发电厂旧楼基础加固方案
一、工程概况
发电厂旧楼因使用年限较长、地质条件变化或荷载增加等原因,基础出现沉降、裂缝等问题,需要进行加固以确保建筑物的稳定性和安全性。
二、加固原因分析
1. 沉降问题
- 可能由于地基土的压缩性变化,如地下水位下降导致地基土有效应力增加,引起地基沉降。长期的设备运行振动也可能使地基土逐渐密实,造成不均匀沉降。
- 旧楼周边新的建设工程,如新建厂房或管道铺设,改变了原有的应力分布,影响了旧楼基础的稳定性。
2. 基础自身问题
- 基础设计标准可能较低,随着发电厂生产规模的扩大,楼内新增设备或物料存储增加了荷载,原基础结构无法满足承载要求。
- 基础混凝土经过多年使用,可能出现碳化、裂缝等质量问题,降低了基础的耐久性和承载能力。
三、加固方法选择
(一)增大基础底面积法
1. 适用情况
- 适用于基础承载能力不足,但地基承载力尚有一定潜力的情况。对于发电厂旧楼,如果基础底面压力超过地基承载力特征值,但地基土的性质相对较好,通过增大基础底面积可以有效分散荷载。
2. 施工要点
- 在原基础周边浇筑新的混凝土,新老混凝土之间需设置连接钢筋或剪力键,增强整体性。例如,在原基础侧面钻孔植入钢筋,与新浇混凝土中的钢筋连接。同时,要注意新浇混凝土的厚度和配筋设计,需根据计算确定,保证新增部分能有效分担荷载。
(二)锚杆静压桩法
1. 适用情况
- 对于地基土软弱、沉降较大的情况较为适用。在发电厂这种可能存在复杂地质条件的环境中,如果旧楼基础下有软弱土层,采用锚杆静压桩可以将荷载传递到更深的持力层。
2. 施工要点
- 在原基础上预留压桩孔和锚杆孔,安装锚杆和反力架。通过千斤顶将预制桩逐节压入土中,桩的类型、长度和截面尺寸根据地质勘察报告和荷载计算确定。压桩过程中要严格控制桩的垂直度和压力,桩顶与基础之间需通过封桩处理,使桩与基础共同受力。
(三)注浆加固法
1. 适用情况
- 当地基土存在孔隙或裂缝,导致地基承载力下降和沉降问题时,注浆加固是一种有效的方法。在发电厂旧楼基础加固中,如果地基土因长期振动或其他原因出现松散现象,可以采用注浆加固。
2. 施工要点
- 根据地基土的性质选择合适的注浆材料,如水泥浆、化学浆液等。通过注浆管将浆液注入地基土中,注浆压力、注浆量和注浆孔的布置需根据地质条件和加固要求确定。注浆过程中要注意观察浆液的扩散情况,避免出现浆液流失或不均匀现象。
四、施工流程
(一)施工准备
1. 收集旧楼的设计图纸、地质勘察报告等资料,对旧楼基础现状进行详细检查,包括基础的尺寸、沉降情况、混凝土质量、裂缝分布等。
2. 根据加固方法准备相应的施工材料和设备,如混凝土、钢筋、预制桩、锚杆、注浆设备、千斤顶等,并确保材料质量合格,设备性能良好。
3. 在施工现场设置安全防护设施和警示标志,对施工人员进行安全培训和技术交底。
(二)基础处理(针对不同加固方法)
1. 增大基础底面积法
- 对原基础表面进行凿毛处理,清除表面的杂物、油污等,露出坚实的混凝土面。在基础侧面按设计要求钻孔,植入连接钢筋,并对钢筋进行锚固处理。
2. 锚杆静压桩法
- 在原基础上按设计位置钻孔,安装锚杆,确保锚杆的锚固深度和锚固力符合要求。同时,预留压桩孔,保证孔的尺寸和垂直度准确。
3. 注浆加固法
- 在地基土中按设计方案布置注浆孔,钻孔至预定深度。对注浆设备进行调试,准备好注浆材料,并进行试注,调整注浆参数。
(三)加固施工
1. 增大基础底面积法
- 支设模板,浇筑新的混凝土。在浇筑过程中,采用分层振捣的方法,保证混凝土密实。同时,注意控制混凝土的浇筑高度和表面平整度。
2. 锚杆静压桩法
- 将预制桩吊运至压桩孔上方,放入孔内,安装反力架。启动千斤顶,逐节压桩,每压入一节桩,进行接桩操作(如焊接或硫磺胶泥接桩)。在压桩过程中,实时监测桩的垂直度和压力变化。
3. 注浆加固法
- 通过注浆管将浆液注入注浆孔,按照设计的注浆压力和注浆量进行控制。注浆过程中,根据浆液的扩散情况,适时调整注浆参数。当相邻注浆孔出现冒浆现象时,可暂停注浆,待浆液凝固后再继续。
(四)质量检查与验收
1. 增大基础底面积法
- 检查新浇混凝土的强度、外观质量,新老混凝土的结合情况。可采用回弹法检测混凝土强度,通过观察和小锤轻击检查结合面有无空鼓现象。
2. 锚杆静压桩法
- 检查桩的垂直度、桩顶标高、桩的承载力等。可通过经纬仪检查桩的垂直度,通过静载试验或高应变检测桩的承载力。
3. 注浆加固法
- 检查注浆效果,可通过钻孔取芯观察浆液的填充情况,检测地基土的承载力是否提高。
五、注意事项
1. 安全保障
- 施工现场存在诸多安全隐患,如基础开挖可能导致坍塌,设备操作不当可能引发机械伤害等。施工人员必须佩戴安全帽、安全带等防护用品,设置专人负责安全管理。
- 在使用电气设备和注浆设备时,要注意防止触电和化学浆液伤害,施工现场配备必要的急救设备和药品。
2. 对发电厂运行的影响
- 加固施工过程中要尽量减少对发电厂正常生产运行的影响。如合理安排施工时间,避免在发电高峰期进行噪音较大或振动较大的施工工序。
- 对于可能影响到发电厂设备运行的施工操作,如靠近发电设备的基础加固,要采取相应的防护措施,如设置隔离带、监测设备运行状态等。
3. 环境保护
- 施工过程中产生的废弃物(如旧基础拆除的混凝土块、注浆产生的废浆液等)要妥善处理,避免污染环境。对于化学浆液,要按照环保要求进行储存、使用和处理。
- 控制施工噪音和粉尘,采用低噪音设备和洒水降尘等措施,减少对周边环境的影响。