CN113774972B - 一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法 - Google Patents
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Abstract
一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，通过千斤顶、钢管和钢框架对框架柱四周的框架梁进行支撑；对框架柱周围进行处理；在地面上围绕框架柱布置激光测距仪；缓慢压起四周的千斤顶使框架柱上升到设定高度；在框架柱下方的原独立基础上开设多个注浆孔，并分别向原独立基础内部、基础底板悬空空间中进行注浆；在原独立基础上进行植筋和钢筋绑扎作业；在原独立基础上端进行加高形成基础加高部分；对框架梁A和框架梁B进行修复；对浇筑后的混凝土进行养护；千斤顶卸载、撤除钢管和钢框架。该方法能够解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题,并可确保加固改造后的柱下独立基础具有良好的承载能力和稳定的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于建筑加固技术领域，具体涉及一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法。
背景技术
在建筑行业飞速发展的时代背景下，人们在对新工程开发建设的同时，对于一些既有建筑的加固改造也逐渐重视起来。在框架结构建筑中，柱下独立基础具有施工简便，费用较低，整体性好，抗不均匀沉降的能力比较强等的特点而被广泛应用。基础作为建筑结构的一部分，承担着上部结构传递的全部荷载，基础设计质量的好坏将直接影响到建筑物的安全。这就对建筑物的基础设计的要求越来越高，但在基础设计过程中难免出现设计失误，施工存在缺陷等的问题。另一方面，建筑物使用不当或功能变更造成结构产生不可逆的损害，自然灾害对基础产生的破坏以及基础自身修缮需要的问题也时有发生。以上问题的产生给业主造成了生命和财产安全的威胁也给国家带来了不小的经济损失，危害较大。因此，建筑物的加固与改造在今后的工程建设中将扮演着越来越重要的角色。
近年来由于施工过程中要求不严格而造成的钢筋混凝土基础承载力不足的事故时有发生，这就亟需对建筑物的基础进行相应的改造和加固。随着加固理论、加固设计和加固施工等方面的研究不断完善，不仅为加固改造技术的发展铺平了道路，也使得加固改造逐渐成为结构工程专业的新兴分支学科。
基础是建筑物的重要组成部分，也是最隐蔽、最难改造的部分。地基基础的质量问题经常通过上部结构的某些变化反映出来，很难被直接发现，基础的好坏直接关系到建筑物的安全和使用性能。对于钢筋混凝土结构，独立基础的加固从设计到施工,都需要秉着安全、适用、经济的原则。因此，无论是施工阶段还是已交付使用，如将其移除重建，则使建设成本大幅增大，同时，还会严重影响住户的正常使用过程。考虑到建筑物基础位置的特殊性，其复杂性程度较高，在改造过程中，难度较大，需要制定好详细的设计和技术施工方案才能开展。因此，需要研究一种作业工期短、见效快、施工工艺相对简单，对因设计不周、施工存在缺陷、使用不当、超过设计使用年限等因素引起的基础的破坏进行改造加固处理。
另外，由于建筑物基础位于隐蔽的位置，其破坏的因素难以直接做出判断，改造起来也非常困难。这就给基础加固和改造的研究工作带来了极大的挑战，这也是国内外对于钢筋混凝土柱下独立基础的加固研究还相对较少的重要原因。综上所述，开发柱下独立基础改造加固方法，实现对建筑物的基础改造加固设计、达到保留建筑原设计标准的要求，具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的一些问题，本发明提供一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，该加固方法施工工艺简单、作业工期短、见效快，能够解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题,并可确保加固改造后的柱下独立基础具有良好的承载能力和稳定的使用寿命，可有效满足柱下独立基础使用功能和建筑安全等级的要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，包括以下步骤：
