鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)糾傾施工技術(shù)研究

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)糾傾施工技術(shù)研究摘要：針對(duì)某鋼筋混凝土框架辦公樓出現(xiàn)嚴(yán)重傾斜問題，采用斷柱頂升糾傾施工法對(duì)其進(jìn)行了糾傾施工，對(duì)頂升糾傾施工參數(shù)和施工工藝進(jìn)行了總結(jié)分析，同步監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：采取頂升糾傾施工后，辦公樓最大傾斜率由4.8降至1.5，起到了很好的“防偏回傾”目的，相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)可為類似糾傾施工工程提供借鑒。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；傾斜率；頂升糾傾1工程概況山西地區(qū)某政府辦公樓為地上五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，長度為67.1m，寬度為13.9m15.4m，1-4層高度為3.6m，第5層高度為3.9m，總建筑面積約為5030.9m2。該辦公樓采用柱下臺(tái)階形獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底板（三臺(tái)階）的厚度

2、為0.9m，基礎(chǔ)埋深為2.3m2.9m，基礎(chǔ)底面積設(shè)計(jì)4.5m4.5m，在實(shí)際施工過程中，對(duì)地基采用沖擊成孔夯實(shí)水泥土樁方式進(jìn)行處理，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)復(fù)合地基的承載力滿足180kPa的設(shè)計(jì)要求。辦公樓于2018年底完工，于2019年6月投入使用，2020年10-11月，辦公樓出現(xiàn)東側(cè)單體向西北方向、西側(cè)單體向西南方向整體傾斜的趨勢(shì)，整體傾斜率為4.8，傾斜量已經(jīng)超出了GB50292-2015民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移量2的規(guī)定，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，造成辦公樓傾斜的主要原因是辦公樓地下水管出現(xiàn)堵塞，部分下水管破裂發(fā)生滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致該辦公樓地基出現(xiàn)不均勻沉降變形，最大沉降變形速率達(dá)到0.092mm

3、/d，穩(wěn)定后的沉降速率為0.012mm/d，最大沉降量73.6mm，平均沉降量56.5mm，為了保證辦公樓的結(jié)構(gòu)安全性，經(jīng)研究決定對(duì)該辦公樓進(jìn)行糾傾處理。2糾傾施工方案2.1糾傾施工技術(shù)分類對(duì)既有建筑物進(jìn)行糾傾處理一般分為迫降糾傾法和頂升糾傾法。迫降糾傾法的原理是阻止沉降較大一側(cè)繼續(xù)發(fā)生沉降變形，并采取一定措施將沉降變形較小一側(cè)強(qiáng)制下沉到與另一側(cè)相同位置處的技術(shù)手段，從而消除兩側(cè)的不均勻沉降差。根據(jù)具體施工方式不同，迫降糾傾法又可以分為掏土糾傾法、降水糾傾法、浸水糾傾法和堆載加壓糾傾法等，迫降糾傾法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡單，容易操作，安全性高，但是會(huì)降低原有建筑的標(biāo)高，影響地下管道的正常使用，很可能損

4、壞排水系統(tǒng)，同時(shí)施工時(shí)間較長1-2。頂升糾傾法不降低原有建筑物標(biāo)高，對(duì)沉降較小一側(cè)采取加固處理，對(duì)沉降較大一側(cè)進(jìn)行頂升處理，從而消除兩側(cè)的沉降變形差。根據(jù)施工方式的不同可以分為錨桿靜壓樁糾傾法、上部結(jié)構(gòu)托梁頂升糾傾法、地基注入膨脹劑（漿液）頂升糾傾法以及雙灰樁頂升糾傾法等，頂升糾傾法相比迫降糾傾法，具有可控性好、施工周期短等優(yōu)勢(shì)3-4。本工程地下管道眾多，不適宜繼續(xù)降低大樓的標(biāo)高，而且為了盡快恢復(fù)辦公，本工程選用頂升糾傾法對(duì)該辦公樓進(jìn)行糾傾施工。2.2糾傾施工設(shè)計(jì)（1）柱荷載和頂升量計(jì)算辦公樓共有39根柱（東側(cè)21根，西側(cè)15根，編號(hào)D1-D39），對(duì)每根柱的受力情況進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算時(shí)不考慮

5、風(fēng)荷載和地震作用的影響，得到單根框架柱的最大軸力為D172761kN，最小軸力為D31981kN。千斤頂設(shè)置在承臺(tái)和托換梁之間，頂升量=建筑物已經(jīng)產(chǎn)生的不均勻沉降變形量+根據(jù)施工功能需要的整體頂升值+地基剩余不均勻變形預(yù)估調(diào)整值，最終計(jì)算得到單根框架柱最大頂升量為D6342mm，最小頂升量為D3910mm，柱荷載和頂升量計(jì)算結(jié)果見圖1。（2）托換梁設(shè)計(jì)千斤頂設(shè)置在斷柱的兩側(cè)，每個(gè)柱子設(shè)置兩只或者四只千斤頂（根據(jù)每根柱子的應(yīng)力大小選取對(duì)應(yīng)需要的千斤頂個(gè)數(shù)），根據(jù)框架柱受力情況，選用1000kN2000kN的液壓千斤頂進(jìn)行頂升作業(yè)，千斤頂和斷柱之間用鋼墊塊作為支撐點(diǎn)，鋼墊片的材料為Q235。托換梁

