項目概況:
本工程處在洛河一級階地之上,場地經大范圍填方擴建而成。其中采樣間于2018年5月竣工并投入運營使用,上部結構為鋼筋混凝土框架+砌體填充墻結構,基礎采用獨立承臺+鉆孔灌注樁基礎,無地下室。由于其地基基礎不穩定出現不均勻沉降現象,導致該建筑物傾斜超過了國家標準,樓體也出現了不同程度的開裂。本工程施工內容包括6#轉運站、2號細碎室止沉加固,2號細碎室皮帶機基礎糾偏抬升,卸儲煤裝置采樣間止沉后抬升糾偏等工程。
本工程特點與難點:廠房內設備眾多,施工作業面小,施工難度較大,施工工藝復雜,施工質量要求高,由于采樣間內傳送帶發生傾斜,進行了臨時墊高處理,在糾偏抬升過程中需同時對傳送帶墊設鋼板進行動態抽減,在加固施工過程中,廠房不停止生產作業,施工與生產同時進行,施工工期緊,進度要求高。
關鍵技術:
1、新增坑式靜壓鋼管樁糾偏加固技術
由于廠房內設備多,施工空間狹小,為了不影響廠房設備及正常生產經營,我司決定在原承臺基礎下開挖深2米的人工操作坑,以完成本次基礎加固施工。根據設計圖紙要求,鋼管材質為Q355B,單樁承載力特征值為1500KN,壓樁力采用3000KN,進行止沉加固處理。其中,由于采樣間不均勻沉降情況嚴重,傾斜度較大,為滿足后續正常使用,利用增設的鋼管樁為上部結構提供抗力進行頂升糾偏施工,縮短施工時間,節省工程造價。該方法保證了上部結構的整體性及穩定性,增大了樁基基礎對上部結構的抗力,解決了地基沉降變形和強度不滿足使用要求等問題,同時該技術具有加固設備輕便靈活、操作方便、作業面小、無污染等特點。
2、計算機同步抬升控制技術
本工程各個抬升點根據其布置情況,施工過程中需結合糾傾情況,保證每根柱上的豎向位移與設計一致,防止結構因位移不均導致開裂、破壞。為保證各個點同步抬升, 本工程采用計算機監測傳感系統對施工過程進行同步控制。通過合理布設光柵尺,監測抬升的相對位移,然后將測得的位移數據通過信號放大器的處理,把經過放大后的信號通過傳感線路傳送到計算機,由計算機進一步處理所收集到的數據信息,從而精確反映該控制區域的整體位移,分辨率達到0.01mm,確保抬升過程安全可靠。
截樁糾偏是整個工程施工中最關鍵的一步,也是風險和難度最高的工序。因此對于糾偏過程中的數據監測也就尤為重要。我司在加固及糾傾施工全過程中,采用我司研發的糾偏工程實時監測系統,該系統通過安裝多個智能監測傳感器,對建筑物沉降、傾斜、應力應變等狀態數據進行實時監測,并指導基礎加固及糾傾的施工工作。
第Ⅰ階段,在施工前,根據建筑物實際恒載以及活載情況,利用計算分析軟件,建立與實際情況相符的計算分析模型,計算分析得到承臺面上各柱的豎向荷載計算值。
第Ⅱ階段,在施工準備階段,首先通過試驗設備,檢測得到各柱混凝土實際強度值。同時利用我公司專利技術《一種通過截取砼結構試件檢測既有建筑豎向結構荷載的方法》(專利號:ZL201911380505.4)和《一種通過激發振動力檢測既有建筑結構豎向荷載的方法》(專利號:ZL202010109699.0)檢測得到各柱豎向荷載實測值作為施工初始值。此外,在各柱上黏貼振弦應變計采集其初始值,用于施工過程中進行實時監測。
第Ⅳ階段,在糾傾工程實時監測系統中,將實時豎向荷載值和分析軟件計算出的豎向荷載值進行比較,找出受力最大的樁進行截樁。通過新增坑式靜壓鋼管樁上設置千斤頂對柱下承臺進行抬升糾傾,使建筑物回傾,減小其傾斜率,達到建筑物糾傾的目的。在糾傾工程實時監測系統中,通過對建筑物的水平、垂直度、沉降速率、應力應變監測相關數據分析,根據實時監測結果指導糾傾工程的施工作業,調整截樁順序以及抬升用千斤頂相關控制參數,使建筑物回傾,逐步達到建筑物糾傾的目的。
第Ⅴ階段,采用我公司專利技術(一種恢復建筑物截樁糾傾后樁承載能力的裝置,專利號:ZL202020313924.8),逐步調整各柱上的豎向荷載值,使其與計算分析得到的計算值相吻合。
抬升糾偏施工完成后,采用我公司的專利技術“錨桿靜壓樁預加壓力封樁裝置”保持一定的壓應力進行封樁,澆灌KL-40高強材料。待封樁材料滿足強度要求后卸除支撐設備。
施工現場:
本工程展現了我司精湛的施工技術和規范的施工管理水平,在施工前成立專項的抬升總指揮部,對建筑物抬升過程中有可能出現的技術安全問題和突發事情進行綜合協調和應急處理。在抬升前,我司工程技術人員仔細檢驗抬升裝置的工作性能、檢查千斤頂的工作性能、確定每級抬升完成的距離、熟悉抬升千斤頂的同步操作、協調各個操作小組的統一行動等操作細節。抬升過程中對結構的應力、相對應變、變形、千斤頂行程等監測數據進行無間斷的監測,每一級抬升到位后,都要對千斤頂的行程進行比較,調整并消除差別,以免造成建筑損傷。通過信息化施工手段,改進抬升工藝,確保抬升安全。