西铁宝鸡房建给水所水塔震害加固施工技术总结

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摘 要:本次针对受汶川地震影响破坏的宝鸡西铁房建供水设备绛帐、蔡家坡二水塔进行加固,在相关工程经验极少的情况下,根据不同的水塔地形地质及受损伤程度进行不同加固方案的精心设计与施工,经检测效果良好。

关键词:水塔 震害 加固

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-018-02

宝鸡西铁房建给水所辖区内的供水设备――水塔,在这次四川汶川大地震中遭到不同程度的破坏,致使正常供水受到影响,且存在着较大的安全隐患。铁一院陕西铁道工程勘察有限公司对该项工程十分重视,组织精兵强将,一流的施工设备和人员, 自2009年10月27日至2009年12月17日,历时50天,分别完成了绛帐和蔡家坡两车站水塔的加固工作,并在施工中总结了极为丰富的经验。

1绛帐水塔加固

1.1施工环境与地质条件简述

绛帐水塔位于绛帐车站货场内,该水塔为一砖支筒,容量50m3,高24m,砖支筒在距散水3.65m处被地震波剪断。

水塔四周被砖围墙封闭在狭小的空间内,给施工带来诸多不便,没有施工场地,钢筋的堆放和钢筋笼的制作只能在一小院子里进行,建筑垃圾随运出随拉走,在地面下有多条电缆、管沟。

从灌注桩开挖的地层看,地层与工程地质勘察报告相符,表层为人工填土,以下为厚层黄土,在建筑结构深度内,未发现地下水。

1.2施工方案

根据水塔结构和震害情况,对支筒剪切破坏面采用内外槽钢加固方案,每一付槽钢设计三个螺栓,水塔上部的荷载通过槽钢向下传递,为使剪切面以下的支筒部分承受的荷载减少,在支筒外部增设一圈钢筋混凝土支筒,该支筒与原砖支筒用钢筋螺杆相连,为了不破坏原砖支筒的结构,新增设的钢筋混凝土支筒与新的钢筋混凝土承台相连接,承台位于原散水下的人工填土地层内。在新增设的钢筋混凝土承台四周增设八个

钢筋混凝土灌注桩,采用人工成孔,机械灌

注,桩顶进入承台10cm。

部分设计值:

钢筋混凝土支筒强度为:C30

钢筋混凝土灌注桩桩身强度为:C30

钢筋混凝土承台强度: C30

2蔡家坡水塔加固

2.1施工环境与地质条件简述

蔡家坡水塔位于蔡家坡车站货场内,该水塔为一钢筋混凝土倒锥壳水塔,容量150m3,高24m,在钢筋混凝土支筒上,距散水2.4m开始,出现支筒裂缝,钢筋外露,面积约0.5.8m。

水塔地势低洼,四周既有砖围墙又有工作室,空间狭小,几乎没有施工场地,这给施工带来诸多不便。

从灌注桩开挖的地层看,地层与工程地质勘察报告相符,表层为杂填土,以下为砂类土,因地下水埋藏较浅,局部又有承压水,给灌注桩成孔带来不少困难。

2.2施工方案

根据水塔结构和震害情况,支筒加固与绛帐车站水塔加固既有相同处又有区别,区别在于支筒加固方面,该水塔支筒为钢筋混凝土,不能在支筒上任何部位打眼,否则将打断支筒钢筋,采用钢筋张紧卡,在每一圈水平向箍筋设两个张紧卡,将竖向钢筋牢牢地贴在支筒上,在垂直于竖筋上焊接连接筋,在连接筋端部焊接圈形筋,再将主筋绑扎在圈筋上,最后,在主筋的外面绑扎箍筋,给水塔支筒穿上一个钢筋混凝土的外衣。水塔上部的荷载通过新施工的支筒向下传递,新支筒的下部,与新增设的钢筋混凝土承台相连接,承台位于原地面之上,因院子较小,承台半径较大,影响到厕所和二层小楼的房角,厕所拆除,房角保留。

在新增设的钢筋混凝土承台四周增设八个钢筋混凝土灌注桩,采用人工成孔,灌注桩端部位于地下水位以下,采用水下注浆,增大影响半径,保证灌注桩承载力向下扩散。

部分设计值:

钢筋混凝土支筒强度为: C30

钢筋混凝土灌注桩桩身强度为: C30

钢筋混凝土承台强度为: C30

3施工设备

两次加固虽然施工方法略有差别,但施工设备大同小异,大致列举如下:

混凝土搅拌机一台

LJ-30钢筋拉直机一台

BX3-250电焊机二台

LJ-40钢筋切断机一台

钢筋弯勾机一台

混凝土打孔机三台

砂轮机一台

混凝土运输设备一套

手推车二辆

混凝土震动器二台

钢筋笼制作台一台

测量仪器一套

模板、架杆、劳动工具等设备。

4施工质量控制与质量检测

四川汶川“5.12”地震,释放能量大,波及范围广,各类建筑都经受了考验,水塔在这次地震中已经遭到了损害,结构遭到破坏,再不能让水塔遭到二次损害,从这点出发,就要将钢筋用粗一号的直径,混凝土等级用高一级标号的,而且在质量标准上也随之提高。新支筒质量目标:优秀率100%;混凝土灌注桩质量目标:优良率100%;目的只有一个,就是提高水塔结构强度,在以后的使用过程中,经受大风大浪的考验,作到大震不倒,小震照常供水。

经施工测量,水塔支筒未发现倾斜,基础未发现沉降。

观测数据表明,水塔加固质量满足设计要求,质量良好。

5结论

(1)本次施工对象为受汶川受震害影响的西铁宝鸡房建给水所二水塔,工程的成功完成为类似受震害影响建筑修复或加固提供了宝贵的实例经验。

(2)众所周知,对于已经受震害影响的建筑,对其进行加固或修复,主要技术要求就是提到更高级的强度标准,为达到这点,选用高一级强度材料是一方面,更重要的是做到在施工中从小处从细处着手。

参考文献:

[1]孙景恩.砖筒水塔的抗震加固及抗震设防[J].工程抗震, 1994, (04) .

[2]钱培风.水塔的竖向与水平地震力[J].四川建筑科学研究, 2002, (03) .

[3]钢筋砼烟囱水塔设计选用图[J].特种结构, 1994, (03) .

[4]宋绍先.水塔抗震设计[J].铁道标准设计通讯, 1982, (01) .