CN111441400B - 一种既有建筑基础隔震加固方法 - Google Patents

一种既有建筑基础隔震加固方法 Download PDF

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CN111441400B CN202010277142.8A CN202010277142A CN111441400B CN 111441400 B CN111441400 B CN 111441400B CN 202010277142 A CN202010277142 A CN 202010277142A CN 111441400 B CN111441400 B CN 111441400B
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    • E02D31/08Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against transmission of vibrations or movements in the foundation soil
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    • E04H9/027Preventive constructional measures against earthquake damage in existing buildings

Abstract

本申请提供了一种既有建筑基础隔震加固方法,建筑工程领域。在既有建筑的外围施工加固桩;分段开挖位于既有建筑与加固桩间的回填土,并同时在加固桩间分段施工加固墙,在既有建筑的基础结构与加固桩之间施工侧向支撑件;以侧向支撑件、加固墙和既有建筑的基础结构为支座,在既有建筑的基础结构与加固墙之间施工第一钢筋混凝土现浇板;将基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置;拆除第一钢筋混凝土现浇板和侧向支撑件。该方法通过侧向支撑件和第一钢筋混凝土现浇板对既有建筑的基础结构形成可靠的临时支撑,确保施工期间遭遇水平地震作用时既有建筑结构的安全性,可实现既有建筑基础隔震加固施工期间上部房屋正常安全使用。

Description

一种既有建筑基础隔震加固方法
技术领域
本申请涉及建筑工程领域,具体而言,涉及一种既有建筑基础隔震加固方法。
背景技术
基础隔震加固技术在既有建筑抗震加固中的应用逐渐增多,但由于目前尚缺乏一种不影响既有建筑正常安全使用的基础隔震适用方法,致使既有建筑在基础隔震加固施工期间均无法正常使用。为了尽快恢复既有建筑的正常使用,建设单位要求基础隔震加固施工周期越短越好,不合理地缩短施工工期,又可能导致影响基础隔震加固施工的正常流程和施工质量。因此,迫切需求一种既有建筑在正常安全使用状态下的基础隔震加固方法。
发明内容
本申请实施例提供一种既有建筑在正常使用状态下的基础隔震加固方法,以改善既有建筑在基础隔震加固施工期间的上部房屋无法正常安全使用的问题。
本申请实施例提供的一种既有建筑基础隔震加固方法,所述方法包括:
在既有建筑的外围施工加固桩;
分段开挖位于既有建筑与加固桩间的回填土,并同时在加固桩间分段施工加固墙,以及在既有建筑的基础结构与加固桩之间施工侧向支撑件;
以侧向支撑件、加固墙和既有建筑的基础结构为支座,在既有建筑的基础结构与加固墙之间施工第一钢筋混凝土现浇板;
将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置;
拆除第一钢筋混凝土现浇板和侧向支撑件。
上述技术方案中,在分段开挖位于既有建筑与加固桩间的回填土的同时,在加固桩间施工加固墙,以及在既有建筑的基础结构与加固桩之间施工侧向支撑件,侧向支撑件起到侧向支撑作用,可避免在开挖既有建筑与加固墙间的回填土的过程中水平地震作用对基础结构造成的不利影响。在挖完既有建筑与加固墙之间的回填土之后,以侧向支撑件、加固墙和既有建筑的基础结构为支座,在既有建筑的基础结构与加固墙之间施工第一钢筋混凝土现浇板,将临时的侧向支撑件变为可靠的、牢固的侧向支撑结构,确保基础隔震施工期间遭遇水平地震作用时的既有建筑结构的安全性。这种方法可实现既有建筑基础隔震加固施工期间上部房屋正常安全使用。
另外,本申请实施例的既有建筑基础隔震加固方法还具有如下附加的技术特征:
