摘要:通過抱柱式臨時托換體系將房屋上部荷載轉移到新做托換樁上,然后向下開挖至設計標高,新做托換柱、永久托換承臺及地下室結構,待砼達到設計強度后,拆除臨時托換體系,從而解決了地下空間結構的實現。
關鍵詞:臨時(永久)托換 預頂
一、工程概況
廣州頤和南湖高爾夫會員住所F區C16別墅,為三層框架結構,柱下獨立基礎形式。現應業主要求,需在負一層局部區域進行地下增層擴建處理,本工程已由我司設計施工完畢,下面是部分施工現場圖片。
二、地下增層改造方法分析
1.原結構特點及施工條件限制性:
(1)該建筑位于半山坡上,原結構基礎埋深不一致,負二層架空高度僅1.0~2.0m。
(2)該別墅為兩戶連體別墅,兩戶結構錯層高度達2.0左右。距離該建筑物坡頂5.0m上方有另一幢建筑物。
(3)地質條件較好,局部已可見微風化巖,增加了地下開挖的難度。
2.托換加固方法:
(1)對開挖基坑周邊土體進行臨時側向支護。
(2)臨時托換體系采用抱柱式托換鋼梁體系。
(3)新做基礎采用錨桿靜壓嵌巖鋼管灌注樁式托換處理。
三、增層改造技術介紹
1.總體施工工藝流程:
放線→定位→障礙物拆除→嵌巖鋼管灌注樁施工→抱柱式托換鋼梁體系制安→側向支護體系施工→預應力反壓、臨時鎖樁→土方開挖至地下室增層所需標高→鑿除原柱基礎承臺→土建施工(地下室擋土墻、底板、永久托換承臺、托換柱)→拆除抱柱式托換鋼梁體系及部分樁體→清理收尾
2.錨桿穩壓施工工藝
錨桿制安→架設反力架→千斤頂安裝→鎖樁型鋼梁安裝→反頂穩壓→臨時焊接鎖樁→反壓體系拆除→焊接封樁
四、主要施工工藝方法介紹
1.嵌巖鋼管灌注樁施工
嵌巖鋼管灌注樁設計時,除了要滿足單樁承載力、樁身截面強度外,還要考慮土體向下開挖致樁身外露后,托換樁的整體穩定性和剛度變化。樁入巖長度必須保證在1.0m以上。
2.抱柱式托換鋼梁體系
為保證上部結構荷載能夠安全轉移到托換樁上,同時考慮到托換體系用完拆除時對原結構的損傷,以及臨時措施投入成本,新加臨時托換體系采用抱柱式托換鋼梁體系,四條槽鋼環抱砼柱并通過對拉螺栓鎖死柱身,兩條主轉換型鋼梁斜向布置在托換樁兩側。
3.側向支護體系施工
為了避免或減少因地下增層施工時、土體位移與變形造成對建筑物(及相鄰建構筑物)的影響,從而在既有建筑物基坑開挖周邊或柱間進行支護,形成支撐或支護墻體承受施工引起的側向土壓和地基差異變形。結合現場施工條件和地質情況,采用支護樁加水平支撐的側向支護體系,盡量利用既有建筑物的本身剛度。
4.預應力鎖樁技術
為保證上部結構荷載能夠完全轉移到托換樁上,在壓樁完成后通過對新加樁施加預應力反壓,從而實現新增荷載能夠很快的傳遞到新加樁基上,實現快速控制建筑物附加沉降。
五、施工中應注意的問題
用樁式托換法進行地下增層施工時,除了設計理論要符足實際受力情況外,成功的關鍵還在于施工程序是否合理,質量是否過關,具體應注意以下幾點:
1.樁入巖長度必須保證在1.0m以上,并嚴格控制樁清孔后的沉渣厚度。每根被托換柱兩側的兩根托換樁體在開挖露出部分設置交叉鋼筋,加強整體穩定性和協同工作能力。
2.抱柱式托換鋼梁體系施工時,結合面必須進行鑿毛處理,槽鋼與砼結合面灌注結構膠,充分發揮結合面的咬合力。
3.各被托換柱的托換施工必須跳做交叉施工,不能全面同時托換處理。
4.當托換結構體系強度達到設計要求后,才能拆除臨時托換體系。
5.托換承臺基槽開挖、千斤頂預頂等施工過程中,應加強對原結構的檢查,做到信息化施工,對一些關鍵部位進行應力、變形監測,預設報警值,并做好應急預案,保證結構的絕對安全。
六、結束語
1.采用樁式托換技術進行地下增層改造,準確的設計分析是基礎,合理的施工流程和構造、連接處理是關鍵。實踐證明,樁式托換方法能夠很好的建立一個新的安全可靠的受力體系。
2.為了有效控制建筑物的沉降變形,可實施預應力鎖樁來解決。
3.本方法在實際工程中得以實現,值得在處理類似工程時參考。