二级注册建造师继续教育专题讲座.ppt

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1、二级注册建造师继续教育,专题讲座1.地下室逆作法施工 2.抗震与加固改造技术,王德玲长江大学城市建设学院,1,1.地下室逆作法施工,传统的地下结构施工方法：利用合适的支护结构围护基坑后垂直开挖，待基坑向下挖至设计标高后，浇筑钢筋混凝土底板(桩基承台或箱基底板)，然后再由下而上逐层施工各层地下室结构，待各层地下室结构完成后再进行地上结构的施工。1.建筑物密集地区深度大的地下室需设强大的支护结构2.工期较长。施工灌注桩和地下连续墙都需要一定的工期，而随着挖土的加深尚需逐层加设支撑，再加上拆撑和换撑更使施工工期延长。3.变形较大。4.拆除支撑麻烦,2,逆作法工艺原理图,3,1.边桩施工,2.破路面挖

2、土,3.中间柱施工,5.路面恢复通车,6.挖地下一层土,7.地下一层底板施工,8.地下一层侧墙施工,9.挖地下二层土,10.地下二层底板施工,11.地下二层侧墙施工,12.地下二层地面,工程施工完成,4.顶板施工,4,逆作法工艺发展,1935 年日本首次提出逆作法工艺概念，随后试用于地下工程。逆作法的施工工艺和相关理论都取得一定成果，应用也有一定的普及，但目前仍作为一种特殊施工方法应用，主要用于工程有特殊要求，或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况。研究较多的国家是日本、美国和英国。在工程应用方面，日本、美国、英国、法国、德国、加纳等国和台湾地区都有应用。,5,日本的读卖新闻社大楼，

3、地上 9 层、地下 6 层。采用逆作法施上，总工期只用 22 个月，与日本采用传统施工方法施工的类似工程相比，缩短工期6 个月。英国伦敦 Aldersgate Street basement 工程，地上 8 层、地下 7 层，平面尺寸 60m 40m，基坑深 2122m。用逆作法施工，采用厚 l m、深 30m的地下连续墙和压入型钢中间支承柱。法国巴黎的拉弗埃特百货大楼的 6 层地下室，亦用逆作法施工，总工期缩短 1/3。,6,我国于 1955 年在哈尔滨地下人防工程中，首次提出应用逆作法工艺。上海基础工程科研楼，是我国第一个按“封闭式逆作法”施工的工程。该工程平面尺寸 39.85m13.8m

4、，地上 5 层、地下 2 层，地下室外墙为厚 600mm、深 13.515.5m的地下连续墙，中间支承柱为长 28m，900mm钻孔灌注桩、插入400mm的钢管。天津华联商厦改建工程，该工程地上 68 层、地下 2 层，周围环境保护要求较高。逆作法施工用地下连续墙厚 600m、深 15.4m，中间支承柱为500mm、长 19.4m 的 254 根灌注桩。地下连续墙与底板、楼板的连接，是在地下连续墙内预埋级钢筋，开挖后凿出扳直后与梁板钢筋焊接。,7,上海恒积大厦，地上 22 层、地下 4 层，挖土深度 14m，逆作法施工用 800mm厚地下连续墙和900mm钻孔灌柱桩。欧洲、日本等许多地铁车站采

5、用这种方法建造。广州、天津、南京、深圳等地铁站台不少都采用逆作法施工。建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)9.7基坑工程逆作法；上海、广州等地公布了地下室逆作法施工工法（YJGF02-96）和（YIGF07-98）。,8,9,逆作法工艺的特点,(1)可缩短工程施工的总工期。逆作法施工，一般情况下只有地下 1 层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工。(2)基坑变形小，相邻建筑物的沉降少。逆作法施工中利用刚度较大的地下室结构作为基坑围护结构(地下连续墙)的内部支撑，此外，由于中间支承柱的存在，底板增加了支承点，从而使底板的隆起减少。(3)可节省地下室外墙及外墙下工程桩费用。地

6、下连续墙既作基坑开挖挡土阻水的支护结构，又与内衬墙组成复合结构作为地下室永久性承重外墙，把临时性支护结构与永久性地下室承重外墙合为一体。可节省地下室工程总造价的 1/3 左右。,10,(4)使底板设计趋向合理。传统方法施工时，底板浇筑后支点少，跨度大，上浮力产生的弯矩值大。采用逆作法施工，在施工时底板的支点增多，跨度减小，较易满足抗浮要求，甚至可减少底板配筋，使底板的结构设计趋向合理。(5)可节省支护结构的支撑。土方开挖后是利用地下室结构本身来支撑作为支护结构的地下连续墙，可省去支护结构的临时支撑，不需要拆除内支撑的爆破及其废渣的外运，避免了环境污染。(6)可节省土方挖填方费用。一般情况下基坑

