水库溢洪道楼梯间倾斜纠偏的技术处理?
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发布时间：2023-05-05 15:40
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时间：2023-11-17 12:13
某水库溢洪道启闭机室楼梯间为单开间四层砖混结构，混凝土筏板基础，由于地基的不均匀沉降出现整体倾斜，超出我国危险房屋鉴定标准（JGJ125-99）规定的7‰标准，直接影响启闭机的正常使用，危及水库及周边人们的生命财产安全，造成不安定因素，因此必须及时进行纠偏处理。
1、溢洪道楼梯间倾斜的原因分析
溢洪道楼梯间倾斜受多种因素影响，根据原有设计及施工资料，结合工程现状分析，对楼房的结构、具体的工程地质条件及其周围的环境进行了详细的调查研究后，分析认为造成楼梯间倾斜的主要原因有:(1)建筑物的基础设计中，混凝土筏板基础南端位于溢洪道左岸混凝土闸墩之上，不易产生沉降；混凝土筏板基础北端位于左岸人工回填土之上，易产生沉降。基底南北两侧的物理力学性态的较大差异造成应力分布不均匀，造成该楼梯间沉降速率的差异日趋严重，致使楼房向地基承载力小的北侧土基倾斜。(2)溢洪道左岸坝肩基底5m左右回填的碎石土土质比较差，采用混有石块和部分砂、石颗粒的原坝体开挖土进行回填，厚度2-3m，且石块较大、较多，回填质量难以保证,这也是造成楼梯间基础不均匀沉降的原因之一。
2、溢洪道楼梯间倾斜纠偏技术方案的确定
工程纠偏实践表明，影响建筑物产生倾斜的因素是多方面的。为了取得比较理想的纠偏加固效果，针对本工程实际，在查明建筑物倾斜原因的基础上选择相应的纠偏加固技术，做到既节约投资又安全可靠。为了保证纠偏施工的顺利进行，施工前我们组织有关人员进行了详细会勘，一致认为该房屋的以下特征表明对其进行纠偏是可行的。
（1）房屋虽整体倾斜，但外形及主体结构均完好无损，各构件未出现变形、裂缝损坏及位移。
（2)各楼层平面及立面均大致呈矩形，无明显的高低差异，有利于房屋的整体受力。
（3）楼房各受力纵横墙相互连结良好，表明该楼房属砌体承重结构中的刚性房屋类型，有利于整体传力。
综合以上分析，结合建筑物的整体刚度、基础形式及场地条件，决定采用综合纠倾加固技术。先进行地基加固,在建筑物北侧筏板基础下做混凝土灌注桩，待灌注桩强度达到设计强度后，以混凝土灌注桩作为支撑并提供顶升所需反力，用千斤顶抬高楼房沉降大的一侧，将建筑物顶升纠偏。沿筏板基础北端设置5颗灌注桩，桩径500mm，桩长5.0m，采用洛阳铲成孔。灌注桩内下设钢筋笼，桩身混凝土强度等级C20，采用普通硅酸盐水泥。对左岸坝肩及溢洪道交通桥北侧回填土重新开挖回填，并据钻孔取芯情况确定是否灌浆。
3、楼梯间基础灌注桩的施工
3.1在纠偏施工前对建筑物整体进行勘测，对溢洪道楼梯间进行可靠支撑和加固，避免由于加固过程中引起节点处内力集中造成的剪力破坏和其他危险。
3.2开挖楼梯间北侧相关纵墙及横墙基础两侧的填土，直至露出基础底，两侧开挖宽度为沿基础向外扩展2m。
3.3钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩作为一种基础承载结构和地基支撑的构造形式，是施工建设中应用比较普及的技术内容，是一种有效的地基处理方式。施工工艺流程为：施工准备→材料机具进场、钢筋笼制作、桩位放样→洛阳铲成孔→质量检查→钢筋笼吊装→混凝土搅拌及混凝土灌注→混凝土灌注桩质量检测。
（1）洛阳铲开始作业时，桩孔位置要正确。成孔过程中，作好现场记录。随时量测孔径、平面位置和垂直度等是否符合设计要求、允许偏差是否在规定范围以内。当孔底标高达到设计要求时，必须将孔底虚土清理干净。成孔后，对成孔检查验收，即成孔的几何尺寸、标高、地层土质等与设计要求及地质报告是否一致。钢筋笼主筋为8Φ12mm，箍筋为Φ8@200，箍筋要与主筋焊接，钢筋笼长2400mm。在施工过程中，钢筋笼必须对准成孔中心，钢筋笼周围混凝土保护层垫块要分布均匀，绑扎牢固，确保钢筋保护层尺寸可靠。