在本申请的一些实施例中,所述将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置包括:
开挖既有建筑的基础结构的回填土,以露出既有建筑的基础结构;
将既有建筑的基础结构中的地梁加固为水平抬梁;
在水平抬梁下方施工第一支撑桩来支撑水平抬梁;
拆除基础结构位于水平抬梁下方的部分;
施工基础底板;
在水平抬梁下方和基础底板的上方空间,位于上部结构可直接传递竖向作用的位置安装隔震装置来支撑水平抬梁;
拆除第一支撑桩位于基础底板上方的部分。
上述技术方案中,第一支撑桩施工完成后,第一支撑桩将对水平梁起到支撑作用,既有建筑的上部荷载由原基础结构和第一支撑桩共同承担,且安全储备很大。安装隔震装置后,既有建筑的上部荷载传递至隔震装置,在拆除第一支撑桩施工期间,仍不会影响既有建筑的结构安全性。
在本申请的一些实施例中,所述将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置还包括:
在所述拆除第一支撑桩位于基础底板上方的部分之后,在水平抬梁顶部标高位置施工第二钢筋混凝土现浇板。
上述技术方案中,在水平抬梁的顶部标高位置施工第二钢筋混凝土现浇板可加强水平抬梁层的水平刚度,加强隔震层的整体性。
在本申请的一些实施例中,所述拆除基础结构位于水平抬梁下方的部分包括:
局部拆除位于水平抬梁下方的部分基础结构,施工第二支撑桩支撑水平抬梁;
拆除位于水平抬梁下方的其余基础结构。
上述技术方案中,大部分既有建筑的基础结构局部会影响第二支撑桩的施工,因此需局部拆除影响第二支撑桩的基础结构后,再施工第二支撑桩支撑水平抬梁,此时整个建筑的载荷可完全由第一支撑桩和第二支撑桩共同承担,拆除剩余的基础结构位于水平抬梁下方的部分的过程中,不会影响既有建筑的结构安全性。
在本申请的一些实施例中,所述安装隔震装置来支撑水平抬梁包括:
施工隔震装置的隔震支座与水平抬梁之间的上基础;
抬起隔震装置中位于隔震支座底部千斤顶向隔震支座施加顶升预压力,施工千斤顶与基础底板之间的下基础。
上述技术方案中,施工完隔震支座与水平抬梁之间的上基础后,抬起位于隔震支座底部千斤顶向隔震支座施加顶升预压力,再施工隔震支座与基础底板之间的下基础,则可减小隔震支座后期受力变形,避免在截断支撑桩的过程中隔震支座受力后的过大变形对建筑造成不利影响。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括:
在所述拆除第一钢筋混凝土现浇板和侧向支撑件之后,在既有建筑原底层室内标高施工第三钢筋混凝土现浇板。
上述技术方案中,当既有建筑的原底层室内标高高于室外地坪时,可在既有建筑原底层室内标高施工第三钢筋混凝土现浇板,可替代原室内回填土地坪,确保底层的正常使用。
在本申请的一些实施例中,所述方法还包括;
在加固墙上施工位于第三钢筋混凝土现浇板下方的围护结构。
上述技术方案中,第三钢筋混凝土现浇板上的日常用水和室外雨水可流向围护结构,并通过围护结构排至加固墙以外,减少水对隔震装置的不利影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图I;
图3为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图II;
图4为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图III;
图5为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法中的步骤S400的流程图;
图6为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图IV;
图7为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图V;
图8为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图VI;
图9为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图VII;
图10为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图VIII;
图11为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图IX;
图12为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图X;