7、临时支护结构与地下室外墙之间要留 1m净距的施工操作空间，而采用逆作法施工，就可在地下室外墙处构筑地下连续墙，因此就可节省此部分土方挖填方工程量及其费用。,11,(7)简化基坑的施工工序，有明显的经济效益。采用逆筑法施工，一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式，一方面省去了单独设立的围护墙，另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积，增加有效使用面积。此外，围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替，省去大量支撑费用。再加上总工期的缩短，一般可节省地下结构总造价的 25%35%。(8)可节省地下室外墙建筑防水层费用。一般情况下，建筑设计往往要做地下室外墙防水层。而采用逆作法施工，是以地下

8、连续墙与内衬墙组成复合式结构做成结构自防水的地下室外墙，从而也节省地下室外墙建筑防水层费用。,12,逆作法的缺点,1）逆作法用地下室楼盖作为水平支撑，支撑地下连续墙围护墙，支撑位置受地下室层高的限制，无法调整，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。2）由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱(亦称中柱桩)和降水用并点管，使挖土的难度增大。3）对地下连续墙、中间支承柱与底板和楼盖的连接节点需进行特殊处理。4）逆作法施工需设中间支承柱，作为地下室楼盖的中间支承点，承受结构自重和施工荷载。如数量过多施工不便，使逆作法的优点不显著。,13,适用

9、范围：建筑群密集，相邻建筑物较近，地下水位较高，地下室埋深大和施工场地狭小的高层（多层）地上、地下建筑工程或由于商业需要在尽量短的时间显现地面建筑的工程。,14,逆作法分类,全逆作法：利用地下结构各层钢筋混凝土肋形楼盖对基坑支护结构形成水平支撑；半逆作法：利用地下结构各层钢筋混凝土肋形楼盖中先期浇注的交叉梁系，对基坑支护结构形成框格式水平支撑；部分逆作法：利用基坑内沿四周暂时保留的局部土体对基坑支护结构形成水平支撑，基坑中部用正作法，基坑边部用逆作法。,15,16,大型取土架,17,18,19,逆作法,立柱及立柱桩构成了地下结构的竖向支撑体系。立柱的平面布置,首先选择在地下室结构柱的位置上，如

10、现有柱子数量不能满足承载要求，应再选取地下室纵横墙交接处、剪力墙暗柱处的适当位置。立柱可采用角钢格构柱、H 型钢柱、钢管柱或钢管混凝土柱等。采用角钢格构柱、H 型钢柱时，通常在基础底板施工完成后再外包混凝土形成结构柱。,20,立柱桩大多采用大直径的灌注桩，少量工程(如上海地铁车站)中采用了钢管桩。,21,22,加腋处理法将梁截面加宽至永久柱宽，梁筋在格构柱位置弯曲，将格构柱包于梁中，变截面位置作加腋处理。梁之箍筋在格构柱位置绑扎方式为：箍筋从格构柱角钢间空隙穿过，当箍筋遇格构柱缀板时，可在缀板上打孔（孔径为钢筋直径+2 mm）穿过.,逆作法设计施工的关键,1.柱、梁、板、墙的节点（1）楼板梁的

11、钢筋穿过中间支撑柱,23,24,25,传力钢板法,在中间支承柱预留的钢圈上焊钢板，在钢板上再焊上钢筋，然后绑扎梁的钢筋。钢板与型钢宜竖向焊接,26,钻孔钢筋连接法,当框架梁钢筋因太密集而不能直接绕过格构柱时,可与设计协商,在作适当的补强加固措施后,对格构柱角钢作开孔处理供钢筋穿过。,27,（2）连续墙与梁板连接节点,(1)预埋连接钢筋法将预埋连接钢筋再反弯扳直到位,与梁内受力钢筋加以焊接。此法的优点是构造简单，施工简便。但缺点是直径大于20mm的钢筋扳直比较困难。,28,连续墙与梁板连接节点,(2)预埋剪力连接件法剪力连接钢筋亦在楼盖梁标高处预埋于地下连续墙内,并加以弯折。待挖土至楼盖梁标高处

12、时加以反弯,使之露出墙面,然后浇筑于楼盖梁内。,29,（3）齿形连接接头法,30,2.沉降差异控制,在逆作法施工中，墙体、楼板和柱既是临时支护结构，又是主体地下结构的一部分，其变形和沉降必须按永久结构的要求来控制。（1）立柱桩与地下连续墙之间1)使立柱桩与地下连续墙处在相同的持力层上,减小二者之间的差异沉降。2)斜撑方案3)边柱方案 指在靠近地下连续墙的位置再加设立柱,通过有效减小边柱与地下连续墙的距离,使地下连续墙与立柱桩的差异沉降减小。4)注浆方案 在每幅地下连续墙的钢筋笼中预埋注浆管,待地下连续墙施工结束后,对地下连续墙底部进行高压注浆,以消除墙底沉渣过厚的影响,同时可加固墙底土体,提高

