建筑物纠偏、加固和改造技术.doc

1建筑物纠偏、加固和改造技术建筑物纠偏、加固和改造技术目 录第一章 湿陷性黄土地区建筑物下沉加固技术.8第一节 下沉原因分析.8第二节 加固处理原则.10第三节 加固处理方案选择.11第四节 加固处理工艺.11第二章 多层砖混结构的托承加固.16第一节 砖柱核算及加固设计.17第二节 施工要点.18第三章 用预应力粗钢筋加固膨胀土地基中砖混结构房屋的方法.18第一节 地梁下用钢筋混凝土压入桩进行基础托换.201、 工程概况.202、 压桩的设置.213、 地梁承顶压能力复核.224、 接桩.235、 结语.24第四章 加固改造工程中的压入桩托换技术.24第一节 用于房屋增层地基基础加固补强.24第二节 用于桩基础补桩.25第三节 用于商层建筑基坑开挖相邻建筑物及边坡支护.262第四节 用于大型设备基础纠偏顶升复位.27第五节 用于加固改造桥墩、桥台.29第五章 混凝土地下蓄水池上浮破坏扶正加固技术.30第一节 破坏情况.31第二节 事故原因分析.31第三节 事故的鉴定意见及处理方案.32第四节 复位方案.33第五节 加固方案.34第六章 预应力技术在回转窑墩基加固工程中的应用.35第一节 裂缝原因分析.36第二节 加固设计.37第三节 结语.38第七章 用喷射混凝土加固钢筋混凝土框架柱.39第一节 加固设计.39第二节 技术措施.40第三节 喷射混凝土强度检验.41第八章 断裂及倾斜柱的调整加固.41第一节 临时加固.42第二节 屋盖系统的保护及监测.42第三节 调整复位.43第四节 加固处理.44第九章 薄腹梁抗剪力不足的补强加固技术.453第一节 薄腹梁按实际强度承载能力计算.451、 加固方案.462、 施工步骤.463、 加固效果.47第十章 支架托板换梁工艺.48第一节 处理方案.48第二节 保证质量的技术措施.49第三节 施工注意事项.51第十一章 用喷射混凝土修复火灾烧伤的钢筋混凝土建筑物.52第一节 结构烧损情况检验.52第二节 结构修复设计.53第三节 喷射混凝土施工.54第四节 喷射混凝土力学性能检验.56第五节 对啧射混凝土修复方法的评价.56第十二章 喷射混凝土加固修复住宅墙体技术.57第一节 加固方案的确定.57第二节 喷射混凝土施工.58第三节 加固效果评价.60第十三章 化学灌浆在混凝土补强加固中的应用.61第一节 化学灌浆材料的用途及作用.62第二节 常用于混凝土裂缝粘结的灌浆材料.63第三节 混凝土裂缝粘结的工艺流程及效果检测方法.644第十四章 化学灌浆技术在宝钢热轧厂工程混凝土裂缝处理中的应用.67第一节 宝钢热轧厂地下工程及混凝土裂缝概况.67第二节 宝钢热轧厂工程施工中采用的灌浆材料及其特征.68第三节 工程实例.72第十五章 采用聚合物修补加固混凝土技术.73第一节 外部粘铜加固法.74第二节 聚合物水泥砂浆嵌填法.75第三节 聚合物浸渍法-负压常温聚合物浸渍法 .76第四节 树脂灌注法.77第五节 修补加固方法评价.79第十六章 开裂混凝土梁和节点的快速修复试验研究.81第一节 混凝土梁快速修复后性能的试验研究.82第二节 混凝土节点快速修复后反复加载的试验研究.85第三节 结语.87第十七章 热电厂除尘器支架梁柱裂缝加固处理.87第一节 加固原理.88第二节 加固施工顺序.88第三节 框架梁加固.89第十八章 多层厂房结构综合加固技术.92第一节 结构加固前状况.93第二节 产生问题的原因.935第三节 补强加固措施.94第十九章 无粘结预应力钢绞线加固技术的应用.101第一节 检测与鉴定概况.101第二节 