某磚混房屋糾傾方案研究

王秉文，李 佳

（河北建研科技有限公司，石家莊 050021）

1 工程概況

某住宅樓建于1982年，為5層磚混結構，平面形狀為一字型。有3道縱墻和11道橫墻，總建筑面積為1 200m2。基礎為毛石基礎，埋深為－3.4m，基礎墊層采用1 000mm厚素土墊層。在實際使用過程中，伴隨著墻體出現裂縫，該建筑出現傾斜的現象。據了解建筑東側中部地基發生過自來水滲水現象。經檢測，上部結構整體發生傾斜變形，最大量達200mm，并使大部分墻體出現裂縫，裂縫最大寬度達7.0mm，整體呈正“八”字形。

觀測該建筑物主體結構四角測點的傾斜值，見圖1。該樓整體向東南傾斜，地基變形傾斜量為1.23%，超過了《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007—2011）［1］規定的0.4%的地基變形允許值。因此需對該樓進行糾傾加固處理。

2 傾斜原因

在建筑物外墻外1.50～2.00m布設人工探井8處，探井深9.0～9.6m，布置情況詳見圖2。根據地質勘測報告，該場地處于山前坡洪積裙地貌單元，場地南部地基填土較厚，層厚約為3m，北部地基填土較薄，層厚約為1m，且北部地基填土下方存在厚約1.5m的角礫夾層。地基持力層為粉土，具有濕陷性，場地條件較為復雜。

通過各人工探井濕陷量及平均含水量（表1）可以看出，建筑物北部地基含水量較大，南部地基含水量較小，說明北區受外來水影響較為嚴重。建筑物北部濕陷量較小，南部濕陷量較大，建筑物整體向南部傾斜。

表1 各探井濕陷量與平均含水量

綜上，地基土質壓縮變形不均勻且具有濕陷性，加之外來水的侵蝕造成的濕陷，是導致該建筑向南發生傾斜變形的主要原因。

3 加固糾傾方案設計

3.1 地基及基礎加固

校核原設計圖紙，在正常使用荷載作用下，地基承載力不足；原基礎為剛性基礎，結構的整體性相對較差。為滿足承載力要求和糾傾過程中對結構整體性的要求，對原毛石基礎進行加固處理。采用混凝土圍套加寬底面積的方法，見圖3，這種方式施工工藝簡單，適用于對既有建筑物基礎的加固。經計算，基礎每側需加寬300～500mm。

其中南側1軸外墻對應的基礎下部為3m左右回填土層，經計算，該處基礎承載力嚴重不足。對基礎進行加固的同時，考慮采用素混凝土樁復合地基的處理方法。素混凝土樁的樁徑和樁長應根據施工工藝確定，布置間距根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79—2002）［2］中復合地基承載力的公式計算得出。設計樁徑300mm，有效樁長6m，樁應沿基礎兩側對稱布置，樁位宜在條形基礎新增截面的范圍內，間距1.5m。

3.2 糾傾方法

該傾斜建筑物糾傾采用掏土迫降，與保護樁和止傾樁相結合的方式，見圖4。即在沉降較大一側，采用素混凝土樁作為止傾樁，防止該側建筑物繼續下沉；在沉降較小一側，采用素混凝土樁作為保護樁，以防止該側建筑物在掏土糾傾過程中下沉過快。素混凝土樁的樁徑均為300mm，有效樁長為6m。

止傾樁的布置范圍不宜過大和過小，范圍過大會使基礎剛性不均勻，建筑物不易回傾，嚴重的會導致建筑物整體斷裂，范圍過小起不到限制基礎沉降的作用。止傾樁樁身為素混凝土樁，在樁頭設置200mm厚褥墊層后封閉樁孔。

待建筑物回傾到預期目標后，保護樁即可封樁，封樁前在樁頭設置200mm厚褥墊層。由于樁位置與擴截面的基礎位置重合，條形基礎應預留出樁孔，施工時可將鋼筋甩出綁扎好，封樁時一并澆筑。保護樁樁頭距離條形基礎地面的距離不應小于460mm。

