．1地基加固与承载力验算。对于加固改造项目，原结构基础与地基已经相对稳定。地基承载力及变形计算时需要根据新旧结构受力特点、基础形式、施工条件综合考虑。常用的地基基础加固方法有很多种，如基础补强注浆加固法、加大基础底面积法、加深基础法、锚杆静压桩法、树根桩法等。结合本工程实际情况，当新增加部分荷载不大时，尽量利用原地基持力层作为加固基础的持力层，通过增大基底截面法，使加固后基础底面的平均压力接近原基础基底压力。确定基础底面形心的位置，尽可能使其与两柱传给基础的荷载的合力作用点相重合，基底反力呈均匀分布或梯形分布。这种加固方法施工简单，对原结构影响小，地基变形可控。
3．2基础受冲切承载力及受剪承载力。验算基础受冲切承载力及受剪承载力与基础截面高度呈线性关系，加大基础高度可以显著增大基础受冲切承载力及受剪承载力。3．3基础梁板配筋复核与加固。新旧结构共用基础基于联合基础设计理论，需要根据结构布置构建合理的分析模型。根据新建钢框架柱与原厂房柱之间的位置关系及荷载大小，分别采用不同的基础形式。当柱间距较小时，拟采用锥形联合基础;当柱间距较大时，可采用梁式联合基础。重新计算联合基础配筋并校核原底板配筋。
4新旧结构联合基础加固方案
4．1锥形联合基础加固方案。当柱间距较小时，采用锥形联合基础。新增钢框架柱与原排架柱在地面以下、基础以上部分形成刚度较大的联合短柱，根据其受力特点，可以采用独立扩展基础计算原理分析联合锥形基础的内力。根据两柱传给基础的荷载及地基承载力特征值，确定基础底面积及底板宽度a2的尺寸，尽量使荷载作用点与基础底面形心相重合，基底反力均匀分布且不大于原基底反力设计值。验算基础受冲切承载力及受剪承载力，复核联合基础高度h1，h2;为了减少对原基础的破坏，降低施工难度，可以适当加大基础高度，使联合基础底板配筋与原基础底板钢筋相同。加固后的底板配筋应符合最小配筋率的要求。联合基础短柱外围箍筋应根据两柱荷载大小计算，配筋应满足两柱柱底剪力及两柱轴力差值的作用。短柱顶面在两柱之间适当配置纵向钢筋，以满足特殊工况下两柱间的内力。
4．2梁式联合基础加固方案。当柱间距较大时，可采用梁式联合基础，如图4所示。新增钢框架柱与原排架柱间距较大，梁式基础受力类似于倒楼盖模型。两柱之间基础梁上部会出现较大的正弯矩，两柱之外悬挑部分有较大的负弯矩。当基础高度不小于1/6柱距时，基底反力可按直线分布，可采用连续梁模型计算内力。根据两柱传给基础的荷载及地基承载力特征值，尽量使荷载作用点与基础底面形心相重合，基底反力直线均匀分布，确定基础底面积及底板宽度a3的尺寸。根据连续梁受力特点，基础暗梁应在柱两侧尽量设置悬挑，以平衡柱底弯矩并减小柱间正弯矩值。梁式联合基础高度h根据基础内力计算，并满足构造要求。
5结语
1)改造项目中新旧结构柱的荷载与位置与联合基础选型关系较大，新建结构方案布置时应充分考虑现场条件、荷载大小及结构形式，采用合理的基础加固方案，保证加固设计的安全性、施工可行性及经济性。
2)锥形联合基础与梁式联合基础加固设计方法都是基于基础刚性假定，设计中应控制基础宽高比，保证基础刚度，满足基底反力呈线性均匀分布的设计条件。3)本文基于某旧厂房加固改造项目的实例给出了双柱联合基础设计的两种方案及适用条件，可为同类工程提供必要的参考。但是新旧建筑联合基础加固设计较为复杂，受到各种外界条件影响，设计时应充分考虑各种不利因素，因地制宜，合理分析，满足设计要求。
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某厂房地基基础加固处理方案？
某厂房地基基础加固处理方案情况如何呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
改革开放以来,建筑业迅速发展,建筑工程质量逐年提高,但工程质量事故还时有发生,造成了许多不应有的损失。这是由于各地区的工程地质条件不同,土层分布、土的物理力学性质不同,既使同一建筑场地,往往土质也不均匀,在进行工程勘察、工程设计与施工中,如果对地基条件掌握不全,处理不当,就可能导致事故的发生,这些都会给国家和人民造成不应有的损失。因此,准确分析事故,合理地处理事故,是当前建筑业亟待解决的一个大问题。目前对已建建筑物的加固处理的方法有许多种,但常用的有以下两种:
