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房屋纠偏

           房屋纠偏的原因
 
          近年来由于多种原因,一些建筑物发生倾斜,严重影响正常使用,甚至危害用户安全;也有一些古老的建筑物发生了倾斜。正确分析建筑物发生倾斜的原因,提出合理可行的纠倾方案,采用简便、易行的施工方法,尽快将建筑物纠倾扶正,再通过加固修缮,以较小的工程费用支出(相当于原造价的20%~30%)挽救倾斜的建筑物,是利国利民的好事。
 
          房屋纠偏(又称纠倾)是指已有建筑物由于某种原因造成偏移垂直位置,而发生倾斜,严重影响使用,甚至危害住户生命财产和工厂生产安全时,所采取的纠倾扶正加固措施,以期恢复其正常使用功能。因所采取的原则与手段、方法与一般托换加固方法有类似之处,故建筑物纠偏国内外有的亦把它划为托换技术范畴,并作为它的一个重要分支。

 
           房屋纠偏原则
 
          1、纠偏前应对纠偏工程的沉降、倾斜、开裂、结构、地基基础、周围环境、地质、水文等情况进行详细调查定制周密的纠偏方案。
 
          2、应结合原始资料,配合补充勘查、补测,搞清地基基础和上部结构的实际情况和状态,分析、查清偏斜原因。
 
          3、进行纠偏设计时,应充分考虑地基土的剩余变形,以及因纠偏致使不同形式的基础和周围建筑基础对沉降的影响。
 
          4、被纠偏建筑应具有一定的整体刚度,若刚度不能满足纠偏要求,应先进行临时加固。
 
          房屋纠偏方法
 
         1、压桩掏土纠偏法
 
         压桩掏土纠偏法,系在建筑物沉降大的一侧用锚杆静压桩法先压桩,并立即将桩与基础锚固在一起,制止建筑物继续下沉,然后在沉降小的基础一侧进行掏土,减少基础底面下的承压面积,增大掏土一侧地基中的应力,使地基达到塑性变形,造成建筑物缓慢而均匀的下沉、回倾。
 
         2、顶升纠偏法
 
         顶升纠偏主要针对钢结构厂房倾斜纠偏,对部分沉降较大的柱子进行顶升抬高,对倾斜度大柱子进行单侧顶起,再做基础处理,达到厂房回倾,柱子纠偏的目的。



         建筑物倾斜产生的原因分析
 
        1、设计原因
 
       1)缺乏对规范的了解
 
       设计人员不熟悉或没有认真学习、掌握国家颁布的现行有关技术标准。加之规范又不断修订更新,设计人员缺乏认真学习,没有按规范正确进行基础设计者屡见不鲜。
 
         2)忽视概念设计
 
        建筑物基础设计未能准确掌握地基土特性,缺乏认真的方案比选和专家论证,采用的基础形式不当而引发事故。建筑物设计偏重于非对称的美学艺术,造成建筑结构 的不匀称,上部结构对地基施加的荷载作用不均匀,甚至差异较大,结构重心与荷载中心偏离,沉降缝布置欠妥等因素造成建筑物产生倾斜。同一栋建筑物上选用两 种以上基础形式或将基础置于刚度不同的地基土层上,易发生严重事故。
 
          3)计算设计存在偏差
 
          对于软土地基或建筑物形体复杂、高度变化较大时,必须按照变形与强度双控条件进行设计,以确保建筑物的整体均匀沉降。如果只进行强度验算,将会使建筑物发生不均匀或过量沉降。
 
         2、施工原因
 
          1)挡土壁
 
         挡土壁施工存在问题造成漏水、漏砂现象,导致开挖区周围地表下陷。由于挡土壁施工存在问题,应力集中于较脆弱的部位,容易导致挡土壁产生缺陷,或由于挡土 壁施工接缝问题,导致缺陷处产生漏水、漏砂现象,引致地表下陷。连续壁施工时,如果稳定液的水位或浓度不够,容易引起沟壁变形破坏,引起地表下陷。使用预 垒桩墙为挡土壁体时,因钻孔产生的地表松软,或因砂浆回填不好,而产生地中孔隙,可能使周边地层产生变形,引起地表下陷。
 
          2)挡土桩、废桩的拔除
 
          钢板桩、废桩抽拔时,因振动作用产生夯实效果,致使松散砂质土紧密,而造成地表下陷。板桩拔除后,地层中遗留孔隙,除了桩本身的体积外,还有附着于桩上的土壤,此孔隙不易用砂或灌浆方式将其完全填满,因此造成地表位移下陷。

 
           3)隆起导致沉陷
 
           在软弱粘土层中开挖,土方移除后,因解压作用,开挖区内外两侧覆土压力不平衡,挡土壁背侧的土壤极易产生塑性流动,从挡土壁的下端滑动至开挖面内,造成开挖底面隆起,而挡土壁背侧土壤产生下陷现象。
 