（2）灌注桩混凝土的灌注。在混凝土运输、浇注入孔过程中，操作不当容易发生离析现象，影响混凝土的均质性，所以浇注前，要设置斜槽等下料设施。其次，灌注混凝土时，为了使混凝土能振捣密实，应分层浇注分层振捣，并在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇注振捣完毕。混凝土浇注到某一部位时，不能因机械故障、断水、断电等中断混凝土的浇注，一旦开始浇注，就必须保证混凝土的浇注能连续紧凑进行，不得中途停顿。如因技术或组织原因不能连续施工，停顿时间不能超过混凝土的初凝时间，一般为180min。
（3）混凝土灌注桩施工宜逐个成孔，逐个浇注，即成一个孔浇注一个，要求跳仓施工不可同时成孔。
4、用千斤顶对楼梯间实施顶升纠偏
顶升纠偏技术是将建筑物基础和上部结构沿某一特定位置进行分离，在分离区设置若干个支撑点，通过安装在支撑点的顶升设备，使倾斜建筑物做竖向转动得到整体扶正，该技术主要适用于基础沉降过大而上部结构整体刚度较好的建筑物。
4.1观测点布设和测量
顶升纠偏前应定期对建筑物进行沉降和变形观测，分析沉降是否稳定，稳定后方可进行整体纠偏。
顶升工作开始前，在建筑物四角设垂球，在上部结构的圈梁上和基础上分别设置观测点，以便在顶升作业过程中观测建筑物偏离、上抬情况和基础沉降情况；在千斤顶的墙边设置标尺；标明每次的顶升量和总顶升量，便于千斤顶操作人员操作和观测。本工程的纠偏中，在该楼北墙中部和东西端两个角上各设置一垂球；在该楼北墙的东面、西面和中部各设置一根标尺；在楼四个角的基础上各设置一个沉降观测点。顶升作业前，对各观测点全部进行一次测量并记录。
4.2顶升纠偏方案的实施
顶升纠偏是一项技术性强的施工技术，因此要求组织严密，计划周全，才能确保顶升纠偏的成功。顶升时要服从统一指挥，正式顶升前要进行一次试顶升，以全面检查各项工作是否完备、正常。楼房顶升要在灌注桩强度达到设计强度后进行，本工程以混凝土灌注桩做为支撑、在桩顶安装千斤顶进行顶升纠偏，使大楼南北方向纠偏后达到垂直状态。
（1）因为该楼梯间条形基础为素混凝土，顶升时为防止基础的断裂故在基础下垫设20mm厚钢板，以提高基础整体刚度。
（2）在每个支承点将预先设计的所有支座、型钢支撑及千斤顶全部安装好后，顶紧千斤顶，将基础荷载转移在混凝土灌注桩上。
（3）采用混凝土灌注桩作为支撑并提供顶升所需反力，用千斤顶将建筑物顶升纠偏。
（4）顶升时分级同步进行，每个千斤顶基本上以同步压力上升。缓慢顶升千斤顶抬高基础，每天顶升高度控制在2cm。纠偏工作需要一个时间过程，不能盲目追求纠倾速度，矫枉过正，否则可能使楼房产生不可控制的倾覆。
（5）在顶升作业过程中每进行一次顶升后，用水准仪和经纬仪对各观测点进行沉降观测，以沉降观测值作为纠偏信息及时调整纠偏方案。
（6）当顶升的千斤顶行程不够需倒程时，要及时、分台次在千斤顶下加塞钢筋混凝土预制垫块，防止因同时倒程、受力过于集中而发生危险。
（7）待基础抬升到预定高度，当楼房各面侧墙基本达到垂直状态，从楼顶四个角吊垂线至地面的目测结果呈垂直状态，仪器测量也达到设计要求时，终止顶升纠偏。立即将墙体主要受力部位用预制垫块垫牢，并用混凝土进行墙体连接；待条形基础上的荷载全部分担到钢筋混凝土垫块上以后撤出千斤顶，并及时浇筑混凝土填满空隙。
（8）将钢筋混凝土垫块浇筑成连梁，并与原筏板之间确保连接紧密。
（9）重新对开挖的基础进行回填，分层夯实，干容重控制在1.65g/cm3以上。
顶升工作全部结束后，再对各观测点全部测量一次并记录，并用仪器核对垂直度。
5、结语
在纠偏过程中，该楼未发生结构开裂现象。纠偏加固完成以后进行了检测，纠偏结果达到了设计要求，该建筑纠偏后半年多的后期跟踪监测结果显示，楼梯间没有再发生倾斜现象。由此说明这一施工方案切实可行，安全可靠，有效地挽回了因工程质量问题产生的经济损失，对保证结构安全、保障水库的安全运行具有重要的作用。
