淺析如何對既有建筑物進行基礎加固

摘要：目前對既有建筑物進行基礎加固的方法很多，不同的方法適用于不同的地質條件、建筑物結構型式、基礎類型、建筑物質量事故原因與程度及場地環境條件。

關鍵詞：加固 建筑 基礎

0 引言

隨著建筑業和現代科學技術的迅猛發展，人們對建筑物健康診斷和加固改造的認識逐漸加深，尤其近幾十年來，既有建筑加固改造發展非常迅速，已發展成為一門新興學科，既有建筑加固的意義在于：①建造建筑物需要大量的材料，消耗大量的資源，其中許多資源是不可再生的。最大限度延長建筑物的有效使用壽命，是維持既有建筑物正常使用、保護人民生命財產安全的需要，符合可持續發展戰略，具有社會經濟意義：②既有建筑的加固改造可以減少城市建筑垃圾丟棄，延長材料的使用壽命以保護自然資源和生態環境，具有生態學意義；③維修和加固改造具有歷史文化意義的建筑物，可以記憶歷史、傳承人類文明，促進旅游等文化事業發展，具有文化意義。目前主要加固方法有：

1 注漿加固基礎法

基礎補強注漿適用于基礎有裂縫時的加固。漿液一般可用水泥漿，水灰比可采用0.5～0.6，也可采用環氧樹脂等漿材。設計施工方法：先在基礎裂縫處鉆孔，對單獨基礎每邊不少于2孔，對條形基礎可沿基礎縱向每1.5～2.0m布置鉆孔，并不少于2排。注漿管直徑約25mm，與水平面的傾角不小于30度，以利流動。鉆孔直徑約28mm并較注漿管大2～3mm。孔距0.5～1.0m，注漿壓力可取0.1～0.3MPa，影響半徑約0.3～0.6m。一般壓力越大，注漿的有效半徑越大。

2 擴大基礎底面積法

當地基或基礎底面積不足時，可用混凝土套或擴大基底面積。當基底荷載偏心時則采用不對稱套，中心荷載則用對稱套。灌注混凝土前應將原基礎涂上混凝土界面劑或鑿毛洗凈后鋪一層相同強度等級的水泥漿，以增強新老涅凝土的粘結。對加寬部分的地基應鋪設墊層，材料與厚度與已有部分的墊層相同。素混凝土套的臺階高寬比應符合地基基礎規范的要求。沿高度方向應設置錨固筋以加強老部分連接和抗剪。鋼筋混凝土套亦須在新舊混凝土間設錨筋、錨栓或灌環氧。條形基礎加寬時可沿縱向分段進行，分段長度為1.5～2m。擴大的寬度部分底面應不低于原有基底。

3 坑式托換法

當需加深基礎時，最簡單易行的為坑式托換。它不需專門施工機具，一般用于地下水位較深與淺層有較好土層的場合，否則需采取降水措施。設計施工要點：先在室外貼近基礎處分批、分段間隔開挖長約1.2m，寬0.9m，深度比已有基礎底面深1.5m的施工豎坑，供工人及運土，豎坑壁必要時應加支護。在豎坑中間已有基礎底面下橫向開挖基坑，基坑深度達到設計深度，寬度一般與原基礎相同。然后澆混凝土并在距原基底8cm處停止澆注，養護一天，再用有速凝劑與膨脹劑的早強干水泥漿填入空隙并搗實。