          4)施工抽水
 
         工程开挖时,若开挖深度低于地下水位,即需要抽水,以保持开挖面干燥。如果挡土壁止水性不好、贯入深度不足或抽水位置不当,使得开挖区周围的地下水位下降,导致土壤有效应力增加,将会造成开挖区外地表压密沉陷。
 
          3、外部干扰的原因
 
         1)相邻建筑物之间的距离、荷载的影响。相邻建筑物的基底应力相互迭加,引起新的附加沉降,造成建筑物的不均匀沉降。若相邻两栋建筑物基础的面积接近,荷 载差异小,则不均匀沉降小,反之则不均匀沉降大;若相邻建筑物的距离越近,且埋深差异越大,引起的相互不均匀沉降越大。一般情况下,后建的建筑物基础的埋 深应与原建筑物基础埋深大致相同,如果需要埋置不同深度,则相邻基础的间距应大致为相邻基底高差的两倍。
 
        2)建筑物室内外堆载或填土的影响。基础上及其附近有大面积堆载,如填土、生产堆料等。若荷载小,距离远,则对基础倾斜的影响小,反之,若荷载大,距离近,则对基础倾斜的影响大。
 
         3)相邻基坑、地下工程开挖施工的影响。相邻基坑、地下工程开挖解除了建筑物地基土侧向限制,如开挖过程中加固支护不当将造成地基土的侧向移动,施工过程中的降水、振动等活动容易造成地基土的扰动破坏,降低其承载力。
 
         解决方法:
 
         1、堆载法 :堆载压重时,若荷载较小,由于底板下附加应力增加不大,短期内效果不太明显。而且堆物的运输费用高,占地面积大,以及因底层住户搬迁,造成住户不便和有危险。若荷载过大,则沉降过快,采取稳定应急措施较困难。
 
           2、降水法(抽水与泥浆法):由于软土的渗透系数小,如采用降低地下水位法,短期内抽水降低地下水位较慢,效果也不显著。 堆载降水法在房屋沉降较小一侧的底层架空板下,加载堆压重量约占整幢房屋全部荷载的1/15。纠偏的效果虽不明显,但能减慢和控制房屋倾斜发展的速度。在建筑物沉降小的一侧打竖井抽水,降低地下水位。由于土的渗透系数小,抽水涌水量小,形成的潜流漏斗曲线缓降,影响半径小,效果不明显。静压锚杆桩法在沉降量大的一侧共压桩21根,桩长20m(为多节桩,断面250mm×250mm,每节长2m,用硫磺胶泥锚筋连接),压桩力300kN。由于压桩速度过快,布桩集中于一端,使软土被扰动,加剧了房屋的沉降与墙体裂缝的扩展。压桩后半年,房屋沉降才趋于稳定。静压杆桩和掏土纠偏法,先在沉降大的一侧基础底板上打孔,压桩41根(静压锚杆多节桩),每节长2.5m,断面250mm2,混凝土为C30号,用硫磺胶泥接桩,压桩力300~500kN,并使桩顶与筏基联成整体作为支承点,使房屋一侧沉降处于稳定状态;房屋沉降小的一侧压桩前同样在基础底板上打孔,压桩作保护桩(数量较沉降大的一侧少)。利用保护桩位竖向孔,对孔内深部的土层进行冲水捣土,形成孔穴。经反复冲水排出泥浆,使其下沉,房屋逐步回倾至倾斜率<3‰,然后在井孔中填砂,压入保护桩,封桩顶子整板内。历时约半年,可恢复正常使用功能。这类纠偏方法稳妥可靠,但费用大,工期长,所需费用相当于原造价的23%。
 
        3、掏土法:反向掏心抽降法纠偏时,在房屋沉降小的一侧,距房屋纵墙18m处同一直线上打37个斜向掏土孔井,孔雀0.3m,间距1m,孔井斜长41m,与水平向的夹角为50。,深入挤密桩尖下1/2宽度范围,其中4个孔井在桩尖下预留钢管。同时,在靠墙4m处打3个竖向掏土水井,孔径0.3m,井深31m。先用9m3空压机将压缩空气送入掏土井中,产生高速气流,形成气及水和泥浆的混合物,再将井内水和泥浆同时抽出。竖井的短期效果不显著。由于桩尖下的斜孔井孔穴内泥浆大量排出而使房屋沉降,沉降速度取决于抽水强度。抽水强度状,沉降快,影响范围也大;反之则小。停止抽水后沉降曲线平坦。包括打井,共历时13d(每h最大回倾约3cm)使房屋复位。改进型的反向掏心抽降法取消房屋一侧的垂直孔,在沉降小的一侧打一排间距1.5m、孔径30cm的斜孔,倾角一般为50~600。(视现场地形确定),伸入房屋宽度的l/2,预留4个斜孔(钢管)进行高压空气扰动抽水,使房屋逐步复位。这类纠偏方法费用低,每幢仅需6万元左右。

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