加固方案.103第三节 加固效果.104第四节 9-21-5 结语 .105第二十章 排洪涵管加固工程施工.106第二十一章 现浇整体钢筋混凝土涵管加固设计.106第一节 加固施工.107第二十二章 采用体外预应力技术加固原煤贮仓.112第一节 贮煤仓结构现状.112第二节 预应力施工.115第二十三章 建筑物纠倾技术.117第一节 导致建筑物倾斜的原因.118第二节 建筑物纠倾方法的合理选择.120第三节 建筑物的允许倾斜值.121第四节 纠倾工程的技术方案制定.122第五节 建筑物纠倾新技术.124第二十四章 软土地区房屋倾斜纠偏加固方法.129第一节 场地地基土概况.130第二节 新建标题.130第三节 纠偏加固方法的实践.1326第二十五章 用掏沙纠倾法处理基础不均匀下沉倾斜房屋.135第一节 地质及工程概况.136第二节 事故原因分析及处理方案的选定.137第三节 纠倾的准备与实施.137第二十六章 采用旋喷法处理不均匀沉降住宅楼.139第一节 地质情况.139第二节 加固补强设计.140第三节 加固施工.141第四节 加固效果检查评价.143第二十七章 柳锻厂房柱子下沉倾斜的纠偏方法.144第一节 柱基下沉倾斜、锤基下沉的原因.145第二节 处理方法选择.146第三节 柱子加固、纠偏、屋架顶升实施方法.147第二十八章 柱基倾斜位移的支顶矫正.149第一节 柱基位移倾斜的几种矫正方法.149第二节 原柱基荷载、有关参数及位移矫正反力计算.150第三节 支顶柱基矫正复位法.152第二十九章 保持建筑外形改变旧建筑使用功能的综合技术.155第一节 工程概况.155第二节 改造方案.156第三节 改造中的问题及措施.157第四节 技术措施的实施.1577第三十章 商业建筑增建地下室的设计与施工.161第一节 现场调查.161第二节 改建方案及改建施工.162第三节 新旧建筑物差异沉降处理.163第四节 地下室防水处理.164第三十一章 大型玻璃生产厂房改造工程施工技术.165第一节 工程改造的施工难度.165第二节 施工方案优化.166第三节 加固工程施工技术措施.167第四节 拆除工程的施工技术措施.169第五节 托换技术-大梁的承载 .170第六节 实施效果.172第三十二章 砖混结构房屋整体平移的几项关键技术.172第一节 平移总体构思.173第二节 基础处理技术.174第三节 牵引技术.176第三十三章 旧城改造中的房屋整体平移、旋转工程实例.178第一节 五层框架结构整体平移技术.178第二节 三层砖混结构整体旋转 62。技术.1828第一章第一章 湿陷性黄土地区建筑物下沉加固技术湿陷性黄土地区建筑物下沉加固技术山西、陕西、甘肃等地区，过去建造的一些建筑物，由于事先未对湿陷性黄土地基进行有效处理，在使用过程中地基被水浸湿而导致建筑物不均匀下沉、墙体开裂，影响了正常使用，下沉严重的甚至危及建筑物的安全。因此，对湿陷性黄土地区建筑物的加固，首先是要控制地基的下沉，即应采取有效措施对地基进行加固。第一节第一节 下沉原因分析下沉原因分析湿陷性黄土在天然含水量时，往往具有较高的强度和较小的压缩性，但是水浸蚀后，水分子楔入土颗粒之间，破坏联结薄膜，并逐渐溶解盐类，同时水膜变厚，土的抗剪强度迅速降低，在土的自重压力和建筑物附加压力作用下，结构逐渐破坏，颗粒向大孔中移动，骨架挤紧，从而导致地基湿陷，引起上部建筑物的不均匀下沉，墙体出现裂缝。建筑物的变形越严重，对建筑物的危害也越大。根据多年来对湿陷性黄土地区建筑物下沉情况的调查、分析，归纳起来引起地基下沉的因素有以下几方面：1.