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构件加固设计之基础加固

构件加固设计之基础加固

作者:www.huagugc.com    发布时间:2017-12-22 13:41
  对于房屋结构加固工程,可分为房屋结构整体抗震加固(即体系加固)和构件加固。体系加固是针对房屋结构整体抗震性能不足现行抗震鉴定标准而进行的加固,构件加固是针对局部构件承载力不足而进行的加固。既有建筑加固设计原则应符合下列要求:
 
  1)加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固,加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力;
  2)加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,防止局部加强导致结构刚度或强度突变;
  3)新增构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础;
  4)加固所用材料类型与原结构相同时,其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级;
  5)加固设计应注重节点连接构造设计。
 
  一、加大基础底面积
 
  1、适用范围
 
  加大基础底面积法适用于当现有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。基础加大底面积示意如图1.1所示。
 
基础加大底面积示意图
图1.1 基础加大底面积示意图
 
  2、构造要求
 
  a.当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽;
  b.在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂刷混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力;
  c.加宽部分的主筋应与原基础内主筋采用焊接方式进行拉结,并设置梅花布置的拉结筋(如抗剪需要该筋需根据计算确定)。
 
  3、常见问题及注意事项
 
  基础采用加大截面的加固方式,其难点在于基础底部新老钢筋的有效连接问题。施工单位多数情况为了施工便利,将新增基础底部主受力钢筋采用化学植筋的形式进行钢筋锚固。但是,基于基础的施工环境比较潮湿,采用化学植筋无法保证质量,故在加固设计图纸中须明确说明新老钢筋务必采用焊接的形式。
 
  二、加深基础法
 
  1、适用范围
 
  加深基础法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。该方法即将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。
 
  2、构造要求
 
  a.采用加深基础法加固既有房屋基础时需分批、分段、间隔进行。间隔开挖长度约1.2m左右,宽度约0.9m的竖坑;
  b.基础下的竖坑应采用现浇混凝土灌注,并在距原基础底面80mm处停止灌注,待养护一天后再掺入膨胀剂和速凝剂的干稠水泥砂浆填入基底空隙,确保密实。
 
  三、锚杆静压桩
 
  1、适用范围
 
  锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土。锚杆静压桩工作原理示意如图3.1所示。
 
锚杆静压桩工作原理示意图
 
图3.1锚杆静压桩工作原理示意图
 
  2、原基础构造要求
 
  原基础承台除应满足有关承载力要求外,尚应符合下列规定:
 
  a.承台周边至边桩的净距离不宜小于200mm;
  b.原基础压桩孔部位作为承台的基础厚度不宜小于350mm,否则应采取附加封桩锚固措施。
  c.桩顶嵌入承台内长度应为50~100mm;
  d.压桩孔内应采用C30微膨胀早强混凝土浇筑密实;
  e.桩身混凝土强度等级不应低于C30;
  f.当原基础厚度小于350mm时,封桩孔应用2φ16钢筋交叉焊接与锚杆上,并应在浇筑压桩孔混凝土的同时,在桩孔顶面以上浇筑桩帽,厚度不得小于150mm。
 
  3、桩身构造要求
 
  a.桩身材料可采用钢筋混凝土或钢材;
  b.对钢筋混凝土桩宜采用方形,桩的边长宜为200~300mm;
  c.桩身混凝土强度等级不应低于C30;
  d.桩内主筋应按计算确定。当方桩截面边长为200mm时,配筋不宜少于4φ10;当边长为250mm时,配筋不宜少于4φ12;当边长为300mm时,配筋不宜少于4φ16;
  e.每节桩长宜为1.0~2.5m,桩节之间应有可靠连接,应采用焊接连接。
 
  4、锚杆构造要求
 
  锚杆可采用光面直杆镦粗螺栓或焊箍螺栓,并应符合下列要求:
 
  a.当压桩力小于400kN时,可采用M24锚杆;当压桩力为400~500kN时,可采用M27锚杆;
  b.锚杆螺栓的锚固深度可采用10~12倍螺栓直径,并不应小于300mm,锚杆露出承台顶面长度应满足压桩机具要求,一般不应小于120mm;
  c.锚杆与压桩孔、周围结构及承台边缘的距离不应小于200mm。
 
  5、常见问题及注意事项
 
  a.锚杆静压桩的工作原理是借助建筑物的自重来提供压桩反力,故在加固设计时需提前验算压桩反力与相应建筑自重的大小关系,避免由于压桩导致房屋产生整体倾斜或局部构件破坏;
 
  b.当原基础截面太小不满足补桩新增桩孔的要求时,可采用对原基础加大截面的形式预留压桩孔,但是必须验算新老结构交界面的抗剪承载力,以确保新增部分可提供可靠的压桩反力;
 
  c.后置锚杆锚固深度不可根据厂家推荐值进行选取,必须根据压桩反力计算确定锚杆锚固深度(或化学植入深度)。
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