机动车综合性能检测工程基础加固
(TY201507)
1、工程概况
机动车综合性能检测中心占地面积 12000 m2,建设于2009年。因为原场地是由丘陵区域整平形成的,回填土厚度不均匀,地基处理不彻底,导致建筑物发生不均匀沉降,墙体开裂等现象。
2、工程地质条件
整个场地原来是丘陵,整平后形成现在的场地。整个场地回填土厚度不均匀。勘察时回填时间不足五年,距今也就10年左右时间。
办公楼和机动车综合性能监测站所在部位该层素填土埋深较厚,厚度达到10.10~18.60 米,Ⅱ级维护站部位该层素填土相对较薄,厚度为2.40-5.80 米。杂色,稍湿,松散~稍密,由圆砾混少量粉质粘土回填堆积而成。因其含土量相对较少,故未能将圆砾和粉质粘土这两种回填材料详细划分开。回填堆积时未经碾压处理,故造成其密实度差异很大。采用重型圆锥动力触探试验,试验修正
指标如下:N63.5=10.8 击(平均值)、N63.5=23.1 击(最大值)、N63.5=2.8 击
(最小值)、变异系数δ=0.41,故该层很不均匀。
3、建筑结构情况
3.1 综合办公楼
综合办公楼建筑面积2740m2,三层,框架结构,浅层地基处理,独立基础。与机动车维修站伸缩缝隔开。
3.2 机动车维修站
机动车维修站建筑面积920m2,单层排架结构,柱高4.5m,浅层地基处理,独立基础。与综合办公楼伸缩缝隔开。
原建筑地基处理方式
机动车检测站与维修站的排架结构采取2.0m厚的3:7灰土+1.0厚的压实素土,综合楼框架结构采取2.0m厚的3:7灰土+1.0厚的压实素土+3.0厚的素土挤密桩。
基础不均匀沉降的原因分析
尽管浅部地基进行了处理,解决了地基基础的承载力问题,但深部回填土的密实度很差,自重固结沉降比例较大,回填土厚度不一,遇到地下水后将会加剧回填土的沉降。
地基基础加固方法
6.1 综合楼
6.1.1 综合楼荷载分析
根据建筑结构图纸重新建模计算,各柱传至基础顶面的竖向荷载标准值Fk(KN),根据建筑结构图纸的基础埋深与尺寸计算各基础自重与基础上覆土标准值Gk(KN),基础埋深1.8m。
6.1.2 综合楼基础加固
本次加固主要解决深部回填土的沉降问题。以前也采用注浆方式进行过加固,但由于注浆工艺与质量不可控的缺陷,注浆加固效果不好。
本次采用锚杆静压钢管桩结合深部注浆方式加固。
钢管桩直径Φ219mm,壁厚6.0mm,管内灌注混凝土,采取基础开孔后锚固方式静压。
浅层2.0m厚的灰土垫层,如果开始静压阻力较大无法穿透时,可预先钻孔松土,钻孔直径150mm以上。
回填土富含砂砾,可能局部有块石,如果压桩无法达到设计深度要求时,采取管内松土取土方法,想法减少端部阻力。
钢管桩设计深度应进入原始土层不小于1.0m或者最终压桩力不小于80吨,平均约15.0m左右,每个基础不少于4根桩,共100根。
为提高单桩承载力,可增加钢管内端部夯扩工艺。
6.2 机动维修站基础加固
6.2.1 机动维修站荷载分析
机动维修车间为排架结构,跨度21.0m,柱距6.0m,柱顶标高4.5m,柱底标高-1.2m,柱截面700*500mm,屋面板选用100厚彩钢保温复合板(01J925-1),屋架选用(05G515)GWJ21-2C,檩条选用C型钢LC6-3b,檩条间距1.5m,根据建筑结构图纸重新计算:
屋面恒荷载标准值:
100厚彩钢保温复合板:0.2KN/m2
檩条:0.05KN/m2
屋架悬挂:0.1KN/m2
屋架自重(GWJ21-2):10.5KN
柱顶集中恒荷载标准值:27.3KN
柱底标准组合荷载标准值:79KN
基础自重标准值:49.0KN
覆土荷载标准值:121.5KN
柱顶上墙荷载标准值:104.1KN
柱间窗间墙荷载标准值:127KN
