樁梁式托換結(jié)構(gòu)的變形控制:2010年二級結(jié)構(gòu)專業(yè)輔導

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3.1 被托換建筑物的變形
    被托換建筑物的變形由以下兩部分組成:
    1)在托換結(jié)構(gòu)進行施工期間,由于地基土會受到托換樁施工和托換梁基坑施工的擾動,因而樁基產(chǎn)生附加沉降。
    2)在原樁基分離施工和隧道施工期間,托換結(jié)構(gòu)承受荷載而產(chǎn)生變形。
    在進行樁基托換工程的過程中,樁基附加沉降主要依靠采取有效的施工技術(shù)措施來加以控制,而托換結(jié)構(gòu)的變形則需要通過合理的托換結(jié)構(gòu)設(shè)計進行十分嚴格的控制。
    3.2 樁梁式托換結(jié)構(gòu)的變形控制標準
    被托換建筑物的自身變形已在托換前完成,托換過程對建筑物而言是一個二次變形,并且這一過程是在相對短暫的時間內(nèi)完成的。建筑物耐受二次變形的能力,低于新建建筑物耐受自身一次變形的能力,托換結(jié)構(gòu)的變形允許值應(yīng)小于新建建筑物的變形允許值。綜合考慮托換工程的變形特點和工程經(jīng)驗,建議對樁梁式托換結(jié)構(gòu)的變形實行絕對變形和相對變形雙控制標準:
    1) 托換樁樁頂沉降量不宜大于3mm,托換梁撓度值不應(yīng)大于5mm,托換結(jié)構(gòu)豎向變形不宜大于8mm;
    2) 建筑物的相對沉降量不宜大于0.8‰,不應(yīng)大于1.0‰。
    3.3 樁梁式托換結(jié)構(gòu)的變形控制措施
    1)結(jié)構(gòu)措施。在現(xiàn)場條件許可的情況下,盡可能減少托換梁跨度、提高托換梁抗彎剛度,并采用嵌巖樁作為托換樁。
    2)預應(yīng)力鋼筋張拉技術(shù)。在托換梁內(nèi)采用預應(yīng)力鋼筋張拉技術(shù),通過張拉預應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生反拱作用來抵消托換結(jié)構(gòu)的部分變形。在對托換梁的預應(yīng)力鋼筋實施張拉時,上部結(jié)構(gòu)已經(jīng)客觀存在,下部被托換樁基尚未與托換結(jié)構(gòu)截斷分離,上部結(jié)構(gòu)和下部樁基對托換梁都有一個豎向的約束作用,張拉過程并不是一個自由的反拱過程,而是一個在復雜約束條件下的小變形反拱過程。在這一反拱過程中,實測反拱變形并不大,但已經(jīng)完成了上部結(jié)構(gòu)向托換結(jié)構(gòu)施加部分荷載、被托換樁基向托換樁基轉(zhuǎn)移部分荷載的過程,從而可以減少分離托換樁基時因荷載轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的變形。在進行樁基托換工程的過程中,預應(yīng)力鋼筋宜采用高強度低松馳的鋼鉸線,鋼鉸線的數(shù)量主要依據(jù)變形控制要求來確載的過程,從而可以減少分離托換樁基時因荷載轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的變形。在進行樁基托換工程的過程中,預應(yīng)力鋼筋宜采用高強度低松馳的鋼鉸線,鋼鉸線的數(shù)量主要依據(jù)變形控制要求來確定,張拉控制應(yīng)力應(yīng)?。?.55~0.70)fptk(fptk為預應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值)。
    3)樁底注漿技術(shù)。為了避免鉆孔灌注樁施工時樁底沉渣造成托換樁的沉降過大,在制作安裝托換樁鋼筋籠時,預埋兩根注漿管,注漿管端部伸至樁底。在注漿管端部500mm高的范圍內(nèi)預留注漿孔,孔徑為5mm,孔距為50mm,采用橡膠薄膜封閉注漿孔和管端孔口。待樁身砼終凝后,采用水泥漿液對樁底可能存在的沉渣進行壓力注漿使之固結(jié),注漿壓力不小于1.0MPa.
    以上變形控制措施能夠很好地控制托換結(jié)構(gòu)的變形,在一般情況下,無需通過千斤頂?shù)捻斏齺硌a償托換變形。