(1) 灌浆加固:用钻机在基础上成孔至要加固的土层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌入地层,通过劈裂、挤压作用,使土层与浆液产生物理化学反应而胶结,从而达到改善土体结构和性能的目的,提高土体的强度。(2)静力压桩加固:利用建筑物的承重柱重力作为反力,通过一套液(油)压设备,把预制桩分节压入土中,上下节桩接驳用预埋角铁焊接。压桩由液压控制,当压力达设计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩,终桩时的单桩承载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩的桩头钢筋与原基础钢筋焊接,并浇注砼承台与基础连为一体,从而将上部结构的荷载通过桩直接传递到坚硬土层。
(2) 毫无疑问,已建建筑物出现不均匀沉降,无论是采取灌浆加固还是静力压桩加固,都会给工程造成一定的损失,此时应考虑的是如何将损失降到最低限度。
1 工程实例1.1 工程概况鹤山市某厂房为一幢高四层,框架结构的建筑物,长55.0m,宽15.0m,占地面积825m2,原设计采用人工挖孔桩基础,由于场地工程地质情况复杂,厂房中段和东段分别分布有一层厚为3～6m和7～9m的流塑状淤泥,使建筑区内部分地段挖孔桩方案无法实施,而改用条形基础下的砂垫层方案(垫层厚度1.00m),而西段淤泥层较薄(厚1～2m),却浇注了16条桩柱,于是同一建筑物采用了两种在受力和变形方面完全不同的基础型式。厂房于1992年10月建成,使用期间发现不均匀沉降,导致厂房结构出现严重拉裂和剪切破坏,危及安全使用。1.2 场地工程地质概况经对厂房场地进行工程地质勘察,其地层结构在揭露深度
2 内由上至下依次为:(1)填土:浅黄色,土质松软,层厚0.79～2.00m。(2)粉质粘土:灰～灰黄色,上部0.40～0.60m为耕土,软塑,N=2击,fk=80～90kPa。(3)淤泥(泥炭土):黑褐色,局部夹粉土,流塑,N=1～2击,fk=40～60kPa,层厚0.00～7.87m,层面埋深1.00～3.75m。(4)花岗岩风化坡积土;土性为砂质粘性土,灰白、浅黄色,含中粗砾,可塑,N=5～13击,fk=100～230kPa,层厚1.70～7.30m,层面埋深2.10～9.07m。(5)花岗岩风化残积土;土性为砂质粘性土,浅黄褐色,含中粗砂,可塑～硬塑,N=13～24击,fk=230～320kPa,层厚2.90～9.00m,层面埋深4.00～12.26m。(6)强风化花岗岩:N50击,层面埋深8.17～22.68m。
1.3 沉降原因分析
(1) 地质因素:据钻探揭露,厂房建造在一条山坡冲沟的边麓地段,地下水丰富,水位埋深约0.30m,淤泥(含腐木)等软土的分布极不均匀,层厚由西向东递增,这是造成厂房不均匀沉降的客观因素。
(2) 结构因素:同一栋厂房,采用了两种不同的基础型式,地质条件较好的西段,采用人工挖孔桩基础,桩端支承在坚硬状的残积土层里,而地质条件极差的东段,则采用了条形基础下的砂垫层,垫层厚仅1.0m,未作压密处理。根据推算,采用桩基础的最终下沉量仅为1.4mm(设桩长10m,进入坚硬状土层),而采用条形基础下砂垫层处理的基础经推算仍有200mm的沉降量,条形基础的刚度起不到变形(沉降)调节作用,因此导致厂房的不均匀沉降,影响到厂房的安全使用,所以必须尽快处理。
2 加固方案为确保该厂房的安全使用,对该建筑物的处理宜把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基,以控制地基的继续沉降,后加固上部结构。根据钻探和变形测量资料显示,对厂房地基的加固可采用压力灌浆补强和静力压桩等方法,但根据业主的要求以不影响生产为原则,同时受场地工程地质条件的影响,决定采用压力灌浆加固法。
压力灌浆加固本次加固目的旨在通过浆体的渗压改善软土地基的承载力和压缩(变形)模量,逐渐减少地基的沉降量,以满足厂房的使用要求。
2.1.1 机理以一定的液压,将水泥和化学浆通过双液管注入土中,并使之迅速凝固,同时对软土进行割裂、扩散挤压和充填,并伴随一定的物理化学作用,一方面促使浆体,在软土中形成脉状充填;另一方面又使软土产生压缩和脱水固结,从而达到加固的目的。
