用预应力粗钢筋加固膨胀土地基中砖混结构房屋的方法.doc

用预应力粗钢筋加固膨胀土地基中砖混结构房屋的方法 膨胀土具有吸水膨胀，失水收缩，再吸水再膨胀，再失水再收缩的特性。这种特性使房屋基础受到膨胀力的循环作用，结构薄弱部位首先开裂，特别是砖混结构，其裂缝会迅速扩展，贯通整个墙体甚至基础，严重的会造成墙体倾斜、错位。下面以一幢锻压车间（图9-3-l）为例，介绍用预应力粗钢筋对膨胀土地基中砖混结构房屋的加固方法。 1.采用￠l8钢筋作为预应力主筋。 2.先在房屋四角制作钢筋混凝土垫块，垫块内设φ6@200钢筋网片，见图9-3-2。 3.按图9-3-2在墙上打洞并埋入钢筋，用1:1水泥砂浆灌实，并与第二步同时施工。 4.待钢筋混凝土垫块达到28d龄期后，将预应力钢筋按房屋尺寸焊接好，安放在施工图所示位置及标高，无螺纹的一端与预埋角铁焊牢，拧紧2号螺母使预应力主筋拉直即可，然后将有螺纹一端也焊于角铁一侧，同时取下1号、2号工作件，并将伸出角铁的预应力筋趁烤热瞬间迅速打弯焊于角铁一侧，见图9-3-2、9-3-3。 5.将3号撑杆按图9-3-2所示位置照图9-3-4焊好。 6.将拉紧螺栓按图9-3-4放置。 7.待上述各项工作完毕后，即可拧动拉紧螺栓。注意应同时拧动螺栓上的螺母，待拧到张拉图所示位置后，预应力钢筋上的预应力即达到设计要求。此时施加预应力的工作即告完成。 8.构造要求。按规范要求用C30号细石混凝土将钢筋封闭形成钢筋混凝土圈梁。 利用上述方法还成功地对其他几幢房屋进行了加固处理。竣工后，建筑物不再出现裂缝，取得了较好的技术经济效果。 第1章 地梁下用钢筋混凝土压入桩进行基础托换 第1节 工程概况 该工程为新建5层办公楼，验收时发现西端山墙窗台下产生了竖向裂缝和水平裂缝，水裂缝宽达10mm。紧连山墙开间的底层纵墙均有上宽下窄的斜裂缝，最大缝宽3mm。由于此处屋顶有一个20m3的水池要装水，因此必须加固才能确保安全。 地质资料表明，工程场地内粘土与亚粘土并存，虽为较厚的匀质土（6~9m），但其工程特征有明显差异，见表9-4-1。西端有裂缝的山墙基础处在亚粘土区域中，埋深仅为1.2m，地基土含水量受地表水影响较大。亚粘土较粘土透水性强，当它含有一定水分时，上部荷载主要由亚粘土中固体颗粒和孔隙水压力来承担；当天气连续干旱时，地基土失水，孔隙水压力逐渐消失，同时固体颗粒压力逐渐增大，亚粘土被压缩，而粘土的含水量相对稳定， 对地基影响并不明显，因而造成地基不均匀沉降。下雨后，地表水很快渗入亚粘土中，孔隙水压力得到补偿，固体颗粒压力减少，亚粘土出现回弹现象，山墙上裂缝便呈现闭合的趋势。因此，地基土含水量的变化，是造成房屋开裂的主要原因。 该工程基础加固，采用地梁下压入桩进行基础托换，不但可以把上部荷载直接传递到含水量相对稳定的深层土中（≥3.5m），避开大气对土层的影响，同时可减轻原基底压力，减少地基下沉，具有工程量小，费用低，结构性能可靠的特点。 第2节 压桩的设置 地梁下钢筋混凝土压人桩的设置根数，主要与单桩承载能力的大小有关。一般单承载力由桩的截面大小、桩长、地基特征值、地梁承顶能力、建筑物自重等诸因素确定。由于地基持力层较浅，承载力较高，预计压入土中的摩擦端承桩不可能很长。考虑到施工简便和经济效益，采用了较小桩的截面（200mm200mm）和较高的单桩承载能力（200kN）。要求压桩封顶完成后，墙与地梁的空隙用泵压入水泥砂浆填充密实，由于操作导坑也用毛石混凝土恢复充填，因此，可使原有地震承载力得到恢复，与压入桩处于共同工作状态。 原有地基的承载能力，可用轻便触探仪测定，不足部分由压入桩承担。每米长地梁下需设置压入桩的根数n可按下式计算： 式中G+P——每米长基础上恒载与活载之和（kN）； [R]——基础底面的地基承载力（kN/m2）； A——每米长基础底面积（m2）； Pj ——压入桩的单桩承载力（kN）。 第3节 地梁承顶压能力复核 在地梁下，通过千斤顶进行压桩，其反力直接传给地梁。由于一般民用建筑的地圈梁多按构造配置，其截面及配筋普遍偏小，在压桩过程中，地梁被顶裂时有发生。因此，施工前应对地梁的承顶压能力进行复核。 根据结构状况，地梁可看成具有不间断弹性支座的连续梁，以千斤顶反力作外力，直接作用在弹性地基梁上计算内力，并验算其截面强度。但这种计算过于繁琐，不适于施工现场应用。采用倒梁法简化计算过程，一般施工开挖操作导坑宽度约0.8m，故近似取地梁长1.0m，并假定其上作用均布荷载，根据最大压桩力和千斤顶上钢垫板宽度，可求出地梁内力。当复核地梁截面强度为安全时，便可施工。否则，应在地梁下增设钢托梁或钢筋混凝土地梁。一般新增混凝土地梁长1.0m，截面取bh=300mm250mm，当被加固房屋未设地梁时，在墙下设置这种短地梁，也