步骤一，对超载冲切破坏处上方框架柱四周梁体的顶升支撑；
选定确保框架柱能上升，且框架梁A、框架梁B和底板不会发生二次损伤的支撑位置；在框架梁A上位于框架柱两侧的支撑位置下方均竖直的设置钢管，使钢管的上端支撑在框架梁A的下端面上，并在钢管的下端和地面之间安装千斤顶；在与框架梁A相垂直的框架梁B上位于框架柱两侧的支撑位置下方均设置钢框架，所述钢框架由水平设置在框架梁B下方的一个钢框架梁和竖直的固定连接在钢框架梁两端下方的两个钢框架柱组成，钢框架梁和框架梁B之间通过千斤顶连接；两个钢框架柱的下端均抵接在地面上；
步骤二，对框架柱周围进行处理；
将框架柱周围表层劣化混凝土剔除，避免上升时出现卡碰的情况；
步骤三，架设监测仪器；
在地面上围绕框架柱布置多个激光测距仪，用于监测在顶升过程中框架柱的上升高度；
步骤四，顶升框架柱；
缓慢压起四周的千斤顶使框架柱上升到设定高度，并在基础底板和地基之间形成基础底板悬空空间，同时，通过激光测距仪记录框架柱的上升高度；顶升完毕后将千斤顶锁死；
步骤五，开设注浆孔A和注浆孔B，植入注浆钢管A和注浆钢管B；
在框架柱下方的原独立基础的中央部分选定出内侧注浆区域，并在外围部分选定出外侧注浆区域；在内侧注浆区域上环绕框架柱开设多个注浆孔A，并使注浆孔A的下端止于原独立基础的内部，并与原独立基础产生的冲切裂缝相连通；在外侧注浆区域环绕框架柱开设多个注浆孔B，并使注浆孔B的下端依次竖向贯穿原独立基础下方的基础底板、基础底板悬空空间和地基；在注浆孔A中插装注浆钢管A，在注浆孔B中插装注浆钢管B；
步骤六，注浆作业；
通过注浆钢管B压密注浆对地基以下部分进行填充、对基础底板悬空空间(19)进行填充，利用水泥浆和土结合形成水泥土后增强地基的承载力；利用注浆钢管A对冲切裂缝进行注浆，以增强原独立基础的安全性和稳定性；
步骤七，植筋；
在原独立基础上选定钻孔位置，进行钻孔作业；先从钻孔的底部开始向上充填专用结构胶，填充高度为钻孔深度的2/3，再植入钢筋直至结构胶固化；
步骤八，钢筋绑扎；
对植入的钢筋进行绑扎；
步骤九，修复基础和梁截面；
在原独立基础的上端支设加高模板，在框架梁A和框架梁B上开裂处的外围支设修复模板，然后利用加高模板在原独立基础的上方浇筑混凝土和灌浆料形成基础加高部分，利用修复模板在框架梁A和框架梁B上开裂处的外围浇筑混凝土和灌浆料形成修复面；
步骤十，混凝土养护；
对浇筑后的混凝土进行养护；
步骤十一，千斤顶卸载、撤除钢管和钢框架；
待步骤十中的灌浆料达到设计强度后，缓慢降低千斤顶，同时，通过激光测距仪监测各个框架柱的沉降情况，若框架柱产生较大的沉降，则先停止千斤顶的下降，再对步骤七至步骤十进行返工处理，直至在降低千斤顶的过程中再无异常变形情况的出现，即可拆除钢管、钢框架梁和钢框架柱，撤除千斤顶，拆除激光测距仪。
进一步，为了保证接触的平顺性，同时，为了保护原有建筑的局部不会在顶升中产生损伤，在步骤一中，在每个千斤顶的底部和地面之间均铺设钢垫板，在每个钢管和框架梁A之间均铺设钢垫板；在每个钢框架柱的下端和地面之间均铺设钢垫板，在千斤顶的底部和钢框架梁之间均铺设钢垫板。
进一步，为了保证支撑的稳定性，同时，为了确保在顶升过程中有足够的承载能力，在步骤一中，每侧框架梁A设置两根钢管和两个50吨的千斤顶进行支撑。
进一步，为了保证顶升过程平稳的进行，同时，也为了保证操作过程的安全性，在步骤四中，在千斤顶每压5次后，检查一下框架柱是否上升，并观察框架梁A、框架梁B和框架柱的表面是否开裂，往复操作，直到框架柱的上升高度达到设定高度，且其四周的每根框架梁的两侧均为水平状态。