上、下水道距建筑物过近，当管道发生跑水或渗漏时，水浸湿地基而下沉。如某锻造厂的三号单身宿舍及其附近的浴室，由于上水管道漏水，长期未进行处理，造成地基湿陷事故，在窗间墙及墙角9等部位出现了严重的裂缝。2.地沟过浅，封闭不好，雨水由地面流入暖气沟内，或是沟内管道跑水，使水由暖气沟进口处流入室内沟槽中，再沿沟槽内的缝隙渗入地基，造成建筑物下沉。如太原某修造厂的综合车间，由于室外排水不畅，雨水流入暖气沟，并沿沟灌入地基，引起建筑物一面墙身严重下沉、倾斜。3.屋面排水系统处理不好，雨水流入基础。如山西闻喜县某厂一座新建的车间，屋面采用内排水作法，土建施工完后，未及时做好排水系统，突降暴雨，雨水由天沟经室内排水管流入地下，造成柱基下沉，下沉最严重者达 54cm。4.散水过窄或散水下沉。如果建筑物室外标高过低，场地排水不畅，地面水就容易沿墙根或散水边浸入基础，导致建筑物下沉。如山西省翼城县某厂食堂，由于基础四周用冻土块回填，又未分层夯实，就浇筑了散水混凝土。当气温回升，回填的冻土消融，填土下沉，混凝土散水部分出现塌陷、开裂，雨水顺裂缝侵人地基，造成建筑物下沉。5.由于附近新建水库、排洪沟等原因，造成地下水位上升，使建筑物地基发生湿陷。如陕西某锻造厂的成品库，地面排水条件良好，建筑物内外均无上、下水源，但由于地下水位上升，使地基土中的含水量大大提高，引起了建筑物的严重湿陷。6.洪水浸淹，多见于山区建筑，由于山洪暴发，浸淹建筑物引起湿10陷。如青海某水文地质站，没有规划防洪设施，山洪浸淹了 10 幢建筑，造成严重湿陷。第二节第二节 加固处理原则加固处理原则在湿陷性黄土地区造成建筑物下沉的主要原因既然是因“水”渗入基础底部而引起的，因此在进行此类建筑物加固处理时，就应充分考虑这一特点，进行针对性的处理，从根本上解决湿陷的问题，才能确保加固的效果。因此，在进行具体的加固处理时，应遵守以下一些原则：1.首先要查看建筑物场地的地质勘探报告，了解地基土质情况、原来对地基的处理情况、基础设计情况、施工及使用情况，现场考察及查阅工程档案。2.弄清建筑物湿陷的主要原因，是上下水道跑水渗漏，还是暖气沟内灌水；是地面水由散水等处浸入基础，还是地下水位上升。只有找到引起发生地基湿陷的原因，才能有针对性地进行处理。3.当发现建筑物出现过大沉降时，如系管道漏水引起的湿陷，就要及时断绝水源，使地基不继续浸水；如系地面水由暖气沟、散水等处浸入地基，则必须先将这些部位处理好，防止水继续浸入基础。4.要对建筑物的沉降和裂缝进行观测，以了解湿陷变形的发展情况。经过一段时间的观测，如果建筑物下沉变形已接近稳定或基本稳定，11且情况又不严重，只需处理好各种水源渗入基础的可能性，并对建筑物受损部分进行一些必要的修补加固即可。5.如地基需要加固处理，则应根据土质情况、建筑物要求、施工条件等因素，选用不同的办法来进行加固处理。6.在考虑进行湿陷性黄土地区的建筑物加固方案时，应采取技术上合理、加固时可行、安全上可靠、经济上合理的方案。第三节第三节 加固处理方案选择加固处理方案选择加固湿陷性黄土地基的方法很多，目前常用的、行之有效的方法有强劳法、灰土挤密桩、灌注桩、石灰桩、双灰桩、换土法、灰土垫层法、灰土井桩等。但是这些处理方法主要用于未建造建筑物以前进行地基处理。当建筑物建成并投入使用后，以上的这些方法就不一定适用了，必须根据建筑物的具体情况和技术要求来选择最合适的加固处理方法，见表 9-1-1。第四节第四节 加固处理工艺加固处理工艺湿陷性黄土地区建筑物浸水下沉后，地基的加固处理工艺要点分述如下。9-1-4-1 硅化法加固工艺121.