新技术---多层砖混结构的托承加固

新技术---多层砖混结构的托承加固

某商业综合楼，为4层砖混结构，建筑面积1650m2，檐口高18.73m，基础平面见图9-2-1。建筑采用条石带形基础，宽0.6m，高0.6m；490mm×490mm砖柱承重，240mm砖墙。楼面为现浇钢筋混凝土梁、板结构。屋面为钢筋混凝土整体屋面。配筋采用8号铅丝，致使屋面挠度达120~150mm，混凝土普遍开裂。该工程在施工前和施工过程中没有任何技术资料和验收记录，工程质量完全处于失控状态。

在E轴条石堡坎下设有一排水沟，因年久失修，导致污水沉积，地基长期处于浸泡状态。

地质资料表明，该地区地下2m以内属人工填土层，物质成分复杂，厚度变化大，土质较松散，不宜作持力层。建筑物室内外高差达0.75m，作为临街商店，经营十分不便，切望降低室内标高。砖柱作用在条石带形基础上的荷载N=1250kN，地基承载力[R]<200kPa，房屋显然不安全，砖柱的承载力也达不到设计要求。

第1章          基础托承加固

9-2-1-1在砖柱条石基础两侧各设钻孔灌注桩2根；桩径d=300mm，桩距1100mm，桩长l=7~8m。地基承载力[R]=250kPa，桩顶设钢筋混凝土承台。为增强建筑物的整体性，设置地梁与承台连接，见图9-2-2，9-2-3。

单桩承载力计算：

材料强度确定单桩垂直容许承载力，可把桩当作插在土层内的压杆来考虑。

2.根据土对桩的支承力确定单桩垂直容许承载力。按经验公式计算，一般假定桩的承载力由桩尖阻力和摩阻力两部分组成：

采用钻孔灌注桩对原条石基础进行托承加固，灌注桩桩间土及原天然地基有效地分担了基础荷载。桩下两侧的灌注桩与桩间土起帷幕作用，限制了基础下土体剪切破坏，同时灌注桩分担了部分荷载，并把这部分荷载传到深层土质较好的亚粘土层，起到了应力扩散的作用，减少了地基的压缩变形。钢筋混凝土平台扩大了基础底面积，使原条形基础下地基附加应力减少，基础刚度增大，提高了基础自身对不均匀沉降的调节能力。

9-2-1-2在砖柱下条石基础两侧各设置大直径挖孔桩一个，桩径d=800mm，桩距为1800mm，桩长l=5m，主筋为14Φ16，箍筋采用φ8螺旋箍筋，见图9-4-4。

桩底扩大头取（D-d）/2：h=l/2，扩大头边缘高度h1=（D-d）/2=300mm。护壁厚度t上=150mm，t下=100mm，呈梯形，见图9-2-5。护圈采用工具式钢模浇注C20混凝土，单元高度为500mm，并在桩顶设钢筋混凝土承台。为增强建筑物整体性，在承台上设置拉梁。

单桩轴向容许承载力设计必须同时满足桩身材料强度和地基承载力两个基本条件：

1.按材料强度确定单桩容许承载力：

根据土对桩的支承力确定单桩容许承载力：

大直径扩底桩施工简便，无公害，施工质量好，且扩底部分能准确可靠地嵌入持力层，

可把底部虚土清理干净，使桩底与持力层间接触良好，充分利用了持力层强度，因此承载力很高。同时可根据上部荷载大小不同，选用不同的扩底直径。

第2章          砖柱核算及加固设计

原设计为500mm×500mm砖柱。屋面及楼面荷载由各层钢筋混凝土大梁传给砖柱，再由砖柱传给基础。基础顶部N=1254.1kN×1.28=1605.25kN。无筋砌体受压构件承载力为：

砖的强度等级MU7.5，砂浆采用M2.5，f=1.l9MPa。

代入得：1605250>0.802×l.19×375000=357892.5（N），显然不安全，仅为规范要求的22.2%。为此设计采用组合砖柱对原砖柱进行加固，见图9-2-6。组合砖砌体计算如下：

1-l剖面

假定为小偏心受压，即

采用对称配筋

为全截面受压。

混凝土为   

按构造配筋，每边配3Φl6。

基础面处，按组合砖砌体轴心受压构件计算：

代入得：1600000<0.888（1.19×500×500+l0×300×500×l.0×1206×3l0）=1928168（N）安全

第3章          施工要点

    砖柱下基础采用托承加固，以改变旧基础的承载能力。根据现场条件、施工单位装备及技术水平，采用了大直径挖孔桩加深加强地基。桩基施工应采用对称间隔施工，施工时应注意观察基础及上部结构的变化，作好必要的安全措施。承力梁采用顶推法施工，按先两边后中间的顺序逐一进行，施工时先卸荷后施工，即先拆除屋盖及第四层墙体和三、四层阳台，然后再进行基础加固。

组合桩施工前一定要将砖柱清扫干净并凿毛，以提高混凝土与砖柱结合的牢固程度。箍筋通过的灰缝须剔缝，以保证箍筋嵌入灰缝中，然后在砖柱两侧用l:2.5水泥砂浆抹平，抹灰层厚25mm。组合柱中纵向钢筋须穿过钢筋混凝土楼板，要求预先量测好位置，对准钢筋部位凿出过板洞，使钢筋伸过楼板。浇注的混凝土宜采用中砂低流动性混凝土。