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时间：2023-11-17 12:13
某水库溢洪道启闭机室楼梯间为单开间四层砖混结构，混凝土筏板基础，由于地基的不均匀沉降出现整体倾斜，超出我国危险房屋鉴定标准（JGJ125-99）规定的7‰标准，直接影响启闭机的正常使用，危及水库及周边人们的生命财产安全，造成不安定因素，因此必须及时进行纠偏处理。
1、溢洪道楼梯间倾斜的原因分析
溢洪道楼梯间倾斜受多种因素影响，根据原有设计及施工资料，结合工程现状分析，对楼房的结构、具体的工程地质条件及其周围的环境进行了详细的调查研究后，分析认为造成楼梯间倾斜的主要原因有:(1)建筑物的基础设计中，混凝土筏板基础南端位于溢洪道左岸混凝土闸墩之上，不易产生沉降；混凝土筏板基础北端位于左岸人工回填土之上，易产生沉降。基底南北两侧的物理力学性态的较大差异造成应力分布不均匀，造成该楼梯间沉降速率的差异日趋严重，致使楼房向地基承载力小的北侧土基倾斜。(2)溢洪道左岸坝肩基底5m左右回填的碎石土土质比较差，采用混有石块和部分砂、石颗粒的原坝体开挖土进行回填，厚度2-3m，且石块较大、较多，回填质量难以保证,这也是造成楼梯间基础不均匀沉降的原因之一。
2、溢洪道楼梯间倾斜纠偏技术方案的确定
工程纠偏实践表明，影响建筑物产生倾斜的因素是多方面的。为了取得比较理想的纠偏加固效果，针对本工程实际，在查明建筑物倾斜原因的基础上选择相应的纠偏加固技术，做到既节约投资又安全可靠。为了保证纠偏施工的顺利进行，施工前我们组织有关人员进行了详细会勘，一致认为该房屋的以下特征表明对其进行纠偏是可行的。
（1）房屋虽整体倾斜，但外形及主体结构均完好无损，各构件未出现变形、裂缝损坏及位移。
（2)各楼层平面及立面均大致呈矩形，无明显的高低差异，有利于房屋的整体受力。
（3）楼房各受力纵横墙相互连结良好，表明该楼房属砌体承重结构中的刚性房屋类型，有利于整体传力。
综合以上分析，结合建筑物的整体刚度、基础形式及场地条件，决定采用综合纠倾加固技术。先进行地基加固,在建筑物北侧筏板基础下做混凝土灌注桩，待灌注桩强度达到设计强度后，以混凝土灌注桩作为支撑并提供顶升所需反力，用千斤顶抬高楼房沉降大的一侧，将建筑物顶升纠偏。沿筏板基础北端设置5颗灌注桩，桩径500mm，桩长5.0m，采用洛阳铲成孔。灌注桩内下设钢筋笼，桩身混凝土强度等级C20，采用普通硅酸盐水泥。对左岸坝肩及溢洪道交通桥北侧回填土重新开挖回填，并据钻孔取芯情况确定是否灌浆。
3、楼梯间基础灌注桩的施工
3.1在纠偏施工前对建筑物整体进行勘测，对溢洪道楼梯间进行可靠支撑和加固，避免由于加固过程中引起节点处内力集中造成的剪力破坏和其他危险。
3.2开挖楼梯间北侧相关纵墙及横墙基础两侧的填土，直至露出基础底，两侧开挖宽度为沿基础向外扩展2m。
3.3钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩作为一种基础承载结构和地基支撑的构造形式，是施工建设中应用比较普及的技术内容，是一种有效的地基处理方式。施工工艺流程为：施工准备→材料机具进场、钢筋笼制作、桩位放样→洛阳铲成孔→质量检查→钢筋笼吊装→混凝土搅拌及混凝土灌注→混凝土灌注桩质量检测。
（1）洛阳铲开始作业时，桩孔位置要正确。成孔过程中，作好现场记录。随时量测孔径、平面位置和垂直度等是否符合设计要求、允许偏差是否在规定范围以内。当孔底标高达到设计要求时，必须将孔底虚土清理干净。成孔后，对成孔检查验收，即成孔的几何尺寸、标高、地层土质等与设计要求及地质报告是否一致。钢筋笼主筋为8Φ12mm，箍筋为Φ8@200，箍筋要与主筋焊接，钢筋笼长2400mm。在施工过程中，钢筋笼必须对准成孔中心，钢筋笼周围混凝土保护层垫块要分布均匀，绑扎牢固，确保钢筋保护层尺寸可靠。
