1 加固工程情況

1.1 簡介

　　某鋼鐵公司焦爐擴建工程,由于資金問題當年只施工了地基加固及基礎(chǔ)部分就被迫停工,地基加固采用強夯置換碎石法施工,基礎(chǔ)采用1.0m厚的鋼筋砼筏板基礎(chǔ)。兩年后決定在原規(guī)?；A(chǔ)上進行擴建和再建,但由于筏板基礎(chǔ)出現(xiàn)了多條裂縫,因而進行了拆除。但為了確保相鄰焦爐正常運行,仍保留了11.8m長的基礎(chǔ)筏板作為緩沖帶。如何保證未拆除部分筏板基礎(chǔ)的完整性以及建成后建筑物基礎(chǔ)的沉降量與相鄰基礎(chǔ)的沉降量之差在允許范圍內(nèi),確保建好的焦爐不因地基基礎(chǔ)的不均勻沉降而影響設(shè)備的正常運行是本工程的關(guān)鍵。

　　1.2 工程地質(zhì)條件

　　該場地地層自上而下分別為:

　?、?含碎石柱體的粉質(zhì)粘土:碎石柱體為原地基強夯時的主夯點,柱體深度1.5-2.0m,點距約6.0-7.0m。

　?、?粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑,具微弱濕陷性,部分地段含焦油,層厚1.5-6.0m,承載力標準值fk=210kPa。

　　③ 粗砂、礫砂:黃褐色,稍濕,稍密—中密,層厚0.5-2.5m,承載力標準值fk=220kPa。

　?、?粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑,層厚大于3.2m,承載力標準值fk=180kPa

　　1.3 技術(shù)要求

　　① 經(jīng)加固處理后,地基承載力應(yīng)達到250kPa;

　?、?焦爐基礎(chǔ)容許均勻絕對沉降量≤50mm;

　?、?焦爐縱向、橫向傾斜≤8.85 mm;

　　④ 基礎(chǔ)底板埋深3.0m。

　　2 地基加固處理

　　　　2.1 方案設(shè)計

　　為滿足技術(shù)要求,經(jīng)反復(fù)對比論證,決定采用拌有生石灰粉末的碎石類土、摻粘土,粉煤灰的砼對筏板下地基基礎(chǔ)進行局部置換加固。具體方案有如下內(nèi)容:

　　　① 沿筏板基礎(chǔ)下部縱向開挖兩條梯形洞,上口寬4.0m,下口寬2.0m,見圖1,洞開挖分兩步進行,一條施工完畢后再施工另一條。

　?、?洞開挖完畢后,首先對洞底分層鋪設(shè)一層拌有生石灰粉末的碎石類土。

　?、?根據(jù)理論計算、現(xiàn)場試驗并結(jié)合實際情況,選定生石灰占體積百分比作為施工用量標準。

　?、?在施工過程中,每回填0.2m厚混合料后用蛙式打夯機夯實,壓實系數(shù)達0.95以上,然后進行下一層回填。

　?、?采用隔板分段式灌注摻粘土、粉煤灰的砼。

　　2.2 生石灰含量吸水膨脹室內(nèi)試驗

　　生石灰的摻量根據(jù)現(xiàn)場室內(nèi)試驗確定,對占不同體積百分比生石灰含量的碎石類土進行了室內(nèi)吸水膨脹實驗,見表1。

　　選取生石灰占體積百分比30%作為施工用量標準。

　　2.3 摻粘土,粉煤灰的砼

　　配比由實驗室確定,其重量比為

　　水泥∶水∶砂∶碎石∶粉煤灰∶粘土=10∶18∶110∶129∶19∶15。

　　2.4 施工方法

　　① 對洞底分層鋪設(shè)厚度0.8m拌有生石灰粉末的碎石類土。

　　② 洞身處理:由洞內(nèi)開始向洞口采用隔板分段式灌注1.0m高的摻粘土、粉煤灰的砼。每段長度1.30-2.2米不等,砼強度控制在2-3MPa之間。

　?、?施工中邊灌注邊振搗,邊增加隔板高度直至距筏板底面0.2米停止灌砼,然后用碎磚及摻入5%膨脹劑的水泥砂漿充填擠密。

　?、?重復(fù)上述過程直至洞口。

　　⑤ 洞口處理:因置換加固地基時在洞口邊緣開挖了寬1.6m,深2.0m的作業(yè)坡道,采用碎石類土分層回填夯實,分層厚度為200mm,夯實系數(shù)達到0.95以上。

　　 　3 效果評價

　　3.1 對兩置換加固處進行檢測,其加固效果達到了設(shè)計技術(shù)要求,結(jié)果見表2。

　　3.2 主體工程竣工后,設(shè)備運行期間,進行了為期兩年的變形觀測,結(jié)果表明焦爐基礎(chǔ)縱向、橫向沉降量均不超過5mm,建筑物未發(fā)生裂縫及不均勻沉降。

　　4 結(jié)論

　　4.1 為保證同一建筑物在不同基礎(chǔ)型式的正常使用,關(guān)鍵在于地基承載力及壓縮模量這兩個參數(shù)是否相近。

　　4.2 本工程實例是在不損壞原有建筑物的情況下,采用洞室充填置換加固地基的方法,該方法不僅達到了設(shè)計技術(shù)要求,也降低了施工成本,是一種值得推薦的方法。