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該廠立窯車間為鋼筋混凝土框架結構,技術改造時將原土立窯更新為機立窯,使廠房中柱的荷載倍增而不堪負重,需要進行基礎加固處理。
廠房場地工程地質并不浮渣,上為6~9m厚的可塑性黏土,其下便是石灰石巖層。原廠房柱基及設備基礎埋深約 ,由于地基承載力(f=200kPa)不太高,故采用的基底面積均相應大,基本已布滿整個車間,不能采用再擴大柱基的辦法來解決,宜采用樁基直接將新增荷載傳到巖基上去。經與打入樁、灌注樁、錨桿靜壓樁等多種方案比較, 后還是決定采用無振動、不污染、可在場地狹窄和空間有效條件下施工的靜力壓入樁方案施工。
本工程柱基礎新增荷載較大,而原鋼筋混凝土單獨基礎的二階厚度(500mm)又較薄,混凝土強度等級(C15)不高,為滿足抗沖切計算要求,選擇樁截面為200mm×200mm,樁的設計承載力為200kN,壓樁力取300kN。經試算,廠房每中柱需布樁6~8根,由于樁矩小于6d(d為樁徑),故結構計算時,考慮了群樁效應的影響。
本工程壓樁施工與其他工程不同在于,為了節約資金,利用礦山廢舊運輸用輕型鋼軌來制作壓樁反力鋼架來壓樁。該裝置首先需在鑿毛后的混凝土柱上按設計尺寸要求焊兩個鋼板套箍,再焊上所有三角架鋼軌構件, 后將套箍與混凝土柱間原預留縫隙用環氧膠泥(現時可用CGM灌漿料)灌實固定,待漿料強度達到C20后即可壓樁。經使用該三角反力架后壓樁進行得十分順利。
四樁以上是矩形布樁,樁矩柱將遠近不一。由于力在結構構件中傳遞總是遵從 短途徑原則,柱加載自承臺初裂至 終破壞,距柱 近的樁荷載將大于離柱稍遠的樁。因此,為了確保承載大的稍近的樁能完全達到設計承載力,壓樁施工時,除采取對稱預壓封樁外,還要求先遠后近,先壓角樁后壓中樁,以避免后壓樁會使先壓樁卸荷發生在中樁上。
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