图13为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图XI;
图14为本申请实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图XII;
图15为本申请一些实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的流程图;
图16为本申请一些实施例提供的既有建筑基础隔震加固方法的施工图XIII。
图标:10-既有建筑;11-地梁;12-水平抬梁;20-加固桩;30-加固墙;40-侧向支撑件;50-第一钢筋混凝土现浇板;60-隔震装置;61-上基础;62-下基础;70-第一支撑桩;80-第二支撑桩;90-桩帽;100-基础底板;110-第二钢筋混凝土现浇板;120-第三钢筋混凝土现浇板;130-围护结构;140-基础底标高;150-地基持力层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
本申请实施例提供一种既有建筑基础隔震加固方法,可实现既有建筑10基础隔震加固施工期间上部房屋不停用,确保使用安全。以下结合附图对该方法的具体步骤进行详细阐述。
如图1所示,既有建筑基础隔震加固方法包括以下步骤:
步骤S100:在既有建筑10的外围施工加固桩20;
步骤S200:分段开挖位于既有建筑10与加固桩20间的回填土,并同时在加固桩20间分段施工加固墙30,以及在既有建筑10的基础结构与加固桩20之间施工侧向支撑件40;
步骤S300:以侧向支撑件40、加固墙30和既有建筑10的基础结构为支座,在既有建筑10的基础结构与加固墙30之间施工第一钢筋混凝土现浇板50;
步骤S400:将既有建筑10的基础结构位于水平抬梁12以下的部分替换为隔震装置60;
步骤S500:拆除第一钢筋混凝土现浇板50和侧向支撑件40。
上述方法中,在分段开挖位于既有建筑10与加固桩20间的回填土的同时,在加固桩20间施工加固墙30,以及在既有建筑10的基础结构与加固桩20之间施工侧向支撑件40,侧向支撑件40起到侧向支撑作用,可避免在开挖既有建筑10与加固墙30间的回填土的过程中水平地震作用对基础结构造成的不利影响。在挖完既有建筑10与加固墙30之间的回填土之后,以侧向支撑件40、加固墙30和既有建筑10的基础结构为支座,在既有建筑10的基础结构与加固墙30之间施工第一钢筋混凝土现浇板50,将临时的侧向支撑件40变为可靠的、牢固的侧向支撑结构,确保基础隔震施工期间遭遇水平地震作用时的既有建筑结构的安全性。这种方法可实现既有建筑10基础隔震加固施工期间上部房屋正常安全使用。
本申请实施例提供一种既有建筑基础隔震加固方法可适用于砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、底框砌体结构。以下以钢筋混凝土框架结构为例对该方法进行说明。
首先进行步骤100,如图2所示,在既有建筑10的外围施工加固桩20。
具体地,在既有建筑10的周边一定距离施工加固桩20,使各个加固桩20间隔设置。
如图3所示,施工加固桩20后,进行步骤200,分段开挖位于既有建筑10与加固桩20间的回填土,并同时在加固桩20间分段施工加固墙30,在既有建筑10的基础结构与加固桩20之间施工侧向支撑件40。
具体地,分段开挖既有建筑10边界与加固桩20间的回填土,边开挖,边在已挖区域的加固桩20之间施工加固墙30,边在已挖区域将侧向支撑件40支撑在加固桩20与既有建筑10的基础结构之间。将既有建筑10边界与加固桩20之间的全部回填土挖至既有建筑10的基础底标高140,则停止挖土动作。
加固桩20与加固墙30具有很好的抵抗侧向作用的能力,加固桩20与加固墙30既要承担外侧土层的侧向作用,又要承担既有建筑10在施工期间的侧向水平作用。在开挖位于既有建筑10与加固墙30间的回填土的过程中,既有建筑10的基础结构受到的水平作用可通过侧向支撑件40传递给加固桩20。
在施工侧向支撑件40时,在将回填土开挖至基础结构的水平抬梁12附近时,将侧向支撑件40支撑在加固桩20与既有建筑10的基础结构之间。
示例性的,侧向支撑件40为杆状件。
如图4所示,回填土开挖至基础底标高140后,进行步骤S300,即以侧向支撑件40、加固墙30和既有建筑10的基础结构为支座,在既有建筑10的基础结构与加固墙30之间施工第一钢筋混凝土现浇板50。