13、支承土的承载力。5)施工动态监测 当出现相邻柱间沉降差超过要求时,立即采取措施,暂停上部结构继续施工,局部节点增加压重,局部加快或放慢挖土等。,31,2.沉降差异控制,（2）立柱桩沉降差异控制1)在桩身表面涂布沥青或沥青质材料等,这样虽然对桩的承载力有一定影响,但对减小相邻立柱桩的沉降差十分有效;2)基坑内增设支撑,增加支撑刚度;合理确定地下连续墙的刚度和入土深度,坑内外进行地基土加固等,设计合理的桩径、桩型、桩长,减少开挖的暴露时间，这些都有利于减少坑底隆起,从而减少坑底隆起对立柱桩的抬升影响;3)桩底注浆、增大桩径及桩长、选定高承载力的桩端持力层等,增大立柱桩的承载力,从而减小立柱桩的沉降

14、及不均匀沉降;4)使立柱之间形成刚性较大的整体,共同协调不均匀变形.如在柱间增设临时剪刀撑或尽早形成永久墙体结构等。5)加强对柱网的沉降观测,当出现相邻柱间沉降差超过要求时,立即采取措施,暂停上部结构继续施工,局部节点增加压重,局部加快或放慢挖土等。,32,天津弘泽湖畔国际广场基坑逆作法施工技术,33,天津弘泽湖畔国际广场基坑逆作法施工技术,34,天津弘泽湖畔国际广场基坑逆作法施工技术,35,天津弘泽湖畔国际广场基坑逆作法施工技术,有顶盖的地下室挖土难度较大，周期长，不仅是影响工期的关键因素，而且挖土是产生变形的主要原因，也是施工安全的关键。逆作法施工挖土均采用 0.4m3、0.15m3小型挖

15、土相结合。再由卡车运出工地。地下室一层底作为为向上下施工的分界线的，第一层土方可以大开口挖土，施工效率较高。第一层地下室一般深度 4m左右，这时地下室外墙（地下连续墙）是悬臂受力，可以采取盆式挖土的方法，以保留墙边土体的方式达到控制土体变形与减少悬臂弯矩的目的。挖土 10-20 天前必须先采取坑内降水，而逆作法施工更加重要。水位要定时观测，应始终让水位控制在挖土面以下 1.5m 左右。,36,2抗震与加固改造技术,2.1减震控制建筑技术1.基础隔震技术2.消能减震技术2.2、加固技术,昆明新机场航站楼隔震施工,37,当地基本烈度地震,建筑物,可能进入非弹性破坏状态,装修与内部 设备破坏,延性结

16、构体系的结构,立足于“抗”，被动抵御地震作用,作用,导致,巨大经济损失，尤其是生命线工程（如电力、通讯）损失难以估量。,延性结构体系的应用也有了一定的局限性,隔震减振制振,38,减震控制建筑技术,为什么要发展减震控制技术,设计烈度欠准确（如汶川）结构非弹性破坏机理复杂,传统抗震方法不安全应用的局限性,人类的需求：工程结构在灾害条件下安全救人,思路的转变：,以抗为主以控为主,减震控制古来有之中国木结构最伟大的发明创造斗拱艺术与技术的优美组合典型节点减震构件榫卯连接：摩擦耗能层叠布置：屋盖隔震,39,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,按照是否需要外部能源输入来划分，结构减震控制技术大体上分为三类

17、：被动控制技术、（半）主动控制技术和混合控制技术。工程上使用较多的是被动控制技术，其中又以基础隔震、吸能减震和消能减震技术应用居多。,基础隔震,调谐液体阻尼器TLD,调谐质量阻尼器TMD,上海环球金融中心设置的风阻尼器,台北101大厦的调谐质量阻尼器TMD,TMD工程应用：,40,减震控制建筑技术,基础隔震技术,41,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,基础隔震技术（橡胶支座）橡胶隔震技术是一种工程抗震新技术，基本原理是通过增设橡胶支座（Lead Rubber Bearing，简称LRB），使整个建筑的自振周期得以延长，减轻上部结构的地震反应。2007年国家防震减灾规划(20062020年)：

18、“推进隔震等新技术在工程设计中的应用”。2005年，北京三里河的七部委联合办公楼，内设国家地震台网中心和国家抗震救灾指挥中心。,隔震技术的最高建筑：日本的大阪楠叶塔楼城，高度为136m。,基础隔震,42,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,南加州大学医院隔震支座,橄榄景医院传统抗震结构,基础隔震技术（橡胶支座）美国地震专家：隔震技术是“40年来世界地震工程最重要的成果之一。”,0.43 2.8震中附近,美国洛杉矶地震里氏6.7级（1994）损坏不可用基础/底层加速度：0.49g 0.82g顶层加速度0.21g 2.31g加速度放大系数,未损坏可用,43,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,基础

19、隔震技术（橡胶支座）,基本原理,隔震前结构周期,隔震结构周期,延长结构周期,隔震前结构阻尼增加阻尼隔震结构,周期延长时，加速度反应下降,阻尼增加结构阻尼时，结构位移反应下降,44,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,基础隔震技术（橡胶支座）技术经济性,隔震建筑物造价C1；传统抗震结构造价C0建筑高H25m，C1=1.051.09C0建筑H=25m31m时，C1=1.021.04C0；建筑H31m，C1=0.991.03C0。,周福霖院士：从造价和安全度来讲，每平米多花200元来做隔震，就可以降低四分之一到八分之一的地震反应。价值工程：V=F/C成本增加但性能大幅提升,45,减震控制建筑技术,常