进一步，为了确保多个框架柱能稳定有序的进行顶升，以确保顶升过程的可控性，在步骤四中，若具有多个框架柱，则在逐一进行步骤一中的顶升支撑处理后，再依次缓慢压起各个框架柱四周的千斤顶，使各个框架柱进行顶升，顶升过程中做好标记并随时记录并观察每个框架柱每侧的沉降状况，且如果一侧已经水平则不要再进行顶升，接着将另一侧顶升至水平状态，直至其上升高度达到设定高度，且两侧均为水平状态。
进一步，为了有效确保加固后独立基础的承载能力，同时，为了能确保加固后的工程质量能，在步骤六中，在对基础底板悬空空间进行填充的过程中，根据现场土体吃浆情况在原独立基础上增加与基础底板悬空空间相连通的注浆孔B进行复注，直到各个注浆点不能继续吃浆为止。
作为一种优选，在步骤七中，根据设计要求，进行放线获得钻孔位置，并通过电锤在设计位置钻孔，且钻孔的孔径大于待植入钢筋的直径4mm～6mm，且深度不小于待植入钢筋直径20d。
进一步，为了确保植入钢筋能通过结构胶牢固的固定于钻孔中，在步骤七中，在将钢筋植入到钻孔中之前，用钢丝刷将钻孔的孔壁刷毛，并将孔内粉尘用气泵伸入孔内吹净；同时，将钢筋粘接面用手砂轮进行除锈，直至露出金属光泽；再用棉纱沾丙酮将钢筋表面的灰尘擦拭干净。
作为一种优选，在步骤七中，原独立基础顶部植筋深度不得超过原独立基础厚度的4/5。
本发明提供的改造加固方法中，利用千斤顶和钢管对框架柱周围一个方向上的框架梁A进行支撑，同时，利用钢框架和千斤顶对框架柱周围另一个方向的框架梁B进行支撑，能够使框架柱周围的框架梁均能得到稳定的支撑；另外，由于钢框架为钢框架梁和两个钢框架柱组成的整体结构，能在支撑过程中提供更稳定可靠的支撑结构，这样，可以配合钢管对框架周围的框架梁进行更稳定的支撑；在框架梁顶部设置千斤顶的方式，相较于在框架柱底部设置千斤顶，可以有助于减少千斤顶的布置数量，从而不仅可以有助于减少顶升设备的投入成本，还可以更方便进行顶升操作，有助于提高顶升的作业效率；通过对框架柱周围表层劣化混凝土剔除，避免上升时出现卡碰的情况，从而能保证顶升过程的顺利进行；通过四周框架梁的顶升来抬高原独立基础，可以有效解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题；在改造加固过程中，使用激光测距仪对框架柱的顶升情况进行实时监测，可以及时方便的掌握顶升过程中各个框架柱的上升高度，并能确保各个框架柱在最后能处于平顺的状态，从而保证了后面改造环节均能安全可靠的进行，同时，有效确保了后面注浆和钢筋恢复时基础保持稳定的要求；在顶升完毕后，确保发生冲切破坏上方的各个框架柱均处于同一高度位置时锁死千斤顶，可以确保顶升后建筑物能够得到稳定可靠的支撑，从而可以确保后续作业过程的安全进行；在原独立基础上的中央部分开设连通冲切裂缝的注浆孔A，可以方便的向冲切裂缝中进行注浆，从而可以对原独立基础的内部进行注浆修复，能有效提高原独立基础自身的承载强度和整体的稳定性，在原独立基础上的外围部分开设连通到基础下方的注浆孔B，不仅能方便的对地基下方的部分进行注浆，还能对原独立基础顶升后与地基之间形成的基础底板悬空空间进行注浆，从而能利用注浆将地基以下部分、地基和顶升后的原独立基础重新连接为一个牢固的整体，达到了充分的加固效果，同时，有效的保证了改造后基础的承载能力，确保了改造后的建筑物符合建筑安全等级的要求。内侧注浆区域设置连通到内部冲切裂缝的非贯穿厚度方向的注浆孔A，并在外侧注浆区域设置连通到原独立基础下方的贯穿厚度方向的注浆孔B，不仅可以快速有效的达到对独立基础内部产生的冲切裂缝进行修复加固的目的，还能快速有效实现对抬高后的独立基础进行加固支撑的目的，从而可以在对独立基础破坏最小的情况下实现对原独立基础内部和原独立基础下方双重修复加固的目的。在植筋、绑扎后再对原独立基础进行加高处理，可以进一步的提高加固改造后柱下独立基础的承载能力和稳定性。