某綜合樓糾偏處理方法

彭廣偉

（中交三航局江蘇分公司，江蘇 連云港 222046）

1 工程概況

某綜合業務樓長15.6m，寬14.8m，為三層框架條形基礎結構。綜合業務樓經2 個月主體施工框架封頂，底板施工完成布設沉降觀測點，各階段沉降觀測數距見下表1。根據各點沉降數距，可以發現1#、2#點沉降有收斂趨勢，3#、4#點沉降無明顯沉降收斂趨勢，后又經連續兩周每日觀測，1、2、3、4 點沉降累計值（mm）分別為2、1、11、13，3、4 點沉降仍未發現沉降收斂趨勢，經商討決定進行地質鉆孔勘察探明情況、查出根源。如表1所示，為沉降點各階段累計沉降值表。

表1 沉降點各階段累計沉降值表

2 原因分析及后續考慮

2.1 地質情況

經地質鉆孔資料反映，綜合業務樓地質表層為5～7m 厚山皮石，基層為粘土層和片麻巖，夾層為厚度極不均勻的淤泥層，海側3#～4#沉降觀測點區域淤泥夾層3～5m，岸側1#、2#沉降觀測點區域淤泥夾層0.8m 左右，夾層淤泥性狀為飽和、流塑，土質較均勻，含少量有機質，高等壓縮性，平均含水量60.1%，固結試驗平均壓縮系數（a0.1-0.2）1.27MPa-1、固結試驗平均壓縮模量（Es0.1-0.2）2.22MPa。可以證實，主體施工過程中荷載逐漸加大，表層拋填塊石層受壓變形大致相同，中間夾層淤泥受壓后，變形與厚度成正比關系，需進行理論計算，以提供后續決斷的依據。

2.2 最終固結沉降計算

僅考慮淤泥層壓縮沉降，簡要計算最終固結最大差異沉降量如下：

其中，△ S 、 Smax、 Smin分別為最大差異沉降量、最大沉降量和最小沉降量，Hmax、 Hmin分別為淤泥夾層最大厚度、淤泥夾層最小厚度，P0為附加應力含樓房自重應力和表層平均拋石厚度（6.0m）自重應力，Esi為壓縮模量。

2.3 后續考慮

經簡要最大差異沉降量計算，可以看出：如不采取措施，后續施工荷載繼續加大，在一段較長時間以后，樓房將發生明顯傾斜，必須擬定可行、快速、有效的地基托換方案盡早實施，制止綜合業務樓的不均勻沉降。

3 處理方案及選擇

3.1 可選方案

目前，地基托換有多種方法，如基礎加寬和加深托換、樁式托換（靜壓樁、預試樁、打入樁或灌注樁、灰土井墩、樹根樁）、灌漿托換（水泥灌漿、高壓噴射灌漿）、熱加固托換、基礎減壓和加強剛度托換、糾偏托換（加壓糾偏、掏土糾偏、降水掏土糾偏、壓樁掏土糾偏、浸水糾偏、頂升糾偏）。同時有整體搬遷地基處理后復位處理和拆除重建方法，從根本上解決不均勻沉降問題。本工程地基托換處理初步考慮采用掏土糾偏、高壓噴射灌漿、灌注樁、靜壓樁等方法，以解決綜合樓不均勻沉降問題。

3.2 方案選擇確定

根據工程實際情況，采取岸側掏土糾偏工期不確定、施工技術無保證，無法徹底解決不均勻沉降問題，不宜采用；采用整體搬遷地基處理后復位處理，顯然工藝復雜、費用高、工期長，不適用；采取高壓噴射灌漿進行地基加固雖工期可確定、施工技術有一定保證，但對后續可能采取糾偏處理不利，當前已不推廣、不流行，本工程不適宜；采用沖孔灌注樁方案進行地基托換具有可實施性，但對淤泥層擾動劇烈，有孔內淤泥上返的可能性，一旦發生采取措施阻止對工期影響大，樓層內施工影響因素多，實施較難把握；采用靜壓樁進行地基托換，工藝較新，質量、工期有一定保證，對淤泥層擾動影響較小，樓層內施工經咨詢可實現，與沖孔灌注樁方案相比，具有夾層淤泥影響小的優點，并為后續可能進行糾偏處理奠定基礎，確定采用。