2.1.2 工艺流程制浆→成孔下管→液压注浆→割裂→挤压与充填→固结。
2.1.3 技术措施灌浆孔的布置:按每根柱位的四周布置4个孔,孔距1.5～1.9m不等,加固深度4.0～10.5m,深孔底部进入残积土层。注浆采用低压、慢灌、多量工艺,以便注入较多的浆体。重复注浆:在软土较厚的孔段,为增强注浆效果,往往在第一次注浆中,使之在一定浆压作用的范围内形成一道不规则的帷幕,再冲洗灌浆孔进行二次注浆,使浆液充分而有效的充填。先下后上或先上后下分层注浆:先下后上是成孔后浆液浆管下落至孔底,并由孔底开始注浆,而后一边注浆一边上拔灌浆管,使浆液从孔底开始扩散,以利于加固软土;先上后下是从基础底板深度开始注浆,而后逐渐向孔底延伸,先使砂垫层获得有效的加固。
2.1.4 施工效果分析灌浆前期的沉降情况:据了解,厂房于1992年10月建成,施工期间,施工单位自测最大沉降为80.00mm,交付使用后观测只是间断进行:1993年2月21日～6月1日,测得最大沉降为15.00mm,据此分析,该厂房在灌浆前期最大沉降量累计已达100.00mm。另据观测,伸缩缝的顶部(天面)间距已明显拉开,部分柱位的梁、板、墙均已出现裂缝。灌浆施工期的沉降:据观测(共44d),24号柱基沉降40.08mm,25号柱基34.77mm,26号柱基30.53mm。此间,由于灌浆施工导致地基应力释放,沉降有所加大。灌浆后期的沉降:据观测(历时14个月),其中24号柱基沉降28.93mm(日平均2.07mm),25号柱基39.22mm(月平均2.80mm),26号柱基45.64mm(月平均3.26mm),上述数据说明:经化学灌浆处理后,柱基的沉降得到了缓解,但基础的后期下沉仍未得到最终稳定,为确保厂房的安全使用,必须进一步采取切实有效的措施进行加固处理。
2.2 静力压桩加固法基于以上原因分析,这次采取的加固方案必须行之有效、一步到位、不得返工,最终选择“静力桩托换”进行加固。
2.2.1 机理通过一套油压设备,将预制桩分节(每节2.0～3.0m)压入土中,节与节用预埋角铁焊接,预制桩为250mm×250mm的方桩,预估桩长15m,压桩由液压控制,压桩荷载控制在45～55MPa之间,当桩压至预定深度并达到设计贯入度之压力时,其沉降控制标准为压桩荷载保持50MPa,每隔5min冲击一次,共冲击三次,下沉量≤3mm,并需稳定1h,做好记录,最终允许下沉量≤1mm。桩压完后将桩与原基础承台连接起来,将上部结构的荷载通过桩基传递到坚硬状残积土中。
2.2.2 设计技术参数最大压力1000kN,单桩承载力550～900kN,预制方桩尺寸250mm×250mm,混凝土强度C30,压桩速度2cm/s,压桩桩位和受力轴线允许偏位100mm,接桩处桩轴线倾斜度1%。
2.2.3 施工工序在设计桩位处开挖压桩基坑,利用安装在柱上的反力钢夹提供反力用压桩机压桩,待每个承台的静压桩都压完后,将预制桩与原承台连结成一体,由预制桩承担结构荷载。施工过程中用水准仪进行跟踪施工观测,控制柱的升降量为±1mm。在施工过程中发现场地的地下水较丰富,要用抽水泵进行抽水才能进行地下作业,但在抽水过程中,经水准仪监测,发现柱的沉降速率加快(0.50mm/h),立即停止抽水。后经研究,要求抽水前须对该柱进行卸荷处理,以免桩基础产生附加沉降,确保厂房安全。即将该柱的上部卸荷,通过卸荷装置传递到柱周(半径约3.0m)的土体上,共同分担上部荷载,待该柱处理完毕3d后,即混凝土基本凝固后拆除卸荷装置,经卸荷处理的柱,6～8d内,未发现明显沉降变化,说明卸荷处理效果显著。
2.2.4 施工效果监控加固效果的好坏,直接关系到厂房的安全动作,为检验加固效果,主要采取的措施是沉降观测,其成果也是本工程竣工验收的主要技术依据。本次加固处理对沉降值的质量指标定为:被加固的柱位其施工期间的沉降值在正常情况下累计≤10mm(指开工至施工结束),竣工后的沉降量应满足≤2mm/月,凡满足此质量指标者,均可判定为达到了加固效果。据施工后的观测资料显示,竣工后第一次(33d)的沉降观测,测得最大沉降量为-1.7mm,满足加固后沉降值2mm/月的质量指标,达到了加固的预期效果,质量良好。
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