加固方案应根据不同的加固要求和具体情况，采用不同的硅化加固方法。（1）紧靠基底外侧钻垂直灌注孔，依靠压力浆液的扩散作用，硅化基础下周边土体，如图 9-l-l。（2）先在基础外一定距离用硅化法做一围幕，然后再按上述方法加固，如图 9-l-2。（3）以不同的角度在基础底下打斜孔，加固基础下的土体，如图9-l-3。（4）在基础一侧或两侧挖土坑，分层钻水平孔，灌注浆液，加固基础下的土体，如图 9-1-4。（5）在基础上用风镐直接钻孔眼，直接加固基础下的土体，如图9-1-5。（6）紧靠基础外侧周围钻孔灌浆液做一围幕，然后用第 5 种方法加固，如图 9-1-6。（7）紧靠基础外侧周围钻孔灌浆液做一围幕，再钻斜孔至基础底部进行硅化处理，如图 9-1-7。7 种硅化加固方案的适用范围及优缺点见表 9-1-2。2.土体加固半径可参考表 9-1-3，实际使用时应根据试验确定加固半径。3.确定孔距13孔距与土的加固半径有关，一般孔距为 1.73r；如为两排加固时，排与排间的孔距为 1.5r，如图 9-1-8。4.确定孔深应根据土质情况和建筑物的使用要求来确定。5.确定硅化面积根据试验确定土体硅化后的强度及硅、设计要求的地基强度R和基底面积 F 来确定硅化面积 F 硅。6.确定孔数孔数 N 与每个孔在基底部分的硅化半径了有关。每孔硅化面积 f 孔=3.l4r2（全部在基础下部）故7.每孔浆液灌注量Q=8.施工工艺要点分层灌注时，每层灌注深度宜为 0.81.0m；灌注压力：起始宜用 0.020.05MPa，每深 1m，压力增加0.020.05Mpa；流量：控制在 510L/min 以内；14一个基础上一次硅化地基的面积，不宜超过基底面积的 20%，以防引起湿陷变形；灌注顺序应先灌上层，由上至下逐层硅化到所需深度；灌注时应遵守孔对称、先上后下、错位跳动、先外后里的原则。9-1-4-2 氢氧化钠溶液加固法1.确定加固半径加固土体的半径 r 应通过试验确定，在黄土中一般为 0.40.8m。2.确定孔距和孔深孔距一般为 1.73r，孔深应根据建筑物的不同要求而定3.计算加固土的体积公式V=r2h4.计算溶液需用量公式Q=r2hnK10005.施工工艺要点（l）用洛阳铲按孔位成孔；（2）孔中填粒径为 1020mm 碎石，每填 200mm 用木棒稍加捣实；（3）加温碱液，温度控制为 9095；（4）灌注时可用手摇泵加压，压力控制为 0.10.2MPa；15（5）灌注时要先浓后淡，跳孔灌注。9-1-4-3 灰土桩加固法确定桩径：桩径一般选用 200300mm；确定桩距和桩深桩距一般为 2.53.0d；桩深一般为湿陷性土层的厚度，人工打桩时宜为 46m，机械打桩时宜为 610m。桩孔布置为了造成一个比较坚实的围幕，一般应在基础周围打 23 排灰土挤密桩，桩基和条形基础的桩孔布置如图 9-1-9。4.施工工艺要点（l）成孔顺序按隔排跳位法进行（2）拔管后要逐个检查桩孔有无缩颈现象；（3）桩孔回填前应清孔底并夯实；（4）三七灰土应配比准确，拌合均匀，含水量适宜；（5）灰土应分层回填，每层虚铺厚度和夯击次数，应根据夯锤重量和落距通过试验确定。9-1-4-4 石灰桩加固法确定桩径：用人工或打桩机打入桩管成孔，孔径一般选用16270325mm。确定桩距和桩深：桩距一般采用 23d。桩深宜为 46m，宜达土的天然含水量等于 18%20%时为止。3.桩孔布置：与灰土桩基本相同。4.施工工艺要点（l）宜采用隔排跳打法；（2）生石灰块粒径不大于 50mm，粉状含量不大于 15%；（3）桩孔中充盈系数宜为 1.41.7；（4）填充生石灰块时，要用桩管或落锤夯击密实；（5）桩孔上部至少有 lm 深度内应用素土封孔，以防开花放炮。