专利名称：一种悬挑平台压重纠倾的方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑物纠倾方法，更具体地说是一种悬挑平台压重纠倾的
方法。
背景技术：
传统的建筑物纠倾技术很多，总体上可以分为迫降纠倾与顶升纠倾两大类， 但其可操作性都不是很高，风险很大。尤其是对于桩基础倾斜引起的上部建筑倾 斜，或上部建筑倾斜引发的桩身倾斜(也可以称为地上地下倾斜并发症)来说， 不论迫降纠倾还是顶升纠倾，从力学原理去考察就明显的不甚合适，很难凑效， 风险很大。比如将地面堆载压重纠倾法(即常用的堆载迫降纠倾法)用于存在地 上地下倾斜并发症的建筑物纠倾，堆载对其直下方及邻近所产生的向下附加压 力，不仅不足以使桩尖和桩身下沉迫降，去用来纠正建筑物和桩身的整体倾荣斗。 还会因为土层内出现的垂直方向的附加压力，对于已经倾斜着的桩身来说正好构 成了一个促使桩身进一步倾斜的力矩。在与垂直方向附加压力出现的同时，还会 出现一个水平方向的推力(主动土压力)，这个水平推力对已经倾斜了的桩身， 甚至尚未倾斜的桩身，都会起助推作用。
降水迫降法往往因为地区内水的流向、流速并不能进行有效控制，对迫降产 生的效果反映不灵敏，而影响范围却很大，往往迫降效果并未达到，而对区域性 的因为降水引起的地层下沉带来的破坏作用却很是惊人，时尚的砍柱迫降法与砍 桩迫降法更像挖人墙脚，风险更大。各种顶升法则需要地基提供可靠的反力太大， 而这种反力的缺乏与不可靠正是引起建筑物倾斜的原因，如果要先加固地基以取 得可靠的顶升反力，则投入太大。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明提供了一种悬挑平台压重纠倾的方法，可以有效避免堆载压重纠倾法
所带来的副作用，成功实现建筑物的纠倾。
2. 本发明技术方案如下
一种悬挑平台压重纠倾的方法，其步骤包括
(1) 在建筑物整体倾斜趋向的背面一侧框架柱列上构筑钢质悬挑平台，并在 平台上加载重物
(2) 加载的重物卸载前，在悬挑平台一侧增设地锚；
(3) 待上部建筑和桩身扶正后，对桩前形成的空隙进行充填；
(4) 对台前和散水坡一线留下的空隙进行充填。
步骤(2)中加载重物形成的加载力矩与步骤(1)中由于建筑物倾斜形成的 倾斜力矩的比值为1. 2 1. 4。加载数量完全可以通过倾斜力矩的理论计算值决定，
使加载形成的纠倾力矩略大于计算所得的倾斜力矩，加载力矩略与倾斜力矩的比
值在1.2 1.4之间，便可使倾斜现象得到纠正，并保持相对平衡的稳定、直立状 态。但是，必须严格控制纠倾速度，防止纠倾速度过快，出现反向倾斜。将加载 力矩略与倾斜力矩的比值控制在1.2 1.4之间，既可以实现建筑物的纠倾，也可 以将纠倾速度保持在一个可以控制的范围内，以免建筑物出现反向倾斜。
步骤(2)地锚的数量以保持每榀框架l个为佳，数量依据倾斜力矩的大小和 每个地锚的承载力而定。地锚的设置方法是，先进行导向性纠倾，为了补足地锚 锚控力的不足，还可以在与地锚相对应的另一侧增设斜撑桩。钢筋混凝土分节预 制的斜撑桩用千斤顶顺斜撑架压向地下，最后锚定于建筑物的柱基，以确保纠倾 力矩的稳定。
加载平台的设置，最适宜的高度以便于上料，且便于纠倾后平台旋转不至触 地为宜，平台悬挑的长度和构造必须经过结构计算决定。
3. 有益效果
本发明公开了一种悬挑平台压重纠倾的方法，利用基本力学原理，结合建筑 实际，可以实现建筑物的纠倾，其设计施工程序简便，便于操作，力学概念清楚， 可控性强、见效快、成本低。
图l:待纠倾建筑物及作用力的示意图；其中l为悬挑钢平台；2为悬挑压重；3为由压重产生的纠倾力矩，即加载力矩；4为由压重引起的顺桩身促沉力；5
为由于设计原因引起的致倾力矩和由于既有倾斜度引起的偏心力矩两者之总和，
即倾斜力矩。
图2:建筑物扶正后稳定措施的示意图；其中6为地锚；7为注浆充填桩身前空 隙；8为注浆或嵌填混凝土修补承台和散水坡沿线空隙。
具体实施例方式
以下通过实施例结合附图对本发明作进一步描述 实施例1:
1、 通过计算，在悬挑钢平台l上，放置适当重量的悬挑压重2
5层楼的建筑面积为200(W建筑物的总重量为30000KN，建筑物全高为20. Om, 顶点发生了 150mm的由于地基问题引起的偏离(倾斜)，相对倾斜为7.5%。，建 筑物的重心本来是与形心吻合的，倾斜以后就出现了 150mm/2=75nim的偏心矩， 形成了 30000 KNX0.075ra-2250KN-m的倾覆力矩5。利用1. 2倍于倾斜力矩5 的加载力矩3克服倾斜力矩5，即1.2X2250KN-m=2700KN-m的加载力矩。利用 现有悬挑宽度为2.0m的压重平台来纠倾，并利用钢材作压重，将钢材均匀分布 在平台上，压重的作用中心则在离框架柱边1.0m处，于是得平衡方程总压重 X1. 0m=2700kN-m