对框架梁A和框架梁B上开裂处进行修复可以提高框架柱四周框架梁的承载能力和稳定性。这样，通过对原独立基础进行加固和对框架梁的加固的双重方式提升了建筑整体的稳定性，确保了改造后建筑物的建筑安全等级。本发明中的方法增强了柱下独立基础冲切破坏处的承载能力，有效确保了改造后的柱下独立基础具有稳定可靠的承载能力，并确保了改造后建筑物的建筑安全等级和使用寿命；本发明整体施工工艺简单，且较容易实施，同时，其施工周期短、见效快、加固效果可靠，对上部结构的影响较小，该方法能够解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题,并可确保加固改造后的柱下独立基础具有良好的承载能力和稳定的使用寿命，满足柱下独立基础使用功能和建筑安全等级的要求。
附图说明
图1是本发明中柱下原独立基础注浆的结构示意图；
图2是本发明中柱下原独立基础注浆孔及冲切裂缝的结构示意图；
图3是本发明中柱下原独立基础的高度加高的结构示意图；
图4是图3中A-A向的剖视图；
图5是本发明中对柱下原独立基础改造后的加固示意图；
图6是图5中B-B向的剖视图。
图中：1、原独立基础，2-1、注浆孔A，2-2、注浆孔B，3、冲切裂缝，4、注浆钢管A，5、注浆钢管B，6、框架柱，7、框架梁A，8、框架梁B，9、钢框架柱，10、钢框架梁，11、钢垫板，12、千斤顶，13、激光测距仪，14、钢管，15、基础底板，16、地基，17、基础加高部分，18、拉筋，19、基础底板悬空空间。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示，一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，包括以下步骤：
步骤一，对超载冲切破坏处上方框架柱6四周梁体的顶升支撑；
选定确保框架柱6能上升，且框架梁A7、框架梁B8和底板不会发生二次损伤的支撑位置；在框架梁A7上位于框架柱6两侧的支撑位置下方均竖直的设置钢管14，使钢管14的上端支撑在框架梁A7的下端面上，并在钢管14的下端和地面之间安装千斤顶12；在与框架梁A7相垂直的框架梁B8上位于框架柱6两侧的支撑位置下方均设置钢框架，所述钢框架由水平设置在框架梁B8下方的一个钢框架梁10和竖直的固定连接在钢框架梁10两端下方的两个钢框架柱9组成；其中，两个钢框架柱9的支撑位置位于原独立基础1外端的外侧；作为一种优选，钢框架梁10与框架梁A7相平行的设置，这样可以使同侧中钢框架柱9的支撑位置和钢管14的分布位置较为集中，不会占用框架梁B8在长度方向上的空间，为原独立基础1附近预留出了较大的作业空间，可以方便作业人员、作业设备的顺利进入，同时，还能方便模板支护、植筋、浇筑和养护作业过程；钢框架梁10和框架梁B8之间通过千斤顶12连接，作为一种优选，该千斤顶12距离原独立基础1的距离为1.5m～2.0m；两个钢框架柱9的下端均抵接在地面上；作为一种优选，钢框架柱9的下端安装有底座，所述底座采用地脚螺栓与地面固定连接，以增加钢框架支撑的稳定性和可靠性，从而能更好保障框架柱6顶升作业能够安全可靠的进行。
为了保证支撑的稳定性，钢管14优选为方钢管柱；
为了保证接触的平顺性，同时，为了保护原有建筑的局部不会在顶升中产生损伤，在每个千斤顶12的底部和地面之间均铺设钢垫板11，在每个钢管14和框架梁A7之间均铺设钢垫板11；在每个钢框架柱9的下端和地面之间均铺设钢垫板11，在千斤顶12的底部和钢框架梁10之间均铺设钢垫板11，同时，千斤顶12的顶部与框架梁B8之间均铺设钢垫板11。钢垫板11的厚度优选为10mm；
为了保证支撑的稳定性，同时，为了确保在顶升过程中有足够的承载能力，每侧框架梁A7设置两根钢管14和两个50吨的千斤顶12进行支撑。
作为进一步的优选，支撑的过程中，确保钢管14通过钢垫板11与框架梁A7平顺的接触；
步骤二，对框架柱6周围进行处理；