第二章第二章 多层砖混结构的托承加固多层砖混结构的托承加固某商业综合楼，为 4 层砖混结构，建筑面积 1650m2，檐口高18.73m，基础平面见图 9-2-1。建筑采用条石带形基础，宽 0.6m，高 0.6m；490mm×490mm 砖柱承重，240mm 砖墙。楼面为现浇钢筋混凝土梁、板结构。屋面为钢筋混凝土整体屋面。配筋采用 8 号铅丝，致使屋面挠度达 120150mm，混凝土普遍开裂。该工程在施工前和施工过程中没有任何技术资料和验收记录，工程质量完全处于失控状态。17在 E 轴条石堡坎下设有一排水沟，因年久失修，导致污水沉积，地基长期处于浸泡状态。地质资料表明，该地区地下 2m 以内属人工填土层，物质成分复杂，厚度变化大，土质较松散，不宜作持力层。建筑物室内外高差达0.75m，作为临街商店，经营十分不便，切望降低室内标高。砖柱作用在条石带形基础上的荷载 N=1250kN，地基承载力R0.802×l.19×375000=357892.5（N） ，显然不安全，仅为规范要求的 22.2%。为此设计采用组合砖柱对原砖柱进行加固，见图 9-2-6。组合砖砌体计算如下：1-l 剖面假定为小偏心受压，即采用对称配筋为全截面受压。18混凝土为 按构造配筋，每边配 3l6。基础面处，按组合砖砌体轴心受压构件计算：代入得：16000005mm/m。位于断裂缝周围的微细裂缝，因渗水部位采用水泥高强砂浆封闭，并用水溶性聚氨酯 BF 浆液灌浆堵漏，效果很好，达到了全部止水的目的。9-16-3-2 热轧运输链 28.5 线变形缝的综合治理热轧运输链 28.5 线的变形缝，由于两侧结构的不均匀沉降，造成止水带拉裂，严重漏水。先把缝内的沥青绳和油麻丝全部挖出，挖到缝中间的止水带处，然后安上灌浆嘴，用 SH 高强砂浆封闭全缝，灌注非水溶性聚氨酯。为使沉降缝有适应变形的功能，又在高强砂浆75的上面浇注一层弹性橡胶涂料，然后加上一层止水带，粘结止水带与缝两侧混凝土的涂料采用 851 弹性聚氨酯，再在止水带上面用螺栓钢板固定。该缝 1988 年 11 月处理完毕，止水效果良好。第十五章第十五章 采用聚合物修补加固混凝土技术采用聚合物修补加固混凝土技术混凝土在其未使用前就存有微裂缝，尔后在使用过程中随环境、外力的影响则会产生新缝或使原有裂缝扩展。若不加注意，任其发展，会导致混凝土剥落，甚至整个结构自溃。如施工不当，这种崩溃过程将更为加剧。20 世纪初期，许多混凝土工程出现破损，有的甚至十分严重。 “修补” ，被提到议事日程。即材料与技术多种多样，为了获得混凝土修补后尽可能长的使用寿命，必须正确选择与使用修补材料。50 年代初，开始采用聚合物修补混凝土。随后，聚合物在该领域中的使用急剧增长，原因是陆续出现了新的聚合物系统及在实践中发现了聚合物具有许多适合混凝土修补所需的独特性能，不仅为工程修补节省了大量资金，且加快了修补施工速度，提高了修补质量。现叙述采用聚合物对混凝土进行修补加固的试验与工程应用实例。76第一节第一节 外部粘铜加固法外部粘铜加固法此法采用合适的胶粘剂粘结衬砌钢板补强承载钢筋混凝土结构。钢板一般选用 26mm 厚的带钢或根据构件形状采用槽钢、角钢。关键是胶粘剂的选用，其中环氧树脂是最合适的。9-17-1-1 ET 型建筑结构胶粘剂该股粘剂由甲、乙两组分组成。其中甲组分由环氧树脂、活性稀释剂、增韧剂、抗老化剂、触变剂、填料等组成；乙组分由固化剂及填料等组成。使用时甲、乙组分按（36）:1（重量比）拌匀后加入适量干燥洁净的中细砂，充分搅拌即