20、用减震控制技术,基础隔震技术（橡胶支座）铅芯橡胶支座（铅屈服应力约7MPa）,46,建筑隔震橡胶支座施工图（一）,47,建筑隔震橡胶支座施工图（二）,48,基础隔震技术技术指标,建筑隔震设计方案，应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求，与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后确定。采用隔震技术结构体系的计算分析应依据建筑抗震设计规范GB50011进行。设计安装做法应遵循建筑结构隔震构造详图。产品应符合建筑隔震橡胶支座JG118的规定。,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,49,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,叠层橡胶支座施工案例：昆明新机

21、场航站楼工程,直径1m共1810个,隔震支座总数约1 810个，其中LNRD-1000型无铅芯隔震支座1 158个，LRBD-1000有铅芯隔震支座652个。隔震支座直径1 000mm，单个隔震支座质量,LNRD-1000型无铅芯隔震支座：1850kg，1158个LRBD-1000有铅芯隔震支座：1950kg，652个,世界规模最大施工主要问题精确定位隔震支座吊装（太重）、安装固定（微调难）、锚固；安装的水平度、整体标高的精度；与上部结构和周边固定物的连接。,50,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,隔震支座总数约1 810个，其中LNRD-1000型无铅芯隔震支座1 158个，LRBD-10

22、00有铅芯隔震支座652个。隔震支座直径1 000mm，单个隔震支座质量,预留锚筋定位钢模固定，套筒定位 墩柱模板安装，浇筑混凝土,套筒定位箍支座安装,叠层橡胶支座施工案例：昆明新机场航站楼工程,51,减震控制建筑技术,消能减震技术,52,消能支撑图（一）,斜杆支撑-北京银泰中心,53,消能支撑图（二）,K形支撑-北京火车站,54,消能支撑图（三）,剪刀形支撑,套索式支撑-北京银泰大厦,55,消能节点图,希腊和平与友谊奥林匹克体育场,56,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,消能减震技术（防屈曲耗能支撑）在设计中改变传统结构利用主体结构构件的延性产生塑性铰的设计方法，通过部分竖向支撑采用防屈曲

23、耗能支撑（BucklingRest rained Brace，简称 BRB），并与钢框架结合构成防屈曲支撑框架体系，耗散地震能量，从而达到保护主要结构构件的目的。BRB支撑思路：舍车保帅钢框架-支撑结构体系,09SG610-2 建筑结构消能减震(振)设计,57,典型管式BRB,滞回曲线,核心单元：又称芯材，是主要受力元件，由低屈服强度、延性较好且屈服强度稳定的钢材制成。约束单元：防止核心单元受压时发生整体或局部屈曲，可以采用矩形或圆形钢管，内填混凝土或焊接约束元件。,消能减震技术（防屈曲耗能支撑）滞回环面积表征耗能能力,58,减震控制建筑技术,常用减震控制技术,BRB支撑应用案例：上海世博会议

24、中心上海世博会议中心防屈曲耗能支撑结构与普通支撑结构的比较,59,2.2加固技术,2.2.1 概述2.2.2 抗震加固2.2.3 混凝土结构加固2.2.4 建筑物地基基础加固2.2.5 建筑地基基础事故的补救与预防,60,规范混凝土结构加固设计规范 GB 50367-2006既有建筑地基基础加固技术规范 JGJ 123-2000混凝土结构后锚固技术规程 JGJ 145-2004砌体结构加固技术规范钢结构加固技术规范 CECS 77:96砖混结构房屋加层技术规范 CECS 78:96建筑抗震加固技术规程 JGJ 116-2009古建筑木结构维护与加固技术规范 GB50165-92碳纤维片材加固修

25、复混凝土结构技术规程 CECS146:2003(2007版)钢绞线网片-聚合物砂浆加固混凝土结构施工及验收规程北京市地方标准DB11/T645,61,2.2.1 概述,一、结构加固基本原则二、结构加固方法及其选择,62,一、结构加固基本原则,结构构件加固方法有多种且各不相同，但是却共同遵守下述原则：1.先鉴定后加固的原则2.结构体系总体效应原则3.加固方案的优化原则4.尽量利用的原则5.与抗震设防结合的原则6.材料的选用和取值原则7.荷载取值原则8.承载力验算原则 9.其它原则,63,总体效应原则 在制定加固方案时，除考虑可靠性鉴定结论和加固内容及项目外，还应考虑加固后建筑物的总体效应。例如，

26、对房屋的某一层柱子或墙体的加固，有时会改变整个结构的动力特性，从而产生薄弱层，对抗震带来很不利的影响。因此，在制定加固方案时，应全面详细分析整个建筑结构的受力情况，不能采用头痛医头，脚痛医脚的办法。,64,材料的强度取值及选用原则,加固材料应尽量选用轻质高强，且与原结构材料共同工作性能好的材料。加固用钢材一般选用I级或级钢；加固用水泥宜选取普通硅酸盐水泥，标号不应低于425；加固用混凝土，应比原结构的混凝土强度等级提高一级，加固混凝土中不应掺入粉煤灰、高炉矿渣等混合材料。粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度，应高于被粘结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。结构加固设计使用年限加固结构在正常维护条件下能满