将框架柱6周围表层劣化混凝土剔除，避免上升时出现卡碰的情况；
步骤三，架设监测仪器；
在地面上围绕框架柱6布置多个激光测距仪13，用于监测在顶升过程中框架柱6的上升高度；
步骤四，顶升框架柱6；
缓慢压起四周的千斤顶12使框架柱6上升到设定高度，并在基础底板15和地基16之间形成基础底板悬空空间19，同时，通过激光测距仪13记录框架柱6的上升高度；顶升完毕后将千斤顶12锁死；
为了保证顶升过程平稳的进行，同时，也为了保证操作过程的安全性，在千斤顶12每压5次后，检查一下框架柱6是否上升，并观察框架梁A7、框架梁B8和框架柱6的表面是否开裂，往复操作，直到框架柱6的上升高度达到设定高度，且其四周的每根框架梁7的两侧均为水平状态。
为了确保多个框架柱能稳定有序的进行顶升，以确保顶升过程的可控性，若具有多个框架柱6，即在冲切破坏的原独立基础1上方同时存在多根框架柱6，则在逐一进行步骤一中的顶升支撑处理后，再依次缓慢压起各个框架柱6四周的千斤顶12，使各个框架柱6进行顶升，顶升过程中做好标记并随时记录并观察每个框架柱6每侧的沉降状况，且如果一侧已经水平则不要再进行顶升，接着将另一侧顶升至水平状态，直至其上升高度达到设定高度，且两侧均为水平状态。
步骤五，开设注浆孔A2-1和注浆孔B2-2，植入注浆钢管A4和注浆钢管B5；
在框架柱6下方的原独立基础1的中央部分选定出内侧注浆区域，并在外围部分选定出外侧注浆区域；在内侧注浆区域上环绕框架柱6开设多个注浆孔A2-1，并使注浆孔A2-1的下端止于原独立基础1的内部，并与原独立基础1产生的冲切裂缝3相连通；在外侧注浆区域环绕框架柱6开设多个注浆孔B2-2，并使注浆孔B2-2的下端依次竖向贯穿原独立基础1下方的基础底板15、基础底板悬空空间19和地基16；在注浆孔A2-1中插装注浆钢管A4，在注浆孔B2-2中插装注浆钢管B5；
步骤六，注浆作业；
通过注浆钢管B5压密注浆对地基16以下部分进行填充、对基础底板悬空空间19进行填充，利用水泥浆和土结合形成水泥土后增强地基16的承载力；该过程中，先将注浆钢管B5插入到地基16以下，在对地基16以下的部分填充完毕后，提升注浆钢管B5，使其下端止于基础底板悬空空间19中，再对基础底板悬空空间19进行充分的填充；利用注浆钢管A4对冲切裂缝3进行注浆，以增强原独立基础1的安全性和稳定性；
为了有效确保加固后独立基础的承载能力，同时，为了能确保加固后的工程质量能，在对基础底板悬空空间19进行填充的过程中，根据现场土体吃浆情况在原独立基础1上增加与基础底板悬空空间19相连通的注浆孔B2-2进行复注，直到各个注浆点不能继续吃浆为止。
在注浆过程中，注意保护地下管网和电缆，同时，观察排水井道是否会进入水泥浆。
步骤七，植筋；
在原独立基础1上选定钻孔位置，进行钻孔作业；先从钻孔的底部开始向上充填专用结构胶，填充高度为钻孔深度的2/3，再植入钢筋直至结构胶固化；
作为一种优选，根据设计要求，进行放线获得钻孔位置，并通过电锤在设计位置钻孔，且钻孔的孔径大于待植入钢筋的直径4mm～6mm，且深度不小于待植入钢筋直径20d。作为一种优选，拉筋18为
；同时，原独立基础1顶部植筋深度不得超过原独立基础1厚度的4/5。
为了确保植入钢筋能通过结构胶牢固的固定于钻孔中，在将钢筋植入到钻孔中之前，用钢丝刷将钻孔的孔壁刷毛，并将孔内粉尘用气泵伸入孔内吹净；同时，将钢筋粘接面用手砂轮进行除锈，直至露出金属光泽；再用棉纱沾丙酮将钢筋表面的灰尘擦拭干净。通过对孔壁的刷毛处理、对孔内的清洁处理、对钢筋表面的除锈和去尘处理，能有利于结构胶更稳定的与钢筋和孔壁粘结，从而可以有效的确保植筋的牢固稳定。
步骤八，钢筋绑扎；
对植入的钢筋进行绑扎；
作为一种优选，在钢筋绑扎前要熟悉图纸，核对钢筋的配料表和料牌，核对钢筋直径、形状，尺寸和数量，如有错漏，纠正并增补；同时，准备好绑扎用的铁丝、绑扎工具等；在绑扎时要注意与模板等其他专业相配合的顺序以减少绑扎难度，箍筋的接头应交错在四角的钢筋上，插筋转角与纵向钢筋的交叉点均应扎牢，以防骨架歪斜。钢筋绑扎要横平竖直，间距均匀。
