注冊(cè)建筑師技術(shù)交流:建筑鋼筋樁在某廠房加固中的應(yīng)用
發(fā)布者:蘇州西菱培訓(xùn)
鋼筋樁是將粗鋼筋(鋼筋直徑≥25mm)作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件直接打入地下,粗鋼筋作為受力構(gòu)件直接承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向荷載。鋼筋樁屬于柔性樁,一般僅適合用于基巖埋深較淺,上部土層為黏土或亞黏土的土層,樁尖打入基巖一定深度,作為支點(diǎn),樁身置于土層中,土對(duì)鋼筋樁的側(cè)向壓力起到側(cè)向支承作用,鋼筋樁的穩(wěn)定性主要取決于樁側(cè)土層的抗剪中,土對(duì)鋼筋樁的支承力則取決于樁尖處于基巖的強(qiáng)度和樁尖進(jìn)入基巖的深度。
鋼筋樁一般是按端承樁考慮,鋼筋樁并不能考慮由它承擔(dān)基礎(chǔ)上的全部荷載,僅起到減少基底應(yīng)力的作用。在工程加固中采用鋼筋對(duì)基礎(chǔ)加固補(bǔ)強(qiáng)的應(yīng)用實(shí)例并不多見(jiàn),其主要原因有:
首先,鋼筋樁是柔性樁,而且樁的直徑較細(xì),直接用鋼筋樁來(lái)承擔(dān)豎向荷載,樁的穩(wěn)定性問(wèn)題是其主要弱點(diǎn)。
其次,采用鋼筋樁加固工程的實(shí)踐太小,相關(guān)的試驗(yàn)資料比較匱乏,一般設(shè)計(jì)單位和業(yè)主不敢采用。
再次,由于鋼材的銹蝕原因,直接將鋼筋打入在潮濕的土層中,鋼筋的耐久性令人擔(dān)心。
由于鋼筋樁的施工工藝非常簡(jiǎn)單,施工速度快,鋼筋樁的長(zhǎng)度方向的連接處理直接和簡(jiǎn)便,因此,這種樁特別適合用于場(chǎng)地狹窄,凈空低矮的工程地基的加固。目前在工程地基加固領(lǐng)域中廣泛采用樹(shù)根樁、錨桿靜壓樁等微型樁的同時(shí),在遇到特殊的施工場(chǎng)地和環(huán)境條件的地基加固方案選擇時(shí),鋼筋樁也不失為一種有效的加固手段,值得研究與開(kāi)發(fā)。
一、鋼筋樁的應(yīng)用范圍
采用鋼筋樁對(duì)地基進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)有一定的局限性,這種方法對(duì)工程的土質(zhì)、基巖的深度以及基礎(chǔ)的形式均有要求,當(dāng)這類(lèi)基礎(chǔ)發(fā)生了如下問(wèn)題,就可以考慮采用鋼筋樁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng):
1.地基和基礎(chǔ)承載力不足時(shí);
2.由于地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)和施工原因,建筑物建成后,發(fā)生不均勻沉降;
3.建筑的地基基礎(chǔ)加固;
4.土體邊坡穩(wěn)定加固等。
二、鋼筋樁施工的主要特點(diǎn)
1.鋼筋樁的打樁施工對(duì)施工場(chǎng)地要求不高。
2.鋼筋樁打樁施工時(shí)噪音小,振動(dòng)小,對(duì)周邊建筑物影響小。
3.鋼筋樁施工過(guò)程所有操作都可在地面上進(jìn)行,比較方便。
4.鋼筋樁與原有基礎(chǔ)承臺(tái)聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體,基礎(chǔ)與鋼筋樁共同工作,承擔(dān)上部荷載。
5.鋼筋樁的樁徑很小,因而施工對(duì)原有的建筑物的基礎(chǔ)和承臺(tái)幾乎不產(chǎn)生擾動(dòng)。
三、工程實(shí)例
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某廠試驗(yàn)車(chē)間接跨工程,長(zhǎng)30m,跨度為(15+21)m,廠房高度13m,基礎(chǔ)做法是:素混凝土墊層上做混凝土杯口基礎(chǔ),杯口基礎(chǔ)下設(shè)計(jì)未考慮做樁基礎(chǔ);廠房上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)。距離本車(chē)間東山墻5m處一幢6層樓的綜合辦公樓。
該廠房基礎(chǔ)處于坳鉤地段,場(chǎng)地各層土層的厚度和性質(zhì)在垂直和水平方向上有一定差異,且底部是基巖風(fēng)化帶面起伏較大,坡度最大可達(dá)到20°~30°,廠房荷載分布不均勻,山墻處集中荷載較大,內(nèi)設(shè)30t橋式吊車(chē)1臺(tái)。
接跨工程剛竣工后不滿1年,廠房就出現(xiàn)了較嚴(yán)重的使用功能方面的問(wèn)題,主要問(wèn)題如下:東山墻與屋面板的交接處被拉裂開(kāi),防水卷材被拉裂,出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;東山墻與邊柱已經(jīng)分離,且整個(gè)山墻朝東外傾斜;廠房沿墻面出現(xiàn)不同程度的裂縫,裂縫在16-17軸處尤為嚴(yán)重,窗間墻處已出現(xiàn)45°斜裂縫,并已貫通。從整個(gè)廠房來(lái)看,裂縫的主要特點(diǎn)是:
1.伸縮縫處的裂縫是上寬下窄;
2.山墻與抗風(fēng)柱、邊柱間的裂縫是上大下小;
3.廠房北面的裂縫比南面多;
4.廠房地坪上的裂縫在接跨軸線16-17處突然增加,并且裂縫的走向是平行于橫軸線,被裂縫分割出的兩塊地坪之間出現(xiàn)了西高東低的現(xiàn)狀。
經(jīng)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因分析,主要是接跨廠房車(chē)間是建造在地質(zhì)的坳溝地段,場(chǎng)地各土層的厚度和性質(zhì)在垂直和水平方向存在著一定的差異,且土層底部基巖風(fēng)化帶面起伏較大,起伏坡度最大可達(dá)20°~30°,廠房的上部荷載分布不均勻,山墻處的集中荷載較大,因此,實(shí)際裂縫所產(chǎn)生的現(xiàn)狀基本與地質(zhì)報(bào)告所描述的基巖起伏情況相吻合。