6、分為三個(gè)截面尺寸：TL1（截面尺寸為300mm700mm）、TL2（截面尺寸為250mm700mm）和TL1a（截面尺寸為600mm700mm），主筋、箍筋、拉筋和腰筋均采用HRB400鋼筋，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C35（見圖2）。（3）頂升順序分級(jí)設(shè)計(jì)既有建筑物采取同步頂升方式進(jìn)行糾傾施工，為了在短時(shí)間內(nèi)將房屋糾正，將千斤頂位置劃分為11個(gè)區(qū)域，即頂升力相近或者相互臨近的千斤頂為一組（見圖3）。整個(gè)頂升等級(jí)劃分為30級(jí)，利用多次多級(jí)同步微調(diào)頂升方案對(duì)辦公樓完成頂升糾傾，在頂升作業(yè)過程中，每個(gè)區(qū)域之間的變形差必須控制在0.40.9，確保千斤頂和托換梁相交位置不發(fā)生開裂或者破損。2.3糾傾施工注意

7、事項(xiàng)（1）在人工開挖孔洞時(shí)，需要避免對(duì)周圍土體產(chǎn)生更大的擾動(dòng)而發(fā)生二次沉降，空洞之間必須間隔一段距離，盡量減少空洞開挖數(shù)量。（2）托換梁需要進(jìn)行分段間隔施工，千斤頂反力支座與托換梁下部留有足夠的空間以便安裝千斤頂；按照托換梁設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行澆筑，待托換梁澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)完成之后，再利用特定的混凝土切割機(jī)器對(duì)框架柱進(jìn)行斷柱施工，將上部結(jié)構(gòu)和地基分離，在斷柱施工過程中需要時(shí)刻對(duì)托換梁的彎矩和剪力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止因受力過大導(dǎo)致托換梁發(fā)生破壞。（3）千斤頂?shù)撞颗c基座之間以及千斤頂與托換梁之間放置Q235鋼墊片對(duì)荷載進(jìn)行分散，避免接觸面處出現(xiàn)應(yīng)力集中；頂升作業(yè)之前，對(duì)千斤頂施加額定荷載的85%或者不小于框架柱所

8、受荷載大小的1.9倍進(jìn)行檢驗(yàn)。（4）頂升過程中，每只千斤頂均需要制作對(duì)應(yīng)的頂升標(biāo)尺，每次頂升量不超過10mm，每天的頂升量不超過50mm。（5）由于頂升抬升作用，在進(jìn)行頂升作業(yè)時(shí)，鋼墊片與托換梁可能會(huì)發(fā)生分離，此時(shí)立即用鋼墊片將空隙填充，使鋼墊片繼續(xù)發(fā)揮支撐作用；頂升完成后，先不拆除鋼墊片，要先對(duì)斷柱中的鋼筋進(jìn)行焊接然后支模澆筑，澆筑時(shí)在混凝土中添加界面膠促進(jìn)新舊混凝土界面相互融合，待養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，再拆除鋼墊片。2.4監(jiān)測(cè)為及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾傾施工過程中的問題，對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行更加合理的調(diào)整，確保每根柱子頂升量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要在頂升糾傾作業(yè)過程中進(jìn)行同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在本工程糾傾施工過程中，采用自

9、動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)辦公樓四周進(jìn)行了沉降監(jiān)測(cè)和傾斜監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)共計(jì)10個(gè)，并設(shè)置水準(zhǔn)儀12個(gè)、百分表測(cè)量點(diǎn)。在頂升糾傾施工作業(yè)前，進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，在頂升糾傾施工作業(yè)過程中，每頂升一級(jí)后進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，頂升糾傾作業(yè)完成后進(jìn)行一次全面監(jiān)測(cè)，投入使用半年后再進(jìn)行一次全面復(fù)檢。3糾傾施工效果10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的辦公樓傾斜率變化規(guī)律見圖4。從圖中可知：辦公樓的傾斜率呈逐漸減小并趨于穩(wěn)定的變化趨勢(shì)，最大傾斜率從4.8降低至1.5，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傾斜率均低于2，采用頂升糾傾施工達(dá)到了“防偏回傾”的目的，與此同時(shí)，辦公樓主體建筑物并未發(fā)生開裂現(xiàn)象，原有裂縫沒有呈現(xiàn)再次發(fā)育的跡象，表明糾傾施工效果較好。4結(jié)語本工程地下管線眾多，不適合繼續(xù)降低大樓標(biāo)高，所以采取頂偏糾傾施工法對(duì)大樓進(jìn)行糾傾施工，糾傾過程中，需要對(duì)建筑物進(jìn)行有效加固，同時(shí)采取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和信息化施工，避免出現(xiàn)二次傾斜。經(jīng)過糾傾加固施工后，辦公樓最大傾斜率從4.8下降至1.2，可恢復(fù)正常使用，相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)可為類似建筑傾斜的糾正施工提供借鑒。參考文獻(xiàn)：1程明星.某框架結(jié)構(gòu)建筑物糾偏加固及施工過程突發(fā)情況應(yīng)對(duì)方案J.浙江建筑，2021，38（1）：43-47