步骤九，修复基础和梁截面；
在原独立基础1的上端支设加高模板，在框架梁A7和框架梁B8上开裂处的外围支设修复模板，模板支护要保证浇筑过程中不会发生跑浆和漏浆的情况；然后利用加高模板在原独立基础1的上方浇筑混凝土和灌浆料形成基础加高部分17，利用修复模板在框架梁A7和框架梁B8上开裂处的外围浇筑混凝土和灌浆料形成修复面；
作为一种优选，混凝土选用高强无收缩灌浆料，在浇筑前应进行水和浆料的比例试验，水灰比优选为0.15；同时，利用插入式振动器采用快插慢拔的方式进行振捣，振捣的插点应均匀排列，且逐点移动，顺序进行，均匀振实，不得遗漏。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍，一般为30～40cm。振捣上一层时应插下层50mm，以消除两层间的接槎。浇筑过程连续式的进行，如有间歇应在混凝土初凝前接缝，一般不超过2h，否则应按施工缝处理。当混凝土坍落度大于15cm时，振捣一遍即可；当坍落度小于15cm时，以机械振捣为主，人工捣固为辅，捣固时间以15～30s为宜。混凝土浇筑过程中，不可随便挪动钢筋，要经常加强检查钢筋保护层厚度及预埋件的牢固程度和位置的准确性，使混凝土强度为C40及以上。
步骤十，混凝土养护；
对浇筑后的混凝土进行养护；
作为一种优选，采用喷雾器向混凝土面进行喷水养护，并由专人负责，当混凝土表面干了之后继续喷水，一天数遍。确保后期强度有较大的提升。
步骤十一，千斤顶12卸载、撤除钢管14和钢框架；
待步骤十中的灌浆料达到设计强度后，缓慢降低千斤顶12，同时，通过激光测距仪13监测各个框架柱6的沉降情况，若框架柱6产生较大的沉降，则先停止千斤顶12的下降，再对步骤七至步骤十进行返工处理，直至在降低千斤顶12的过程中再无异常变形情况的出现，即可拆除钢管14、钢框架梁10和钢框架柱9，撤除千斤顶12，拆除激光测距仪13。
本发明提供的改造加固方法中，利用千斤顶和钢管对框架柱周围一个方向上的框架梁A进行支撑，同时，利用钢框架和千斤顶对框架柱周围另一个方向的框架梁B进行支撑，能够使框架柱周围的框架梁均能得到稳定的支撑；另外，由于钢框架为钢框架梁和两个钢框架柱组成的整体结构，能在支撑过程中提供更稳定可靠的支撑结构，这样，可以配合钢管对框架周围的框架梁进行更稳定的支撑；在框架梁顶部设置千斤顶的方式，相较于在框架柱底部设置千斤顶，可以有助于减少千斤顶的布置数量，从而不仅可以有助于减少顶升设备的投入成本，还可以更方便进行顶升操作，有助于提高顶升的作业效率；通过对框架柱周围表层劣化混凝土剔除，避免上升时出现卡碰的情况，从而能保证顶升过程的顺利进行；通过四周框架梁的顶升来抬高原独立基础，可以有效解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题；在改造加固过程中，使用激光测距仪对框架柱的顶升情况进行实时监测，可以及时方便的掌握顶升过程中各个框架柱的上升高度，并能确保各个框架柱在最后能处于平顺的状态，从而保证了后面改造环节均能安全可靠的进行，同时，有效确保了后面注浆和钢筋恢复时基础保持稳定的要求；在顶升完毕后，确保发生冲切破坏上方的各个框架柱均处于同一高度位置时锁死千斤顶，可以确保顶升后建筑物能够得到稳定可靠的支撑，从而可以确保后续作业过程的安全进行；在原独立基础上的中央部分开设连通冲切裂缝的注浆孔A，可以方便的向冲切裂缝中进行注浆，从而可以对原独立基础的内部进行注浆修复，能有效提高原独立基础自身的承载强度和整体的稳定性，在原独立基础上的外围部分开设连通到基础下方的注浆孔B，不仅能方便的对地基下方的部分进行注浆，还能对原独立基础顶升后与地基之间形成的基础底板悬空空间进行注浆，从而能利用注浆将地基以下部分、地基和顶升后的原独立基础重新连接为一个牢固的整体，达到了充分的加固效果，同时，有效的保证了改造后基础的承载能力，确保了改造后的建筑物符合建筑安全等级的要求。