在既有建筑10的基础结构与加固墙30之间施工第一钢筋混凝土现浇板50后,既有建筑10的基础结构受到的水平作用可通过侧向支撑件40和第一钢筋混凝土现浇板50传递给加固桩20和加固墙30,在房屋周边的加固桩20、加固墙30、侧向支撑件40和第一现浇板施工完成后,在房屋的周边就形成整体的抗侧向能力很好的抗侧向支撑结构,在基础隔震结构施工期间可有效避免水平地震作用对基础结构造成的不利影响,进而确保施工期间水平地震作用下既有建筑结构的安全性。
施工完第一钢筋混凝土现浇板50后,进行步骤400,即将既有建筑10的基础结构位于水平抬梁12以下的部分替换为隔震装置60。
进一步地,如图5所示,步骤S400包括以下步骤:
步骤S410:开挖既有建筑10的基础结构的回填土,以露出既有建筑10的基础结构。
具体地,如图6所示,开挖既有建筑10底层室内地坪以下与基础底标高140以上间的回填土,以露出既有建筑10的基础结构。
步骤S420:将既有建筑10的基础结构中的地梁11加固为水平抬梁12。
具体地,如图7所示,对基础结构中的地梁11进行加固,以形成水平抬梁12,确保基础隔震加固施工过程中载荷的有效传递。
步骤S430:在水平抬梁12下方施工第一支撑桩70来支撑水平抬梁12。
具体地,如图8所示,在水平抬梁12的下方新增第一支撑桩70,示例性的,第一支撑桩70为钢桩。第一支撑桩70的顶端支撑于水平抬梁12,第一支撑桩70的底端延伸至位于基础底标高140以下的地基持力层150内。
第一支撑桩70施工完成后,第一支撑桩70将对水平梁起到支撑作用,既有建筑10的上部荷载由原基础结构和第一支撑桩70共同承担,且安全储备很大。
步骤S440:拆除基础结构位于水平抬梁12下方的部分。
在第一支撑桩70不能满足对水平抬梁12的支撑要求的情况下,如图9所示,可先局部拆除位于水平抬梁12下方的部分基础结构,施工第二支撑桩80支撑水平抬梁12,再拆除位于水平抬梁12下方的其余基础结构。
大部分建筑既有的基础结构局部会影响第二支撑桩80的施工,因此需局部拆除影响第二支撑桩80的基础结构后,再施工第二支撑桩80支撑水平抬梁12,此时整个建筑的荷载可完全由第一支撑桩70和第二支撑桩80共同承担,拆除剩余的基础结构位于水平梁下方的部分的过程中,不会影响原既有建筑10的结构安全性。
其中,第二支撑桩80的顶端支撑于水平抬梁12,第二支撑桩80的底端延伸至位于基础底标高140以下的地基持力层150内。
在其他实施例中,在第一支撑桩70对水平抬梁12具有足够的支撑能力的情况下,也可不用施工第二支撑装置,第一支撑桩70施工完成后,可直接拆除基础结构中所有位于水平抬梁12下方的部分。
步骤S450:施工基础底板100。
具体地,如图10所示,从基础标高向上浇筑一定厚度的基础底板100。如水平抬梁12下部的空间不足,可继续向下挖出地基持力层150的部分地基土,直至设计标高。
步骤S460:在水平抬梁12下方和基础底板100的上方空间,位于上部结构可直接传递竖向作用的位置安装隔震装置60来支撑水平抬梁12。
具体地,如图11所示,在施工基础底板100后,在水平抬梁12下方和基础底板100的上方空间,在所拆除的基础结构位于水平抬梁12下方的部分的位置安装隔震装置60,以支撑水平抬梁12。
可选地,安装隔震装置60的具体步骤为:施工隔震装置60的隔震支座与水平抬梁12之间的上基础61;抬起隔震装置60中位于隔震支座底部千斤顶向隔震支座施加顶升预压力,施工千斤顶与基础底板100之间的下基础62。这种安装隔震装置60的方式,可减小隔震支座后期受力变形。
位于安装隔震装置60下方的基础底板100具有很好的承载能力,隔震装置60所受到的荷载可直接传递给基础底板100,避免出现隔震装置60因荷载过大而出现下陷的现象。基础底板100的厚度及配筋根据上部载荷计算确定。
其中,隔震装置60的具体结构可参见相关技术,在此不再赘述。
步骤S470:拆除第一支撑桩70和第二支撑桩80位于基础底板100上方的部分。
具体地,如图12所示,拆除第一支撑桩70和第二支撑桩80位于基础底板100上方的部分,并施工桩帽90。
安装隔震装置60后,既有建筑10的上部荷载传递至隔震装置60,在拆除第一支撑桩70和第二支撑桩80施工期间,仍不会影响既有建筑10的结构安全性。
需要说明的是,在第一支撑桩70对水平抬梁12具有足够的支撑能力,未在水平抬梁12下方施工第二支撑桩80的情况下,在安装隔震装置60之后,只需要拆除第一支撑桩70位于基础底板100上的部分,并施工桩帽90即可。
步骤S480:在水平抬梁12顶部标高位置施工第二钢筋混凝土现浇板110。