柱间门间墙荷载标准值:87KN
窗间柱开挖基础后的基础底面恒荷载标准值:359KN
门洞柱开挖基础后的基础底面恒荷载标准值:319KN
6.2.2 机动维修站基础加固方案
由于机动维修车间为排架结构,局部柱沉降较厉害,病害现象就是窗间墙开裂或柱顶以上围护墙开裂。由于单柱荷载较小,基础反力有限,采取较小直径的锚杆静压钢管桩。
钢管直径Φ152mm,壁厚5mm,管内灌注混凝土,基础后开孔锚杆静压工艺。
(2)浅层2.0m厚的灰土垫层,如果开始静压阻力较大无法穿透时,可预先钻孔松土,钻孔直径100mm以上。
(3)回填土富含砂砾,可能局部有块石,如果压桩无法达到设计深度要求时,采取管内冲击破碎助沉或者改为锤击沉桩方法。
(4)钢管桩设计深度应进入原始土层不小于1.0m或者最终压桩力不大于25吨,预估长度15.0-17.0m,每个基础不少于4根桩,根据实际需要加固的基础确定总数量,全部加固需要56根桩。
6.3 机动检测站基础加固
6.3.1 机动检测站荷载分析
框排架结构,0.000以下为烧结页岩实心砖,以上为页岩多孔砖(25-30%孔洞率16.5KN/m3),外墙厚度370mm,内墙厚度240mm。B-C轴线排架柱370*370mm,柱高6.0m,柱底-1.7m。钢屋架(06SG517-1)FGWJ12-2改,C型檩条LC6-20.3,屋面板100厚彩钢保温复合板。A-B轴线间3.300标高屋面板钢筋混凝土板厚100mm。
(1)C柱列:
柱顶屋面荷载标准值:10.0KN
柱身荷载标准值:26.5KN
地基梁上墙体自重标准值:325.0KN(6.2m间距内,已考虑女儿墙与窗洞)
基础自重标准值:104.0KN(6.2m间距内)
基础上覆土自重标准值:270KN(6.2m间距内)
基础未开挖前底面荷载标准值:735KN(包括覆土)
基础开挖后底面荷载标准值:600KN(包括一半覆土)
B柱列:
柱顶屋面荷载标准值:10.0KN
柱身荷载标准值:26.5KN
地基梁上墙体自重标准值:325.0KN(6.2m间距内,已考虑女儿墙与窗洞)
横墙墙体自重标准值:72KN(分摊一半)
3.300标高屋面自重标准值:110KN(分摊一半)
基础自重标准值:104.0KN(6.2m间距内)
基础上覆土自重标准值:270KN(6.2m间距内)
基础未开挖前底面荷载标准值:918KN(包括覆土)
基础开挖后底面荷载标准值:782KN(包括一半覆土)
A柱列:
3.300标高屋面自重标准值:110KN(分摊一半)
地基梁上墙体自重标准值:195KN(6.2m间距内,已考虑女儿墙与窗洞30%)
横墙墙体自重标准值:72KN(分摊一半)
基础自重标准值:104.0KN(6.2m间距内)
基础上覆土自重标准值:270KN(6.2m间距内)
基础未开挖前底面荷载标准值:750KN(包括覆土)
基础开挖后底面荷载标准值:610KN(包括一半覆土)
6.3.2 机动检测站基础加固方案
由于机动检测车间为框排架砖混结构,局部墙柱沉降较厉害,病害现象就是窗间墙开裂开裂。由于单位墙重荷载较小,基础反力有限,采取较小直径的锚杆静压钢管桩。
(1)为增加墙体整体刚度,有效调动上部荷载,首先在基础梁上方增设夹板梁,梁高度0.6m,夹板厚度150mm,上下配2Φ12钢筋,箍筋Φ6@250,穿墙洞梁240*240@1500,内配4Φ12钢筋,上口对拉筋Φ12@1000.
(2)钢管直径Φ152mm,壁厚5mm,管内灌注混凝土,基础后开孔锚杆静压工艺。
(2)其他情况与前述相同。
(4)钢管桩设计深度应进入原始土层不小于1.0m或者最终压桩力不大于50吨,预估长度17.0m以上,每个柱基础不少于2根桩,根据实际需要加固的基础确定总数量。全部加固预估60根桩.