27、足预定功能使用的年限。老龄建筑后续使用年限不可能太长，一般510年；一般工程2030年；新建工程应满足原设计要求50、100年。,65,二、结构加固方法及其选择,66,67,加固技术,抗震加固,68,现有建筑抗震加固的基本要求,1.规程适用的对象 经抗震鉴定评定为需要加固的现有建筑。先鉴定后加固原则 以抗震鉴定结论为加固目标（不低于抗震鉴定的目标、通过加固可进一步提高）适用于现有建筑，不包括危楼和烂尾楼,建筑抗震加固技术规程JGJ 116-2009,69,2.抗震加固的基本流程框图,70,3.可供选择抗震加固方法 需提高承载力、刚度：两者均需提高（增设构件、加大截面）仅需提高承载力（钢构套、粘

28、钢、粘碳纤维布）仅需提高变形能力（增设连接构件、钢构套）结构体系明显不合理：优先增设构件予以改善 同时提高承载力和变形能力 整体性连接不良：增设拉结构件，以提高变形能力为主,71,抗震加固实例（1）,【工程概况】南京某小学教学楼为四层（局部三层）的建筑，该建筑建于1998年，建筑面积为2895m2，由一个U型教学楼（两边为砖混结构，中间为底框结构）和一个连廊（部分单跨框架）两个单体组成。（7度设防B类建筑）,72,73,【鉴定结论】1、该建筑结构体系复杂，形状不规则，不满足鉴定标准要求；2、该建筑连廊为单跨框架，不满足鉴定标准要求；3、该建筑在转角处和单跨走廊设置楼梯间，不满足鉴定标准要求；4

29、、该建筑楼屋盖部分为预制空心板，不满足鉴定标准要求；5、该建筑部分墙体抗震承载力不满足规范要求。,74,【抗震加固处理方案构思】1、对U型教学楼设置抗震缝，分为两个砖混结构（按重点设防要求加固）及一个底框结构（按标准设防要求加固）2、两个砖混结构的处理：（砂浆强度M2.5）（1）对设置在转角处楼梯的楼梯间墙体及端部形状不规则的墙体采用聚合物-钢绞线进行加固；（2）对计算抗震承载力不满足要求的墙体采用聚合物-钢绞线进行加固；（3）将一层（1-1）和（1-3）轴线的墙体采用钢筋混凝土夹板墙加固，保持左右刚度均匀；（4）对预制板采用角钢支撑系统进行加固处理；3、底框结构的处理（砂浆强度M2.5）：（

30、1）底层设置钢筋混凝土抗震墙或翼墙；（2）对计算抗震承载力不满足要求的墙体采用聚合物-钢绞线进行加固；4、单跨连廊的处理：通过增设一跨框架将单跨框架改造为双跨框架结构。,75,76,77,抗震加固实例（2）,【工程概况】某教学楼为四层砌体结构，建造于1984年，建筑总高度为14.4m，基础形式为条形基础。（7度设防A类建筑）,78,【鉴定结论】1、抗震横墙间距过大（最大横墙间距为12m），不满足抗震鉴定要求；2、楼屋面均为预制板，不满足抗震鉴要求；3、楼面梁混凝土强度过低（C13），不满足抗震鉴定要求；承载力不足；4、砂浆强度过低（0.6MPa），不满足抗震鉴定要求。,79,【抗震加固处理方案

31、构思】1、抗震横墙间距过大（最大横墙间距为12m）的那跨及相邻跨，在楼面板底梁（圈）处增设角钢支撑系统，并对此开间内的纵横墙采用钢绞线-聚合物砂浆进行加固；2、其余砂浆强度过低墙体，采用钢筋网-水泥砂浆面层进行加固；3、对于混凝土强度过低和承载力不足的楼面梁采用加大截面加固，并对此增大截面后的加固梁下构造柱进行单侧加大截面加固；4、由于支撑预制板的大梁已经加固过，预制板在此位置处的支承长度满足规范要求，所以只对墙体处采用板底增设角钢方法增加预制板搁置长度。,80,81,82,83,抗震加固实例（3）,【工程概况】本工程为南京市某小学综合楼，建于1998年，为三层砌体结构，建筑总面积为698m2

32、，檐口标高为9.9m，层高3.3m基础形式不详。（7度设防B类建筑）,84,85,【鉴定结论】1、抗震横墙间距（抗震横墙间距21m）不满足抗震鉴定要求；2、楼梯间设置位置不满足抗震鉴定要求；3、局部墙体尺寸不满足抗震鉴定要求。,86,【抗震加固处理方案构思】1、对于抗震横墙间距过大的情况，采用增设抗震横墙的方法进行加固；2、对于设置在房屋尽端的楼梯间采用双面钢筋网-水泥砂浆面层方法进行加固；3、对于尺寸过小的窗间小墙体，采用外包钢进行加固。,87,88,加固技术,混凝土结构加固,89,加固一般规定(八点),1 加固前必须由专业技术人员进行可靠性鉴定和加固设计；加固范围可小(一个构件)可大(整栋

