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xxxx房屋纠偏锚杆静压桩加固方案同济大学结构工程与防灾研究所二〇二〇年二月八日xx别墅171号房屋纠偏、加固方案一、概述xxx二、房屋建筑、结构概况171号别墅为两层局部带半地下室房屋，长16.4m（东西向），宽14.6m（南北向），地下室建筑面积92.63m2，地面层面积294.59m2，总建筑面积394.64m2。室内地面±0.000相对于绝对标高5.850m，室内外地面高差约1.2m，檐口高度6.6m，烟囱顶标高9.8m。半地下车库，其基础采用筏板（地下室部分）和条形基础混用的基础结构形式，筏板厚400mm，配Φ20@200双向双层钢筋（局部Φ18@200），条形基础梁截面尺寸400×500、350×600～400×800mm不等，翼缘板宽度600～2400mm不等。条形基础底相对标高-2.950m，筏板底相对标高-2.750m，条形基础部分采用回填土回填至室内地面设计标高（±0.000和+0.600m）。该别墅上部结构采用现浇钢筋混凝土异型柱框架结构，内、外填充墙均采用200mm厚混凝土小型空心砌块墙。结构材料设计强度等级为：混凝土，C25。砌体，±0.000以下MU15混凝土小型空心砌块、M10.0水泥砂浆砌筑；±0.000以上MU7.5混凝土小型空心砌块、M5.0混合砂浆砌筑。钢筋：Ⅰ级钢（φ），Ⅱ级钢（Φ）。目前，171号别墅在装修过程中发现墙体倾斜，地面相对高差较大，为调查该房屋结构整体倾斜程度及不均匀沉降发展、变化情况，分析倾斜原因并为加固处理提供依据和建议。现场调查表明除别墅北侧地下室外墙和露台交接处砖墙开裂外，其它包括别墅周围地面、主体结构等均未发现由整体倾斜及不均匀沉降所引起的结构损坏、开裂情况。经测量房屋的倾斜情况为，房屋外角部最大倾斜率为向西6.45‰，向北4.46‰，结构整体平均倾斜率向西4.40‰，向北1.06‰，向西倾斜率已不满足现行设计规范要求（4‰）。底层内墙的倾斜结果为，内墙、柱中，部分墙、柱的倾斜率也已超出设计及验收规范要求，个别门洞侧边倾斜率甚至达到9.24‰三、地质条件场地地质勘察报告表明该地块场地勘查深度（25m）范围内的地基土主要由粘性土、粉性土等组成，具有水平成层分布的特点。地基压缩层影响深度范围内土层一般可划分为五层，从上至下依次为：①1层，杂填土，层厚约0.3～0.5m，明浜处缺失；①2层，浜填土，层厚约0.5～1.3m，仅明浜内分布；②层，粉质粘土，层厚1.3～1.4m，遍布；③层，淤泥质粉质粘土，层厚约1.9m，遍布；③夹层，粉质粘土，层厚1.6～2.4m，遍布；③层，淤泥质粉质粘土，层厚约1.1～2.0m，遍布；④层，淤泥质粘土，层厚约10.3～10.5m，遍布；⑤1层，粘土，层厚1.3～1.8m，遍布；⑤2层，砂质粉土，层厚1.2～1.5m，遍布；⑤3-1层，粉质粘土，未钻穿，遍布。上述土层中，地质勘察报告反映第②层属中等压缩性土层，物理力学性能较好，是本栋房屋的天然地基持力层。⑤1层，粘土层为本住宅区的桩基持力层。整体倾斜已大于4‰，超过设计规范要求，超过危险房屋标准（7‰），为保证结构安全及房屋的正常使用，需立即采取可靠对上述别墅地基基础进行加固、纠偏处理；四、房屋结构整体倾斜及不均匀沉降原因分析171号别墅因设有半地下室车库，其基础采用筏板及柱底条形基础混用的结构形式。检测报告认为建设场地的土层特性及171号别墅基础结构布置特点（房屋东、西两部分基础基底附加压力因荷载重心和基础形心之间偏心而相差较大）是造成其主体结构产生不均匀沉降并最终造成结构整体向西、向北倾斜的主要原因，并为此建议立即采取可靠措施促使沉降尽快稳定并控制房屋整体倾斜使之处于设计规范允许范围之内；五、加固设计依据1．171号别墅的部分结构设计图、基础施工图。2．工程地质勘察报告3．YBJ227-91“锚杆静压桩技术规程”（中华人民共和国行业标准）4．DBJ08-40-94“地基处理技术规范”（上海市标准）5．DBJ-08-11-89“上海市地基基础设计规范”（上海市标准）6．同济大学房屋质量检测站的检测报告。7．房屋周围环境及管线图8．目前房屋下水出口标高和雨污水总管标高9．目前房屋沉降稳定性数据六、房屋纠偏、基础加固方案1．为尽快稳定房屋的沉降，并对已经产生很大的倾斜率的房屋进行纠偏。2．建议采用施工工艺易于控制的钻孔取土纠倾方法进行纠偏。采用附加沉降较小、施工质量易于控制，受力明确，控制房屋沉降效果良好的锚杆静压桩对房屋的基础进行加固。七、锚杆静压桩施工要求1．锚杆静压桩桩尖进入⑤－1粉质粘土层，桩长在19～20米左右。2．要求压桩结束时的压桩力大于400kN。3．