内侧注浆区域设置连通到内部冲切裂缝的非贯穿厚度方向的注浆孔A，并在外侧注浆区域设置连通到原独立基础下方的贯穿厚度方向的注浆孔B，不仅可以快速有效的达到对独立基础内部产生的冲切裂缝进行修复加固的目的，还能快速有效实现对抬高后的独立基础进行加固支撑的目的，从而可以在对独立基础破坏最小的情况下实现对原独立基础内部和原独立基础下方双重修复加固的目的。在植筋、绑扎后再对原独立基础进行加高处理，可以进一步的提高加固改造后柱下独立基础的承载能力和稳定性。对框架梁A和框架梁B上开裂处进行修复可以提高框架柱四周框架梁的承载能力和稳定性。这样，通过对原独立基础进行加固和对框架梁的加固的双重方式提升了建筑整体的稳定性，确保了改造后建筑物的建筑安全等级。本发明中的方法增强了柱下独立基础冲切破坏处的承载能力，有效确保了改造后的柱下独立基础具有稳定可靠的承载能力，并确保了改造后建筑物的建筑安全等级和使用寿命；本发明整体施工工艺简单，且较容易实施，同时，其施工周期短、见效快、加固效果可靠，对上部结构的影响较小，该方法能够解决由于基础顶板覆土厚度超限引起的基础冲切破坏的问题,并可确保加固改造后的柱下独立基础具有良好的承载能力和稳定的使用寿命，满足柱下独立基础使用功能和建筑安全等级的要求。
Claims (9)
1.一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，对超载冲切破坏处上方框架柱（6）四周梁体的顶升支撑；
选定确保框架柱（6）能上升，且框架梁A（7）、框架梁B（8）和底板不会发生二次损伤的支撑位置；在框架梁A（7）上位于框架柱（6）两侧的支撑位置下方竖直的设置钢管（14），使钢管（14）的上端支撑在框架梁A（7）的下端面上，并在钢管（14）的下端和地面之间安装千斤顶（12）；在与框架梁A（7）相垂直的框架梁B（8）上位于框架柱（6）两侧的支撑位置下方均设置钢框架，所述钢框架由水平设置在框架梁B（8）下方的一个钢框架梁（10）和竖直的固定连接在钢框架梁（10）两端下方的两个钢框架柱（9）组成，钢框架梁（10）和框架梁B（8）之间通过千斤顶（12）连接；两个钢框架柱（9）的下端均抵接在地面上；
步骤二，对框架柱（6）周围进行处理；
将框架柱（6）周围表层劣化混凝土剔除，避免上升时出现卡碰的情况；
步骤三，架设监测仪器；
在地面上围绕框架柱（6）布置多个激光测距仪（13），用于监测在顶升过程中框架柱（6）的上升高度；
步骤四，顶升框架柱（6）；
缓慢压起四周的千斤顶（12）使框架柱（6）上升到设定高度，并在基础底板（15）和地基（16）之间形成基础底板悬空空间（19），同时，通过激光测距仪（13）记录框架柱（6）的上升高度；顶升完毕后将千斤顶（12）锁死；
步骤五，开设注浆孔A（2-1）和注浆孔B（2-2），植入注浆钢管A（4）和注浆钢管B（5）；
在框架柱（6）下方的原独立基础（1）的中央部分选定出内侧注浆区域，并在外围部分选定出外侧注浆区域；在内侧注浆区域上环绕框架柱（6）开设多个注浆孔A（2-1），并使注浆孔A（2-1）的下端止于原独立基础（1）的内部，并与原独立基础（1）产生的冲切裂缝（3）相连通；在外侧注浆区域环绕框架柱（6）开设多个注浆孔B（2-2），并使注浆孔B（2-2）的下端依次竖向贯穿原独立基础（1）下方的基础底板（15）、基础底板悬空空间（19）和地基（16）；在注浆孔A（2-1）中插装注浆钢管A（4），在注浆孔B（2-2）中插装注浆钢管B（5）；
步骤六，注浆作业；
通过注浆钢管B（5）压密注浆对地基（16）以下部分进行填充、对基础底板悬空空间（19）进行填充，利用水泥浆和土结合形成水泥土后增强地基（16）的承载力；利用注浆钢管A（4）对冲切裂缝（3）进行注浆，以增强原独立基础（1）的安全性和稳定性；
步骤七，植筋；
在原独立基础（1）上选定钻孔位置，进行钻孔作业；先从钻孔的底部开始向上充填专用结构胶，填充高度为钻孔深度的2/3，再植入钢筋直至结构胶固化；