33、建筑)，但必须考虑结构整体性；2 加固后结构安全等级由委托和设计方共同确定；3 加固设计与施工应紧密配合，并保证新老构件共同工作；4 加固设计应考虑经济效果，避免不必要的拆除或更换；5 加固施工时应采取必要的临时安全措施；6 加固后结构使用年限由设计和业主协商确定，一般宜按30年考虑；7 使用粘结方法或聚合物加固的结构应定期检查其工作状态(10年)；8 未经鉴定或设计许可，不得改变加固后结构用途和使用环境。,混凝土结构加固设计规范GB503672006,90,例：确保新浇混凝土与原结构连接可靠的措施,91,例：结构加固施工总说明（8）为确保加固工程施工质量，新、老混凝土交 接面处必须按如下步骤

34、施工：1）老混凝土界面必须凿毛，凹凸不小于6mm。2）用钢刷将混凝土碎块，浮渣灰清除干净。3）将原混凝土表面冲洗干净，再用新鲜425号水 泥浆或界面剂涂刷表面。另外，施工中必须轻敲轻凿，不得损伤原结构。,92,增大截面加固法,适用范围：钢筋混凝土受弯(梁板)和受压构件的加固原砼要求：不应低于C10(现场检测结果)(无法提供足够的粘结力)新砼要求：高于原砼一个等级且不低于C20界面处理和粘结质量要求：符合规定可按整体截面处理,优点：工艺简单、经验丰富、受力可靠、加固费用低缺点：湿作业工作量大、养护期长、占用建筑空间多,增大截面加固法的优缺点,93,梁,四面加固,压区加固,拉区加固,双侧加固,三侧

35、加固,94,95,96,置换混凝土加固法基本规定,适用范围：承重构件受压区砼强度偏低或有严重缺陷的局部加固。卸载要求加固梁式构件，加固时应采取有效支顶；对于柱和墙，应进行原构件全过程承载力状态验算、观测和控制，置换截面不应出现拉应力，否则应采取有效支顶措施。置换砼强度等级：应比原构件砼强度等级提高一级，且不低于C25(不宜过高，以免产生销栓效应)；置换砼层最小深度：板40mm，梁柱采用人工浇注时60mm，采用喷射砼施工时50mm.置换位置：置换部分应位于受压区内，且应根据受力方向，将有缺陷的砼剔除；剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧；不得剔除截面的一隅(避免不对称剔除，造成截面受力不

36、均匀或传力偏心)。,97,外粘型钢加固法 适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力（一）形式,98,99,100,粘贴钢板加固法1.形式 用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法。胶粘剂是以环氧树脂为基料，再加入适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的“结构胶”。单独的环氧树脂固化物呈脆性，必须在固化前加入增塑剂、增韧剂，以改变其脆性，提高其塑性和韧性，增强抗冲击强度和耐寒性。,101,粘钢施工要求(施工工艺流程）,102,施工过程质量控制（一）粘贴面的处理粘贴面处理是包括加固构件粘合面及钢板粘合面处理，是最关键的工序。1.混凝土粘贴面处理混凝土粘贴面的处理，应做到密实、平整、洁净，并有一定的

37、粗糙度。打磨完成后，为保证钢板的最大粘结效应，对打磨面进行凿毛处理，形成平整的粗糙面，表面不平处应用尖凿整平，再用钢丝刷刷毛。最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净，待完全干燥后用用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。2.钢板粘贴面处理（1）打磨除锈：除锈彻底，露出金属光泽，打磨纹路应垂直钢板受力方向，有一定的粗糙度。（2）清洗：用棉纱沾丙酮擦拭干净。,103,（二）植筋1.钻孔为防止钻孔碰到梁底板预应力钢绞线及结构钢筋，需采用钢筋探测仪先确定好原钢绞线及钢筋位置。根据标出的孔洞位置，用电锤进行钻孔，孔径、孔深符合设计要求。2.清孔先用硬毛刷刷走孔内粉尘，再用高压风进行吹孔，最后用干净棉布沾丙酮或酒精

38、彻底清洗孔道内部。植螺杆时必须保持孔内无尘，干燥。3.植筋将调好的结构胶装入注胶器内，然后用注胶器将结构胶注入植螺杆孔洞，孔洞内注胶容量必须大于2/3，在螺杆外露端部加套塑料管以封堵胶液，防止胶液流出形成孔内空隙。转动螺杆缓缓植入孔洞内，使其达至设计深度要求。（三）钢板安装将开孔、除锈打磨、清洗并经验收合格的钢板抬起，与已植螺杆进行对孔安装。安装过程中，若开孔与个别已植螺杆有偏差，应避免大力锤击钢板或螺杆以免损伤钢板、砸断或震松螺杆。应将存在偏差的孔口标记后将钢板卸下，通过磁力钻或氧割对存在偏差的孔进行扩孔后重新安装。钢板安装到位后，为了保证注入的结构胶的厚度均匀，应在钢板与混凝土之间对应螺杆

