建筑施工基礎加固和糾偏

術毅

摘 要：在建筑施工中經常會遇到一些構筑物產生不均勻沉降現象，如不均勻沉降影響了構筑物的結構安全性或使用性能時，必須對構筑物進行處置。一般的方法有以下三種：一是拆除返工；二是結構加固；三是進行糾偏。在這幾種處置方法中，糾偏的成本偏小且不影響構筑物的外觀，本文結合工程實況淺談一下地基的加固和糾偏技術的應用。

關鍵詞：地基；加固；糾偏；應用；

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-08-00-01

一、工程概況

該工程的結構為四柱式支架，①～②軸軸距為4.5m，A ～B軸軸距為5m。支架高度為18.631m，柱截面為500mm×500mm，混凝土標號為C30。基礎為獨立基礎，無基礎梁，基礎截面為2.5m×2.5m，混凝土標號為C30，基礎埋深為-2.6m。該結構完成于2006年9月份，于2007年5月份在①、②軸安裝鋼棧橋一個月后，支架逐漸發生不均勻沉降。A軸兩個基礎沉降了3cm，B-①處基礎沉降了10cm，B-②處基礎沉降了9cm。構筑物整體垂直度偏差29cm，使結構附加彎矩，影響了構筑物的結構安全性能并嚴重影響了該構筑物的使用功能。

二、原因分析

在發現構筑物嚴重傾斜后，首先對構筑物進行觀察，發現柱和梁均未發現裂縫，這說明該傾斜非結構破壞產生的，只能是基礎不均勻沉降產生的。將回填的2：8灰土挖開后，對基底土質進形分析，發現A軸基礎座于Q2層粉質粘土（第四系中更新統），而B 軸基礎座于Q4層（第四系中全新統），系Q2土新地質搬運產生的。Q2土符合設計要求而Q4土不符合設計要求。該土層厚3m，具有高壓縮性，物理力學性能較差，并且有Ⅰ級非自重濕陷性，土的含水率為22.3%從開挖的回填土的干濕度判斷，排除了由地表水浸入而形成濕陷性下沉的原因。最后判斷下沉的原因是Q4土受力后產生高壓縮而產生下沉。

三、處置方案的選擇

針對此原因擬定三個處置方案：一是拆除該結構進行重建；二是對地基進行加固并對結構進行加固；三是對地基進行加固，對結構進行糾偏。第一種方案成本較高約需成本70萬元。第二種方案可滿足結構安全性能和使用功能，但其外部觀感不符合要求，且約需成本30萬元。第三種方案既能滿足結構安全性能和使用功能，且只需要成本17萬元。故采用第三種方案：地基進行加固、對結構進行糾偏。

四、加固和糾偏的方案選擇

土質的加固處理由化學處理和物理處理，針對該土層的高壓縮性，含水量高，土質厚度只有3m的特點。采用石灰樁吸濕膨脹擠密的方案，糾偏的方案橫拉糾偏和頂升糾偏，針對該工程的跨度小、高度高，剛性好的特點，在其下沉過程中，結構梁受負力，上側受拉，下表面受壓的情況下未發生裂縫。故決定采用頂升糾偏。先對地基進行加固，加固后對被加固的工序進行檢驗，符合力學性能后，再對結構進行頂升糾偏。

五、加固方案的實施

（一）對B軸的兩個基礎除A軸處設兩個樁，B軸向外方向設四排樁，其余兩面各設三排樁。樁徑為200mm，樁凈間距為500mm梅花狀布置。里面一排樁為斜樁，樁長為3.5m，傾斜度為1：4，其余外圍樁為直樁，樁長6m。

（二）每個基礎四周同時施工，采用洛陽鏟掏孔，先打外排樁，由外向里施工，每掏完一個孔后，立即用石灰顆粒回填，顆粒粒徑為3～5cm，分層夯實，離基層500mm時用3：7灰土封口夯實。

六、加固的效果

經過加固后，石灰顆粒吸取土質中的水分膨脹，對樁周的土進行膨擠，從而達到擠密的效果，降低了土的壓縮性。通過對擠密后的土樣進行檢測，含水率由原來的22.3%降為13.5%，濕密度由原來的1.69g/cm3增至1.98 g/cm3，其壓縮性達到Q2土的標準，使該土質符合設計的力學性能要求。

七、頂升糾偏的實施

（一）為保證糾偏工作的安全性，糾偏前在構筑物四面設地錨，用2Φ20的鋼絲繩對構筑物進行四面牽引，中間用花籃螺絲進行連接，以便隨時進行調整。

（二）在B軸的基礎下面，由基礎邊緣向里挖進深50～60cm。

（三）為減輕頂升的阻力，在A軸基礎外挖1.5m寬、深50cm的壕溝。

（四）計算構筑物自重和兩側鋼珩架的總重量為510t，故在每個柱下每邊各設2個50t立式千斤頂，共計16個千斤頂。在千斤頂和基礎底面和混凝土相接觸處用500mm×500mm×20mm的鋼板進行塞墊，千斤頂的下面用24cm×24cm×50cm的混凝土塊進行墊底。

（五）使混凝土墊層入土成樁：通過千斤頂加壓，此時構筑物不可能頂升，反而使混凝土墊塊陷入土中，等混凝土墊塊完全入土后，再加墊塊，這樣不停的將混凝土墊塊壓入土中，使混凝土墊塊形成24cm×24cm的混凝土樁，直到該16個樁的承載力大于260t時，此時千斤頂加壓構筑物開始上升。

（六）頂升時24小時作業，每24小時頂升1cm左右，每次加壓頂升2mm左右。

（七）頂升到位后，為防止千斤頂撤離后回彈，可使整體垂直向反方向傾斜1cm左右。

（八）停止頂升后，對A軸的壕溝均用3：7灰土進行夯填。對B軸基礎上的空隙用3：7灰土塞填，用橫向鋼條從四面往里搗實。

（九）逐個撤除千斤頂，每撤一個千斤頂用混凝土墊層和微膨脹水泥接樁到基礎底面。

（十）對構筑物撤離千斤頂后進行垂直度觀察，符合要求后進行基礎灰土回填。

八、加固和糾偏后的效果

該加固和糾偏工程將于2014年6月份施工完畢，頂升完成后檢查結構無裂縫。到現在已歷時11個月，通過每個月的沉降觀測，構筑物現在基本無沉降，既保證了地基的土力學性能，同時保證結構的性能和使用功能。