步骤八，钢筋绑扎；
对植入的钢筋进行绑扎；
步骤九，修复基础和梁截面；
在原独立基础（1）的上端支设加高模板，在框架梁A（7）和框架梁B（8）上开裂处的外围支设修复模板，然后利用加高模板在原独立基础（1）的上方浇筑混凝土和灌浆料形成基础加高部分（17），利用修复模板在框架梁A（7）和框架梁B（8）上开裂处的外围浇筑混凝土和灌浆料形成修复面；
步骤十，混凝土养护；
对浇筑后的混凝土进行养护；
步骤十一，千斤顶（12）卸载、撤除钢管（14）和钢框架；
待步骤十中的灌浆料达到设计强度后，缓慢降低千斤顶（12），同时，通过激光测距仪（13）监测各个框架柱（6）的沉降情况，若框架柱（6）产生较大的沉降，则先停止千斤顶（12）的下降，再对步骤七至步骤十进行返工处理，直至在降低千斤顶（12）的过程中再无异常变形情况的出现，即可拆除钢管（14）、钢框架梁（10）和钢框架柱（9），撤除千斤顶（12），拆除激光测距仪（13）。
2.根据权利要求1所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤一中，在每个千斤顶（12）的底部和地面之间均铺设钢垫板（11），在每个钢管（14）和框架梁A（7）之间均铺设钢垫板（11）；在每个钢框架柱（9）的下端和地面之间均铺设钢垫板（11），在千斤顶（12）的底部和钢框架梁（10）之间均铺设钢垫板（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤一中，每侧框架梁A（7）设置两根钢管（14）和两个50吨的千斤顶（12）进行支撑。
4.根据权利要求3所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤四中，在千斤顶（12）每压5次后，检查一下框架柱（6）是否上升，并观察框架梁A（7）、框架梁B（8）和框架柱（6）的表面是否开裂，往复操作，直到框架柱（6）的上升高度达到设定高度，且其四周的每根框架梁的两侧均为水平状态。
5.根据权利要求3所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤四中，若具有多个框架柱（6），则在逐一进行步骤一中的顶升支撑处理后，再依次缓慢压起各个框架柱（6）四周的千斤顶（12），使各个框架柱（6）进行顶升，顶升过程中做好标记并随时记录并观察每个框架柱（6）每侧的沉降状况，且如果一侧已经水平则不要再进行顶升，接着将另一侧顶升至水平状态，直至其上升高度达到设定高度，且两侧均为水平状态。
6.根据权利要求4所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤六中，在对基础底板悬空空间（19）进行填充的过程中，根据现场土体吃浆情况在原独立基础（1）上增加与基础底板悬空空间（19）相连通的注浆孔B（2-2）进行复注，直到各个注浆点不能继续吃浆为止。
7.根据权利要求6所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤七中，根据设计要求，进行放线获得钻孔位置，并通过电锤在设计位置钻孔，且钻孔的孔径大于待植入钢筋的直径4mm～6mm，且深度不小于待植入钢筋直径20d。
8.根据权利要求7所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤七中，在将钢筋植入到钻孔中之前，用钢丝刷将钻孔的孔壁刷毛，并将孔内粉尘用气泵伸入孔内吹净；同时，将钢筋粘接面用手砂轮进行除锈，直至露出金属光泽；再用棉纱沾丙酮将钢筋表面的灰尘擦拭干净。
9.根据权利要求8所述的一种柱下独立基础超载冲切破坏的加固方法，其特征在于，在步骤七中，原独立基础（1）顶部植筋深度不得超过原独立基础（1）厚度的4/5。
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