39、的位置放进与结构胶厚度相等的垫片或直径相等的短铁丝，将螺母拧紧。,104,（四）注胶、排气管的安装钢板安装后调整到位前应在钢板周边、钢板与混凝土粘贴面之间按50100cm的间距品字形安装塑料软管作为注胶及排气管。塑料软管插入钢板空隙的长度应在12cm左右，不宜超过2cm。（五）周边封闭周边封闭的主要目的是在所要粘贴钢板与混凝土间形成一个封闭的空腔，并能承受注胶时所施加的压力。螺杆处封闭：在螺母垫片内侧抹上封边胶并将螺母拧紧即可，或用早凝的无机封堵料将外露的螺杆、螺母、垫片整个包裹。（六）压力注胶1.注胶起始点的选择由于空气的容重较小，故注胶时应选择从每片钢板的最低点开始注胶，以利于空腔内空气的

40、排出。2.压力注胶过程控制在确认封边不漏气后开始灌注结构胶。注胶压力控制在0.20.4MPa，持续灌注25分钟，同时用小锤持续仔细敲击检查当前注胶管与下一注胶管之间的钢板段的注胶密实度。在确认该段钢板内胶液已密实且相邻注胶管（排气管）无气泡排出后，方可将当前注胶管封闭，移至下一注胶管继续注胶。,105,粘贴纤维复合材加固法,106,107,粘贴纤维复合材加固法,108,109,110,加固技术,建筑物地基基础加固,111,建筑物地基基础加固,建筑物地基基础加固分加大基础底面积法、锚杆静压桩法、树根桩法、石灰桩法、高压喷射注浆法、注浆加固法等。既有建筑地基基础加固技术规范 JGJ123-2000

41、 08SG311-2 混凝土结构加固构造（地基基础及结构整体加固改造图集建筑地基处理技术规范JGJ79-2012,112,锚杆静压桩,锚杆静压桩是锚杆和静压桩两项技术结合而形成的一种桩基施工新工艺，是一项地基加固处理新技术。它将压桩架通过锚杆与建筑物基础连接，利用建筑物自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将桩分段压入地基中，通过静压桩承担部分荷载。锚杆静压法适应于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土。采用该技术主要可用于托换加固和纠偏加固工程。,113,锚杆静压桩在扭曲变形建筑物的综合纠倾与地基加固中的应用,6层砖混住宅楼位于浙江省西部山区，筏板厚度为400mm，基底标高为-2.65m。在

42、房屋安全普查中发现该楼倾斜率为9.53，已超过危险房屋的标准，并发现房屋墙体多处开裂，整体呈扭转变形的特征。杂填土层，厚1.305.00m；粉质黏土(粉土)层，厚1.004.70m，fk=90140kPa；淤泥层(部分钻孔含有该层)，厚0.300.70m，fk=60kPa；细砂(粉土)层，厚0.602.10m，fk=80 kPa；砂砾石层，厚1.106.60m，fk=270kPa；含碎石黏土层，厚1.907.50m，fk=160kPa；灰岩层，fk=3000kPa。场地地基大致呈现由北向南、由西向东变软弱。在2号6号点间连线沉降最大，筏板两侧向中间扭曲变形，地基出现严重不均匀沉降。最大倾斜发生

43、在东北角，向南方向倾斜。,114,纠偏工作于1999年3月开工，采用开沟槽、沉井冲水排土纠偏与锚杆静压桩加固地基相结合，历时4个月。采用锚杆静压桩对地基加固和托换。锚杆静压桩数量为65根。位于房屋南侧的桩在纠偏前施工，为控制纠偏过程中可能引起东南角软弱地基不应有的沉降，东南侧的部分桩先期封桩，其余的桩按以后纠偏中的沉降发展情况而定。深层冲孔排土纠偏。在原沉降较小的北侧基础外布置沉井，通过沉井壁上的预留孔洞用高压水枪冲水切割深层地基土体排土，促使地基下沉，从而使建筑物纠偏扶正。沉井由6节1m长的井筒组成，沉至预定位置封底，每个沉井呈辐射状布置5个射水孔，射水孔位置距基础筏板底面以下约2m左右，射

44、水切割土体主要为粉质粘土(粉土)层和细砂层。,115,纠偏工作信息化施工 每天上午均用高精度水准仪观测沉降变化和墙体裂缝情况，每周观测倾斜两次。在纠偏过程中根据实际情况采取了以下一些辅助措施。(1)地基土流动性差，排土迫降效果不理想。在房屋北侧的锚杆静压桩位置中辅助垂直冲水掏土，掏土深度达到筏板以下约2m处。(2)基础埋深较大，基础墙外土体的侧向压力作用与室外混凝土地坪的侧向限制势必对迫降产生很大的侧向约束，同时，基础墙在该侧向压力作用下还可能失稳而产生突发性倒塌事故。决定沿北侧基础墙外侧开挖一条宽约0.5m、深约2m的应力释放沟。(3)由于结构整体性能较差，为减小纠偏中对结构的二次损伤，施工