在沉降較小一側采用掏土的方法，人為地使該側地基土支撐面積減少，在上部結構荷載的作用下，基底應力相應增加，利用土體自重應力和附加應力的作用，地基土產生塑形變形，迫使該側基礎下沉，建筑物回傾，達到糾傾目的。掏土孔的數量與糾傾量有關。該工程中掏土孔孔徑為300mm，孔距600mm，挖孔深度6～9m。

回傾量達預期目標后，在條形基礎周圍設置夯實水泥土樁消除地基土的濕陷性，達到對地基進行加固處理的目的，見圖5。夯實水泥土樁設計樁徑300mm，有效樁長6m，外圍基礎的樁距為800mm，其余樁距為2～3d。

3.3 計算糾傾量

假定上部結構及基礎是剛性的，當地基出現輕微不均勻下沉時，上部結構及基礎仍為平面［1］。根據式（1）計算糾傾需調整的沉降差，該工程糾傾需調整的設計沉降差為260mm。

式中，SH為糾傾工程中水平位移控制值；Hg為建筑物的高度；b為建筑物在糾傾方向的寬度；ΔS′為糾傾工程中需調整的沉降差，ΔS＝ΔS′－a；ΔS指的是建筑物實際沉降差；a為考慮施工等因素而預留的沉降差，示意圖見圖6。

4 糾傾施工方案

4.1 糾傾施工流程圖

糾傾施工流程圖為：增設止傾樁、部分基礎加固→增設保護樁、部分基礎加固→ 掏土糾傾→設置夯實水泥土樁保護。

4.2 止傾樁、保護樁及基礎加固施工方法及順序

止傾樁灌注完畢后，封樁與基礎加固同時進行，見圖7。保護樁灌注完畢后，可進行基礎混凝土圍套加寬底面積的加固，但應在對應樁位置處預留150mm×150mm的方孔，待建筑物回傾到預期目標后再進行封樁處理，見圖8。

止傾樁和保護樁均為素混凝土樁，施工方法為：采用人工洛陽鏟成孔，并做好垂直測量，保證樁身垂直度偏差不大于允許值；待孔合格后，連續灌注C25素混凝土；樁頂鋪設不小于200mm厚的褥墊層。

4.3 掏土方案及施工方法

采用挖工作溝、人工洛陽鏟水平成孔的方法掏土。東南側沉降得到控制后，為促使建筑物向西北側回傾，在該樓西側、東側和北側的部分范圍工作坑內布置掏土孔。平面圖見圖9。掏土應分批進行，為確保糾傾的均勻性，成孔時宜間隔跳孔施工。可適當采用注水的方式，輔助建筑物沉降。整個糾傾過程中，對建筑物的沉降、傾斜、裂縫進行系統觀測，掌握建筑物各部位的沉降情況，以便指導掏土施工。同時也應嚴格遵守緩慢、均勻的糾傾原則，回傾沉降率控制在4～5mm/d。當該住宅樓傾斜率小于4‰、傾斜值小于60mm時停止掏土。待沉降速度小于1.0mm/d，且縱向觀測點沉降均勻后，向掏土孔內填砂，并灌注水泥漿。

4.4 糾傾后處理

掏土糾傾工作完成后，在條形基礎周圍設置夯實水泥土樁。施工方法為：采用人工洛陽鏟成孔，并對樁身做好垂直測量，保證垂直度偏差不大于允許值；夯實孔底后，再填水泥土料，每次填料厚度為70～100 mm，每層填土夯擊1次以上；樁頂鋪設不小于200mm厚的褥墊層。

在糾傾施工結束后，繼續沉降觀測，直至連續3d沉降速度平均值小于0.5mm/d后，停止沉降觀測。

5 加固和糾偏后的效果

糾傾后該工程的最大傾斜率為0.133%，符合我國現行技術標準的要求，滿足正常使用狀態的要求。該工程于2013年8月施工完畢，至今一年時間，經多次復測，房屋傾斜率基本不變，使用情況良好。

［1］ GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范［S］.

［2］ JGJ 79—2002，建筑地基處理技術規范［S］.

［3］ 龔曉南.地基處理手冊（第三版）［M］.中國建筑工業出版社，2008.