总压重-2700KNw270t
将270t重的钢材均匀压在悬挑平台上，建筑物的倾斜度就慢慢地纠正过来。
2、 在建筑物扶正后，使用地锚6固定建筑物，并注浆充填桩身前空隙7和 注浆或嵌填混凝土修补承台和散水坡沿线空隙8。
然后，再辅以顶进式斜撑桩，钢筋混凝土分节预制的斜撑桩用千斤顶顺斜 撑架压向地下，顶进式斜撑桩设置于与地锚6相对应的位置，组成可靠的抗倾覆 力矩。
实施例2:
其他参数相同，利用1.4倍于倾斜力矩的加载力矩克服倾斜力矩。仅设置 三条平行的地锚，不设置斜撑桩。
实施例3
本发明在某工地进行了试验，其具体实施如下 1、工程概况
(1) 建筑设计
九层框架，楼梯间局部剪力层。
(2) 地质条件
①杂填土埋深0 4.4m;②淤泥、流塑，埋深4.4 15.8m;③砾石夹淤泥， 埋深15. 8 19. lm;④粗砂质粘土， 19.1 25. 3m;⑤淤泥质土 25. 3 35.8m;⑥ 35. 8m以下仍为深厚淤泥质土。 (3)桩基础设计
O600X25. Om有效长钻孔灌注桩，独立承台承重。
2、 倾斜现状
建筑物朝向为坐东朝西，建筑物现状倾斜方向为从东南向西北，作对角线 倾斜，以西北墙角倾斜度为最大，计15。/。；东北角倾斜度次之，为14.4%。；东 南角倾斜度为8.8%。；西南角倾斜度最小，为5.88%。，楼的总高度为27.2m，因 此西北、东北、东南、西南四角顶点的相应偏离量分别为40. 8cm， 39. 3cm， 24. Ocm 与16. 8cm。
从四角点的倾斜度和倾斜量的差别可知，该工程不仅是从东南向西北作对 角线方向倾斜，而且还有扭转，说明了情况复杂，纠倾难度极大。
为了将问题简化，这里将建筑物的平均倾斜度11%。作为整体倾斜度，并 将其平均顶点偏移量30.0cm作为建筑物的整体倾斜量，来作为实例，并采用压 重悬挑平台纠倾法进行纠倾。
3、 纠倾步骤
(1)计算纠倾力矩3
悬挑阳台偏心荷载引起的倾覆力矩m，=(28. 4mX5KN/mX 1. 5m+28. 4mX 1. 5mX5KN/m2X0. 75m) X8=3984KN-m
整体倾斜后引起的重心偏斜倾覆力矩M,=28. 4mX8. OmX 15KN/m2X8X 0.15m=4090KN~m
总倾覆力矩5等于3984+4090=8074KN-m
(2) 确定纠倾荷载
设定悬挑平台的挑出宽度为2.0m，沿建筑物东侧全长的底层框架柱挑出， 并假定建筑物的倾斜原因完全是上部荷载偏心引起，与桩身的先天性倾斜无关， 则可设定纠倾力矩3-1.4倾覆力矩5， 1.4为超载(安全储备)系数。
于是有M纠-l. 4Mo=l. 4X8074KN-m=11304KN-m
或 纠倾荷载量Q-11304KN
悬挑平台上的平均加荷量应为"i^一-199^/加2 20〃加2
28.4x2.0
(3) 设计与制作悬挑平台l;
(4) 设计并敷设顶进式斜撑桩与预应力锚索，先进行导向性纠倾，钢筋 混凝土分节预制的斜撑桩用千斤顶顺斜撑架压向地下，最后将地锚6锚定于建筑 物西侧的柱基，预应力地锚是先钻孔，后设锚，最后张拉固定于建筑物的柱基
(5) 最后卸除悬挑平台1及其上的悬挑压重2，再卸除导向锚索。
权利要求
1.一种悬挑平台压重纠倾的方法，其步骤包括(1)在建筑物整体倾斜趋向的背面一侧框架柱列上构筑钢质悬挑平台，并在平台上加载重物；(2)加载的重物卸载前，在悬挑平台一侧增设地锚；(3)待上部建筑和桩身扶正后，对桩前形成的空隙进行充填；(4)对台前和散水坡一线留下的空隙进行充填。
2. 根据权利要求l所述的一种悬挑平台压重纠倾的方法，其特征在于步骤U) 中加载重物形成的加载力矩与步骤(1)中由于建筑物倾斜形成的倾斜力矩的 比值为1. 2 ~ 1.4。
3. 根据权利要求1或2所述的一种悬挑平台压重纠倾的方法，其特征在于步骤(2) 地锚的数量数量依据倾斜力矩的大小和每个地锚的承载力而定。
4. 根据权利要求1或2所述的一种悬挑平台压重纠倾的方法，其特征在于加载 平台的设置高度以便于上料，且便于纠倾后平台旋转不至触地为宜。
全文摘要
本发明公开了一种悬挑平台压重纠倾的方法。其步骤包括(1)在建筑物整体倾斜趋向的背面一侧框架柱列上构筑钢质悬挑平台，并在平台上加载重物；(2)加载的重物卸载前，在悬挑平台一侧增设地锚；(3)待上部建筑和桩身扶正后，对桩前形成的空隙进行充填；(4)对台前和散水坡一线留下的空隙进行充填。本发明利用基本力学原理，结合建筑实际，可以实现建筑物的纠倾，其设计施工程序简便，便于操作，力学概念清楚，可控性强、见效快、成本低。
文档编号E02D35/00GK101100904SQ200710025408
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者何培玲, 敏 谢, 谢征勋, 谢菊秋 申请人:何培玲;谢菊秋