45、时有意识地降低纠偏速度。在整个纠偏过程中，最大日沉降1.5mm，沉降最大点的平均日沉降仅为0.7mm。(4)在纠偏过程中，调整冲水量和冲水方式，使东墙4个观测点的日沉降呈线性关系。,116,在进行纠偏方案设计和施工中，必须注意以下几个问题：(1)在制定加固纠偏方案前，必须对建筑物的沉降、倾斜、建筑结构、地基筑物周围环境及施工气候的影响进行周密调查和分析，对结构中的薄弱环节作适当的补强措施。(2)施工过程中必须加强实时沉降、倾斜和裂缝发展情况的监控，根据监控资料反馈的信息及时调整纠偏的进度，同时还应根据监控资料建立预警机制，确保施工安全。(3)合理地确定纠偏速度和施工工期的关系，根据建筑物的实际

46、情况决定锚杆静压桩的施工顺序和封桩时间。(4)应考虑建筑物可能存在的初始施工偏差，避免为了某一点的倾斜达到预期值而使整个建筑的纠偏矫枉过正。还应考虑纠偏停止后，沉降一般需延续一段时间才能稳定，根据沉降观测资料，合理地确定停止纠偏的时间。,117,树根桩,树根桩直径100300mm。清孔后下放钢筋，同时放入注浆管，再用压力注入水泥浆或水泥砂浆，边灌、边振、边拔管而成桩。,118,树根桩在住宅楼地基加固中的应用,广东省中山市某住宅楼为7层砖混，地基持力层为海相沉积淤泥土，故采用振冲碎石复合地基，碎石桩有效桩长10m，面积置换率30%，1996年910月施工。1997年2月上部结构开始施工，8月主体

47、结构完工并完成部分装修，此时建筑物实测最大沉降量已达32.4cm,沉降差达16.4cm，且沉降未趋于收敛。场地位于河口三角洲堆积平原。人工填土,厚2.23.2m；淤泥,厚710m；冲洪积黏性土,fk=200kPa，层厚510m；软可塑状花岗岩残积土,fk=155kPa，层厚45m；硬至坚硬状花岗岩残积土,未钻穿此层.不均匀沉降的原因：部分碎石桩未穿透淤泥层；碎石桩填料量未满足要求；表面回填土的加固效果掩盖了下卧淤泥层的强度不足。表层碎石桩桩径较大，挤密效果较好；但淤泥层未进行复合地基静载试验。排水不畅。复合地基载荷试验时正值旱季，未做浸水载荷试验；而上部结构施工时正值雨季，地面无排水措施，大量

48、地表水侵入地基，加剧了地基变形。,119,树根桩在住宅楼地基加固中的应用,1.树根桩托换加固设计和施工 树根桩桩长设计为2224m，进入硬塑残积土12m，桩径0.15m，C25混凝土，配筋314，箍筋 6100200，单桩承载力180kN。根据振冲碎石桩填料量反算原复合地基承载力仅120kPa左右(设计要求160kPa)，因而建筑物扔有20320kN的荷载需由树根桩来托换，经计算需布树根桩113根。,120,树根桩在住宅楼地基加固中的应用,2加强树根桩与原基础连接的措施(1)树根桩压浆完毕后，在桩顶(混凝土基础底板下)lm范围内用花管进行二次注浆，以增大桩身上部直径；(2)在混凝土基础梁顶(3

49、70mm砖墙上)凿40cmX 40cm孔洞，现浇混凝托梁横穿砖墙并与桩顶连接。,121,树根桩在住宅楼地基加固中的应用,3树根桩的施工 施工设备采用工程地质钻机，由于是室内施工，房问净高仅3.0 m，原钻机三角架经改造后才满足室内施工要求，主钻杆和钻杆均加工成l2m长。开孔采用金刚石钻头，钻穿混凝土底板后改用合金钻头，钻至设计深度空转钻机30min洗孔，直至孔口返出清水为止，然后分段安放钢筋笼并焊接，注浆管绑在笼筋内一并放入孔内，注浆管下端用胶布封住，以防泥砂堵塞。再将干净的粒径510mm砾石缓缓投入孔内并轻击笼筋。在充填石子的同时，应保证注浆管不停地注入清水。石子充填完毕并清洗干净后，立即压

50、入制备好的水泥浆(水灰比0.50.6，由强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥制成)，待孔口溢出新鲜水泥浆后停止注浆，停歇30min后，重新插入注浆花管，在基底下lm范围内二次注浆。,122,加固技术,建筑地基基础事故的补救与预防,123,建筑地基基础事故的补救与预防,一、设计、施工或使用不当引起事故的补救（一）对于建造在软土地基上出现损坏的建筑,可采取下列补救措施：1由于建筑体型复杂或荷载差异较大,引起不均匀沉降,而造成建筑物损坏者,可根据损坏程度选用局部卸荷、增加上部结构或基础刚度、加深基础、锚杆静压桩、树根桩或注浆加固等补救措施;2由于局部软弱土层或暗塘、暗沟等引起差异沉降过大,而造成建筑物