4 坑式靜壓樁托換法

坑式靜壓樁托換是以原基礎底面為反力座，用千斤頂將靜壓樁壓入深層土中進行托換。適用條件：淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土與人工填土等觸探比貫入阻力小于8MPa且地下水位低干預期坑底的場合。當有厚度大于2m的中密以上砂夾層時不宜采用。樁身要求：樁徑一般采用150～300mm的開口鋼管或邊長為150～250mm的鋼筋混凝土方樁，每節樁長由基礎下坑的凈高與千斤頂的行程確定。樁的接頭需焊接并保證不低于非接頭部分的抗彎和抗剪能力。每節樁長一般為1.2～1.5m。樁的平面布置應設在結構受力點下。單樁承載力標準值按現行地基基礎規范估算。施工工藝：①在墻基或柱基側面向下挖面積為1.2m×0.9m的導坑，深于1.5m并支護；橫向挖向基底，挖成面積0.8×0.5m的基坑。坑位應避開門窗下基礎薄弱部位。②壓樁時先在基坑內放入第一節樁，在樁頂上安裝千斤頂及測力器后壓樁。每壓入一節樁后再接上另一節，并進行接頭的連接。當原基礎的承載力不足以充當千斤頂的反力架時，應加設鋼梁或鋼筋混凝土梁，以確保施工安全。③經交替頂進與接長后，直至到達設計深度。倘承載力未到達1.5倍樁的工作荷載，尚應繼續壓入。④施工中隨時校正樁的垂直度，記錄壓樁力與相應沉降。⑤到達設計深度后，拆除千斤頂。⑥對鋼樁，如工程要求，在鋼管內澆C20微膨脹早強混凝土，用C30微膨脹早強混凝土將樁與基礎澆成整體。⑦為消除拆除千斤頂后樁身卸載回彈，在建筑物荷載傳到樁上后再沉降，再拆除千斤頂前先在鋼墊板上安裝二個同噸位的預壓用的千斤頂，施加1，5倍設計荷載，穩定后撤出樁頂千斤頂，代之以工字鋼，用鋼楔打緊此時兩側千斤頂同步卸載至零，而后取出兩臺千斤頂，對鋼管的上下兩端周邊進行電焊，再澆注混凝土。

5 樹根樁法

樹根樁(Root Piles)是由水泥(砂)漿體或細石混凝土與內置鋼筋(籠)所形成的垂直或傾斜的小直徑的鋼筋混凝土樁體，多條樁形如樹根，故取名樹根樁。樹根樁具有以下優點：①施工所需場地小，操作靈活：②施工時振動小，不會對既有建筑物的穩定和土層液化帶來危害；③適合于淤泥、填土、砂層、巖層等各種土層。所以廣泛應用于既有建筑物增層改造和糾偏時的地基加固、地下構筑物的穿越和邊坡上建筑物的整體穩定處理。樹根樁施工工藝為：成孔——清孔——放鋼筋(籠)——填料——注漿——撥管——填充碎石并補漿。其中：成孔時根據設計樁徑、傾斜角度鉆孔，用泥漿或套管護壁：樁內鋼筋根據設計要求采用鋼筋籠或鋼筋，如為鋼筋籠時，宜整根吊放，并綁上注漿管，如為鋼筋時，可直接和注漿管一起放入：可先填入粗骨料后注漿，也可直接灌入細石混凝土或水泥砂漿。注漿時漿液應自孔底往上注，注漿材料一般采用水泥漿，可采用一次注漿或二次注漿。采用一次注漿時最大壓力不應低于1.5MPa，采用三次注漿時第二次應在首次注的漿液初凝后方可進行，第二次注漿壓力宜為2～4MPa注漿時應采用間隔或間歇施工，或摻加速凝劑，以防止出現相鄰樁冒漿和串孔現象，同時保證樁不縮徑；拔管后應立即在樁頂填充碎石，并在1～2m范圍內補充注漿。除按上述方法施工外，還可根據實際用途與土層情況及現場條件對施工順序進行調整，如用(48mm鋼管代替鋼筋(籠)：直接灌入細石混凝土：先注入純水泥漿，后插入鋼管；等等。不管采用何種方法施工，都必須采取可靠的措施保證樹根樁的強度和不彎曲。

總之，基礎與地基的加固工程屬于現有結構的地下加固工程，其難度、造價、施工持續時間等往往比新建筑物更多更大，此外還可能涉及停產或居民動遷等問題。因此在加固時宜盡可能考慮周詳，根據結構特點、土質情況選擇合理的加固方案。