锚杆静压桩的布桩原则：房屋条基部分布桩21根，筏板部分布桩14根。详见掏土孔、锚杆桩平面布置图。4．锚杆静压桩采用250mm×250mm断面的钢筋混凝土方桩，桩长19～20米。单节长2.5米，每一根锚杆桩用桩8节。5．压桩孔为上口300mm×300mm、下口350mm×350mm的倒梯形方孔。用4根Ф25mm螺杆为反力锚杆，采用硫磺胶泥埋设工艺。锚杆桩采用硫磺胶泥接桩工艺，锚杆桩最顶部的三节桩（二个接头）采用钢接桩工艺。6．房屋东侧布桩部位采用在底板和墙板中埋设弯起钢筋的工艺预制压桩的钢筋混凝土牛腿，在牛腿的预留孔中施工锚杆静压桩。7．采用800mm×1000mm×300mm的桩帽进行封桩。桩帽与底板间除按规范设置十字交叉筋。8．封桩混凝土采用高标号、早强砼（要求6小时早期强度大于C20），以减少锚杆静压桩的附加沉降。9．封桩施工工艺流程如下图：立模板焊交叉钢筋清洗桩孔、清除孔内杂物压桩或截桩头至设计标高桩位放样、编号压桩开凿室内砼地坪，挖出基础覆土记录桩入土深度压力表读数集水坑降水及筑围堰阻水该节桩段压完开凿压桩孔起吊下节桩段钻锚杆孔校正桩身垂直锚杆加工制作熬制硫磺胶泥接桩埋设锚杆压桩预制砼桩段安装压桩架记录桩入土深度压力表读数起吊桩段，就位桩孔压桩是否满足设计要求校正桩身垂直压桩结束是否12．压桩施工工艺流程如下图：八、掏土工艺1．要求对房屋东侧进行迫降，故采用在房屋东侧掏土的方法进行纠偏。掏土孔孔深15米，在基础底板外侧1米处布置倾角为20°的斜孔，钻孔间距1米。反复掏土约5～6遍。封桩结束浇筑封桩砼（配置C30砼）抽干压桩孔内积水达到设计孔深施工监测结束施工2．掏土使用GX1-1TD150型钻机进行施工，钻进泥浆采用自然造浆法，钻孔泥浆压力0.1～0.2Mpa。纠偏速率控制在2mm/d以下。3．掏土部位在纠偏、加固结束后采用瓜子片回填密实。4．掏土工作在房屋变形监测结果的指导下进行。掏土量由少到多逐步增加，以调整掏土速度来控制房屋的变形，使得纠偏过程中房屋得以均匀、线性回倾。5．掏土量由少到多逐步增加，房屋回倾速度控制在每天1mm。6．掏土工作结束后，要求纠偏后房屋的偏斜率不超过设计标准（小于4‰）。7．施工中遇到地下管线等障碍物时，可适当移动掏土孔孔位。掏土工艺流程如下图：泥浆沉淀池泥浆排放测量确定掏土安装钻机采用循环泥浆孔孔位设定钻孔孔斜进行掏土否调整掏土工艺房屋倾斜满作下一轮掏土足设计要求？是回填掏土孔恢复地面设施由于171号别墅东、西两侧基底附加压力相差悬殊，掏土前需要地下室堆放一定厚度的黄砂或石子（2.5m左右，约500吨），以增加地下室底板附加压力，从而适当加速房屋东侧的沉降，提高纠偏效果。九、施工监测施工监测是房屋纠偏信息化施工控制的重要环节，也是评价纠偏效果的主要指标。在地基加固和纠偏的过程中，应由专业的测量队伍对房屋的变形进行测量。①171号房设变形观测测点12个。其中房屋东侧4个，房屋西侧4个。南北二侧个各2个。②变形观测的精度应满足国家二等水准点要求。③根据施工阶段调整观测密度。掏土期间每天1次。锚杆静压桩施工期间每二天测一次。施工结束后每隔7天、7天、15天、15天、1月测一次。测试结果须当天报告有关单位。并交施工单位一份，以便及时指导施工单位的施工。十、施工流水1．按要求设置变形观测测点，并在整个施工过程和施工后期进行监测。2．在171号房西侧进行锚杆静压桩的压桩施工，并施加预应力立即进行封桩。3．在171号房东、南及北侧进行锚杆静压桩的压桩施工，在纠偏结束前不进行封桩。4．房屋倾斜率在未达到设计要求前(偏斜率不小于4‰)进行掏土纠偏。5．房屋的倾斜率满足设计要求后，对北侧的掏土孔用瓜子片捣实进行回填。6．瓜子片捣实进行回填后。对房屋东、南及北侧的锚杆静压桩按设计要求进行封桩，封桩时施加100kN的预应力。十一、纠偏施工安全措施1．房屋东侧设锚杆静压桩14根，以加固由掏土施工引起的地基土的破坏，稳定纠偏结束后的后续沉降。在纠偏达到设计要求后对东侧锚杆桩进行封桩。2．房屋西侧设锚杆静压桩21根，以承担建筑物的部分荷载,阻止房屋继续下沉。要求在每一根锚杆桩施工结束后立即进行封桩，并应施加大于150kN的预应力。3．纠偏开始后，掏土工作量应从少到多逐步增加，不可盲目、野蛮施工。由于本工程迫降量大，因而纠偏过程中须加强对压力管线的检测工作。遇有管线变形超过要求应采取开挖、暴露等安全措施。（如应在施工前先断开周边路面与房屋的混凝土联结、对压力管线采取开挖、暴露等安全措施）4．施工过程中如发现房屋发生过大的沉降量或过大的沉降速率时，应立即停止掏土并研究原因，必要时可采取注浆、封桩等措施。5．本工程位于居民住宅小区施工必须遵守有关部门的规定，安全、文明施工。并尽量缩短施工周期。妥善处理好渣土、泥浆等。