如图13所示,在拆除第一支撑桩70和第二支撑桩80位于基础底板100上方的部分后,在水平抬梁12顶部标高位置施工一定厚度的第二钢筋混凝土现浇板110,第二钢筋混凝土现浇板110可加强水平抬梁12层的平面刚度,加强隔震层的整体性。
需要说明的是,未在水平抬梁12下方施工第二支撑桩80的情况下,在拆除第一支撑桩70位于基础底板100上方的部分后,则可在水平抬梁12顶部标高位置施工第二钢筋混凝土现浇板110。
在其他实施例中,在进行步骤400中,也可不进行步骤S480。
如图14所示,完成整个步骤400后,进行步骤S500,即拆除第一钢筋混凝土现浇板50和侧向支撑件40。
继续参照图15,在本申请的一些实施例中,既有建筑基础隔震加固方法还包括以下步骤:
步骤S600:在既有建筑10原底层室内标高施工第三钢筋混凝土现浇板120。
步骤S700:在加固墙30上施工位于第三钢筋混凝土现浇板120下方的围护结构130。
其中,步骤S600在步骤S500之后进行。具体地,如图16所示,拆除第一钢筋混凝土现浇板50和侧向支撑件40之后,当既有建筑的原底层室内标高高于室外地坪时,可在既有建筑10原底层室内标高施工一层钢筋混凝土现浇板,即第三钢筋混凝土现浇板120,可替代原室内回填土地坪,确保底层的正常使用。
在施工完第三钢筋混凝土现浇板120之后,可在加固墙30上施工位于第三钢筋混凝土现浇板120下方的围护结构130。第三钢筋混凝土现浇板120上的日常用水和室外雨水可流向围护结构,并通过围护结构130排至加固墙30以外,减少水对隔震装置60的不利影响。
需要说明的时,当室内地坪低于第二钢筋混凝土现浇板110时,也可不施工第三钢筋混凝土现浇板120,将第二钢筋混凝土现浇板110向外延伸至围护结构130的上方即可。
示例性的,围护结构130的横截面为L形。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述方法包括:
在既有建筑的外围施工加固桩;
分段开挖位于既有建筑与加固桩间的回填土,并同时在加固桩间分段施工加固墙,以及在既有建筑的基础结构与加固桩之间施工侧向支撑件;
以侧向支撑件、加固墙和既有建筑的基础结构为支座,在既有建筑的基础结构与加固墙之间施工第一钢筋混凝土现浇板;
将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置;
拆除第一钢筋混凝土现浇板和侧向支撑件;
其中,所述将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置包括:
开挖既有建筑的基础结构的回填土,以露出既有建筑的基础结构;
将既有建筑的基础结构中的地梁加固为水平抬梁;
在水平抬梁下方施工第一支撑桩来支撑水平抬梁;
拆除基础结构位于水平抬梁下方的部分;
施工基础底板;
在水平抬梁下方和基础底板的上方空间,位于上部结构可直接传递竖向作用的位置安装隔震装置来支撑水平抬梁;
拆除第一支撑桩位于基础底板上方的部分。
2.根据权利要求1所述的既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述将既有建筑的基础结构位于水平抬梁以下的部分替换为隔震装置还包括:
在所述拆除第一支撑桩位于基础底板上方的部分之后,在水平抬梁顶部标高位置施工第二钢筋混凝土现浇板。
3.根据权利要求1所述的既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述拆除基础结构位于水平抬梁下方的部分包括:
局部拆除位于水平抬梁下方的部分基础结构,施工第二支撑桩支撑水平抬梁;
拆除位于水平抬梁下方的其余基础结构。
4.根据权利要求1所述的既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述安装隔震装置来支撑水平抬梁包括:
施工隔震装置的隔震支座与水平抬梁之间的上基础;
抬起隔震装置中位于隔震支座底部千斤顶向隔震支座施加顶升预压力,施工千斤顶与基础底板之间的下基础。
5.根据权利要求1所述的既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述拆除第一钢筋混凝土现浇板和侧向支撑件之后,在既有建筑原底层室内标高施工第三钢筋混凝土现浇板。
6.根据权利要求5所述的既有建筑基础隔震加固方法,其特征在于,所述方法还包括;
在加固墙上施工位于第三钢筋混凝土现浇板下方的围护结构。
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