昆明阳光花园小区9#住宅楼顶升纠偏工程设计与施工实践

论文摘要

本文结合昆明阳光花园小区9#住宅楼顶升纠偏的工程实例,介绍了既有建筑物常用的纠偏方法,分析研究了断柱顶升纠偏方法在实施过程中的一些关键技术问题。昆明阳光花园小区9#住宅楼位于云南省昆明市滇池北岸,该建筑为7层混凝土框架结构,建筑面积6053米~2,于2001年建成。之后由于在室外大量不均匀填土绿化造园,致使建筑物产生沉降和倾斜,成为危楼。2003年,业主曾组织进行过一次钻孔取土纠偏和锚杆静压桩地基加固工程,但没有达到期望的目的,收效甚微,房屋仍然向南面倾斜9.71‰。2007年,针对该建筑物地基沉降虽基本稳定但倾斜率太大的现状,确定采用断柱顶升纠偏方法进行纠偏,通过6个月的施工,该建筑物的倾斜得到了纠正。通过这一工程的实践,本篇论文主要分析研究的内容和结果如下:①设计构思应用托换加固技术在底层形成托换梁体系,在每根柱下设置支承点,将基础和底层柱切断分离,在柱中位置设置千斤顶,启动这些顶升千斤顶,使建筑物沿设计轴线作平面转动,令下沉大的一侧上升,即可使倾斜建筑物得到纠正。②建筑物整体绕轴旋转设计了10个铰支点,形成一条转动轴。用千斤顶顶升建筑物时,使其整体沿此轴线转动。③使用大吨位油压千斤顶在托换基础和托换墙梁体系下共布置80个顶升千斤顶。同一柱下使用一台千斤顶,千斤顶额定起重量2000～3200kN,避免使用大量的小吨位千斤顶,以利于操作和减小结构附加内力。④上部结构受力分析应用MIDAS结构有限元软件建立三维有限元静力计算模型,考虑符合实际的工况来分析顶升顺序和每级顶升量对上部结构的影响。⑤采用多次微调顶升的方法根据顶升点离转动轴距离的不同,每个千斤顶每一级采用不同顶升量,最大的4.93mm,最小的0.28mm,以使上部结构的内力最小,不超过原结构构件的设计承载力。⑥实时监测与信息化施工施工过程中对各千斤顶顶升力、托换系统应力、顶升位移、铰支座转动角度、房屋倾斜率进行实时监测,监测数据用于指导房屋顶升。本文的分析研究成果,对类似既有建筑物的顶升纠偏工程实践及研究有一定的借鉴意义。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 建筑倾斜的原因
• 1.2.1 场地稳定性的原因
• 1.2.2 上部结构的原因
• 1.2.3 地基基础的原因
• 1.2.4 环境和外部干扰的原因
• 1.3 建筑纠偏技术现状
• 1.3.1 建筑物的纠偏条件
• 1.3.2 建筑物的纠偏工作程序
• 1.4 本论文研究的工程背景
• 1.5 本论文研究的主要内容
• 2 既有建筑纠偏技术分析
• 2.1 概论
• 2.2 既有建筑迫降纠偏技术
• 2.2.1 人工降水纠偏法
• 2.2.2 堆载纠偏法
• 2.2.3 地基部分加固纠偏法
• 2.2.4 浸水纠偏法
• 2.2.5 钻孔取土纠偏法
• 2.2.6 水冲掏土纠偏法
• 2.2.7 人工掏土纠偏法
• 2.3 既有建筑顶升纠偏技术
• 2.3.1 概论
• 2.3.2 顶升纠偏的基本原理
• 2.3.3 顶升纠偏的适用范围
• 2.3.4 顶升纠偏设计
• 2.3.5 顶升纠偏施工
• 3 断柱顶升纠偏方案设计
• 3.1 场地工程地质条件
• 3.2 地基沉降和倾斜观测资料
• 3.3 倾斜原因分析
• 3.3.1 室外填土的影响
• 3.3.2 桩基负摩擦的影响
• 3.3.3 桩基承载力不足
• 3.4 迫降纠偏和地基加固
• 3.4.1 北面钻孔取土
• 3.4.2 南面静压桩加固阻沉
• 3.4.3 迫降纠偏和加固的效果
• 3.4.4 小结
• 3.5 断柱顶升纠偏方案
• 3.5.1 设计构思
• 3.5.2 主要技术方案
• 3.6 顶升纠偏设计
• 3.6.1 柱荷载的计算
• 3.6.2 托换节点设计
• 3.6.3 顶升量计算
• 3.6.4 千斤顶选择
• 3.6.5 转动轴设计
• 3.6.6 上部结构受力分析
• 3.6.7 顶升顺序和分级
• 4 断柱顶升纠偏信息化施工
• 4.1 纠偏施工过程
• 4.1.1 施工要点
• 4.1.2 主要施工工艺
• 4.2 纠偏过程实时监测
• 4.2.1 监测目的
• 4.2.2 监测内容
• 4.2.3 监测系统
• 4.3 信息的反馈及分析
• 4.3.1 监测信息反馈
• 4.3.2 监测结果分析
• 4.4 顶升纠偏效果分析
• 5 结论及建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献