新技術---多層磚混結構的托承加固

某商業綜合樓，為4層磚混結構，建筑面積1650m2，檐口高18.73m，基礎平面見圖9-2-1。建筑采用條石帶形基礎，寬0.6m，高0.6m；490mm×490mm磚柱承重，240mm磚墻。樓面為現澆鋼筋混凝土梁、板結構。屋面為鋼筋混凝土整體屋面。配筋采用8號鉛絲，致使屋面撓度達120~150mm，混凝土普遍開裂。該工程在施工前和施工過程中沒有任何技術資料和驗收記錄，工程質量完全處于失控狀態。

在E軸條石堡坎下設有一排水溝，因年久失修，導致污水沉積，地基長期處于浸泡狀態。

地質資料表明，該地區地下2m以內屬人工填土層，物質成分復雜，厚度變化大，土質較松散，不宜作持力層。建筑物室內外高差達0.75m，作為臨街商店，經營十分不便，切望降低室內標高。磚柱作用在條石帶形基礎上的荷載N=1250kN，地基承載力[R]<200kPa，房屋顯然不安全，磚柱的承載力也達不到設計要求。

第1章 基礎托承加固

9-2-1-1在磚柱條石基礎兩側各設鉆孔灌注樁2根；樁徑d=300mm，樁距1100mm，樁長l=7~8m。地基承載力[R]=250kPa，樁頂設鋼筋混凝土承臺。為增強建筑物的整體性，設置地梁與承臺連接，見圖9-2-2，9-2-3。

單樁承載力計算：

材料強度確定單樁垂直容許承載力，可把樁當作插在土層內的壓桿來考慮。

2.根據土對樁的支承力確定單樁垂直容許承載力。按經驗公式計算，一般假定樁的承載力由樁尖阻力和摩阻力兩部分組成：

采用鉆孔灌注樁對原條石基礎進行托承加固，灌注樁樁間土及原天然地基有效地分擔了基礎荷載。樁下兩側的灌注樁與樁間土起帷幕作用，限制了基礎下土體剪切破壞，同時灌注樁分擔了部分荷載，并把這部分荷載傳到深層土質較好的亞粘土層，起到了應力擴散的作用，減少了地基的壓縮變形。鋼筋混凝土平臺擴大了基礎底面積，使原條形基礎下地基附加應力減少，基礎剛度增大，提高了基礎自身對不均勻沉降的調節能力。

9-2-1-2在磚柱下條石基礎兩側各設置大直徑挖孔樁一個，樁徑d=800mm，樁距為1800mm，樁長l=5m，主筋為14Φ16，箍筋采用φ8螺旋箍筋，見圖9-4-4。

樁底擴大頭取（D-d）/2：h=l/2，擴大頭邊緣高度h1=（D-d）/2=300mm。護壁厚度t上=150mm，t下=100mm，呈梯形，見圖9-2-5。護圈采用工具式鋼模澆注C20混凝土，單元高度為500mm，并在樁頂設鋼筋混凝土承臺。為增強建筑物整體性，在承臺上設置拉梁。

單樁軸向容許承載力設計必須同時滿足樁身材料強度和地基承載力兩個基本條件：

1.按材料強度確定單樁容許承載力：

根據土對樁的支承力確定單樁容許承載力：

大直徑擴底樁施工簡便，無公害，施工質量好，且擴底部分能準確可靠地嵌入持力層，

可把底部虛土清理干凈，使樁底與持力層間接觸良好，充分利用了持力層強度，因此承載力很高。同時可根據上部荷載大小不同，選用不同的擴底直徑。

第2章 磚柱核算及加固設計

原設計為500mm×500mm磚柱。屋面及樓面荷載由各層鋼筋混凝土大梁傳給磚柱，再由磚柱傳給基礎?；A頂部N=1254.1kN×1.28=1605.25kN。無筋砌體受壓構件承載力為：

磚的強度等級MU7.5，砂漿采用M2.5，f=1.l9MPa。

代入得：1605250>0.802×l.19×375000=357892.5（N），顯然不安全，僅為規范要求的22.2%。為此設計采用組合磚柱對原磚柱進行加固，見圖9-2-6。組合磚砌體計算如下：

1-l剖面

假定為小偏心受壓，即

采用對稱配筋

為全截面受壓。

混凝土為    

按構造配筋，每邊配3Φl6。

基礎面處，按組合磚砌體軸心受壓構件計算：

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

第3章 施工要點

    磚柱下基礎采用托承加固，以改變舊基礎的承載能力。根據現場條件、施工單位裝備及技術水平，采用了大直徑挖孔樁加深加強地基。樁基施工應采用對稱間隔施工，施工時應注意觀察基礎及上部結構的變化，作好必要的安全措施。承力梁采用頂推法施工，按先兩邊后中間的順序逐一進行，施工時先卸荷后施工，即先拆除屋蓋及第四層墻體和三、四層陽臺，然后再進行基礎加固。

組合樁施工前一定要將磚柱清掃干凈并鑿毛，以提高混凝土與磚柱結合的牢固程度。箍筋通過的灰縫須剔縫，以保證箍筋嵌入灰縫中，然后在磚柱兩側用l:2.5水泥砂漿抹平，抹灰層厚25mm。組合柱中縱向鋼筋須穿過鋼筋混凝土樓板，要求預先量測好位置，對準鋼筋部位鑿出過板洞，使鋼筋伸過樓板。澆注的混凝土宜采用中砂低流動性混凝土。