（2）灌注桩混凝土的灌注。在混凝土运输、浇注入孔过程中，操作不当容易发生离析现象，影响混凝土的均质性，所以浇注前，要设置斜槽等下料设施。其次，灌注混凝土时，为了使混凝土能振捣密实，应分层浇注分层振捣，并在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇注振捣完毕。混凝土浇注到某一部位时，不能因机械故障、断水、断电等中断混凝土的浇注，一旦开始浇注，就必须保证混凝土的浇注能连续紧凑进行，不得中途停顿。如因技术或组织原因不能连续施工，停顿时间不能超过混凝土的初凝时间，一般为180min。
（3）混凝土灌注桩施工宜逐个成孔，逐个浇注，即成一个孔浇注一个，要求跳仓施工不可同时成孔。
4、用千斤顶对楼梯间实施顶升纠偏
顶升纠偏技术是将建筑物基础和上部结构沿某一特定位置进行分离，在分离区设置若干个支撑点，通过安装在支撑点的顶升设备，使倾斜建筑物做竖向转动得到整体扶正，该技术主要适用于基础沉降过大而上部结构整体刚度较好的建筑物。
4.1观测点布设和测量
顶升纠偏前应定期对建筑物进行沉降和变形观测，分析沉降是否稳定，稳定后方可进行整体纠偏。
顶升工作开始前，在建筑物四角设垂球，在上部结构的圈梁上和基础上分别设置观测点，以便在顶升作业过程中观测建筑物偏离、上抬情况和基础沉降情况；在千斤顶的墙边设置标尺；标明每次的顶升量和总顶升量，便于千斤顶操作人员操作和观测。本工程的纠偏中，在该楼北墙中部和东西端两个角上各设置一垂球；在该楼北墙的东面、西面和中部各设置一根标尺；在楼四个角的基础上各设置一个沉降观测点。顶升作业前，对各观测点全部进行一次测量并记录。
4.2顶升纠偏方案的实施
顶升纠偏是一项技术性强的施工技术，因此要求组织严密，计划周全，才能确保顶升纠偏的成功。顶升时要服从统一指挥，正式顶升前要进行一次试顶升，以全面检查各项工作是否完备、正常。楼房顶升要在灌注桩强度达到设计强度后进行，本工程以混凝土灌注桩做为支撑、在桩顶安装千斤顶进行顶升纠偏，使大楼南北方向纠偏后达到垂直状态。
（1）因为该楼梯间条形基础为素混凝土，顶升时为防止基础的断裂故在基础下垫设20mm厚钢板，以提高基础整体刚度。
（2）在每个支承点将预先设计的所有支座、型钢支撑及千斤顶全部安装好后，顶紧千斤顶，将基础荷载转移在混凝土灌注桩上。
（3）采用混凝土灌注桩作为支撑并提供顶升所需反力，用千斤顶将建筑物顶升纠偏。
（4）顶升时分级同步进行，每个千斤顶基本上以同步压力上升。缓慢顶升千斤顶抬高基础，每天顶升高度控制在2cm。纠偏工作需要一个时间过程，不能盲目追求纠倾速度，矫枉过正，否则可能使楼房产生不可控制的倾覆。
（5）在顶升作业过程中每进行一次顶升后，用水准仪和经纬仪对各观测点进行沉降观测，以沉降观测值作为纠偏信息及时调整纠偏方案。
（6）当顶升的千斤顶行程不够需倒程时，要及时、分台次在千斤顶下加塞钢筋混凝土预制垫块，防止因同时倒程、受力过于集中而发生危险。
（7）待基础抬升到预定高度，当楼房各面侧墙基本达到垂直状态，从楼顶四个角吊垂线至地面的目测结果呈垂直状态，仪器测量也达到设计要求时，终止顶升纠偏。立即将墙体主要受力部位用预制垫块垫牢，并用混凝土进行墙体连接；待条形基础上的荷载全部分担到钢筋混凝土垫块上以后撤出千斤顶，并及时浇筑混凝土填满空隙。
（8）将钢筋混凝土垫块浇筑成连梁，并与原筏板之间确保连接紧密。
（9）重新对开挖的基础进行回填，分层夯实，干容重控制在1.65g/cm3以上。
顶升工作全部结束后，再对各观测点全部测量一次并记录，并用仪器核对垂直度。
5、结语
在纠偏过程中，该楼未发生结构开裂现象。纠偏加固完成以后进行了检测，纠偏结果达到了设计要求，该建筑纠偏后半年多的后期跟踪监测结果显示，楼梯间没有再发生倾斜现象。由此说明这一施工方案切实可行，安全可靠，有效地挽回了因工程质量问题产生的经济损失，对保证结构安全、保障水库的安全运行具有重要的作用。
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