4 實施情況

經仔細研究計算采用φ219 錨桿靜壓鋼管樁（壁厚10mm）方案可實現地基托換，補樁46 根，每根樁設計承載力425KN（大于2000t×10/53=377 KN），壓樁力850KN，安全系數大于2.0。

4.1 補樁施工

補樁采用21m3空壓機，YD-80 型鉆機，潛孔錘偏心鉆具開孔。開孔施工工藝為：在條基上開鑿φ350 鉆孔→鋼管樁第一節2.5m 插入φ350 鉆孔內→下潛孔錘偏心鉆，開動空壓機和鉆機進行沖孔→通過垂直和偏心鉆擴孔穿過表層塊石層，鋼管樁（節間焊接）同時穿過塊石層→拔出潛孔錘，移走鉆機→在鋼管樁內充填C30 砼，準備壓樁。

壓樁采用100T 千斤頂，壓樁控制標準為壓樁力850KN。壓樁施工工藝為：條基面上，在鉆孔兩側埋設6M25 錨桿→安裝壓樁架→已穿拋石層鋼管樁樁頂放置千斤頂→壓樁施工→焊接接樁、壓樁→壓樁力大于850KN 停止壓樁→布設鋼筋澆筑鋼管樁內C30 砼→布設鋼管樁樁帽與基礎梁連接鋼筋→澆搗樁帽C30 微膨脹砼封樁。

補樁按排架實施，全部施工完成，樁帽砼及框架主體結構均無裂縫，經測量各觀測點沉降停止，無位移，但經兩月余加固方案實施，綜合業務樓主體框架1#與4#沉降點間不均勻沉降繼續擴大至15.6cm，不均沉降最大值達到10.5‰(156/14800)，已超出現行地基與基礎施工質量驗收規范建造物的地基變形允許值4‰范圍，需進行糾偏處理。

4.2 抬升糾偏論證

因綜合業務樓傾斜超過現行規范允許傾斜率，需制定糾偏措施方案。后組織地基處理方面專家論證并經仔細驗算可采用斷柱、加抱柱梁抬升糾偏，并已有多個類似糾偏工程成功實施的案例，而且采用此方法符合實際情況，理論上可實現抬升糾偏施工，使綜合業務樓傾斜率滿足地基與基礎驗收規范要求。詳細計算過程如下：

（1）抱柱梁規格尺寸計算。20 根框架柱斷面尺寸均為50cm×50cm，混凝土強度等級為C30，fc=14.3N/mm，ft=1.43N/mm。抱柱梁寬度根據施工條件取值為50cm，為使抱柱梁盡快達到框架柱混凝土強度，抱柱梁混凝土強度等級采用C40，fc=19.1N/mm，ft=1.71N/mm。框架柱最大恒荷載為1500KN。根據經驗摩阻公式V=0.24fcA，計算抱柱梁高度h。

1500×1000 =0.24×14.3×4×500×h，h=219mm。

取經驗系數2，h=438mm，取抱柱梁高度h=500mm。

（2）斷柱頂升采用200t 千斤頂，需進行千斤頂頂頭處抱柱梁砼局部抗壓驗算如下：頂升墊板采用25mm 厚鋼板，頂升受力面積A=3.14×（160+25+25）2/4=346185mm2；

抱柱梁混凝土強度等級為C40，fc=19.1N/mm2，混凝土強度達到70%開始頂升，取折減系數0.7，N=0.7A×fc=0.7×346185×19.1=4628KN>2129KN(框架柱豎向最大軸力)，抱柱梁滿足千斤頂頂升要求。

4.3 抬升糾偏施工

（1）計算各頂升點頂升高度，制作C40 混凝土墊塊，長350mm 寬350mm，每10cm 一層加鋼筋網片Φ12@80。

（2）為確保抱柱梁與框架柱結合緊密，在基礎梁以上50cm，風鎬鑿除抱柱梁處框架柱外側的砼保護層，清洗干凈，以滿足頂升受力要求。

（3）采用泵車澆注抱柱梁砼。

（4）抱柱梁砼強度滿足要求后（70%強度以上），每根框架柱兩側布置200t千斤頂2 個頂住抱柱梁后，在地基梁頂面以上20cm 位置，采用HILTI LP-32 型靜力線切割機進行斷柱切割，每小時可切割一根。

（5）頂升采用PLC 液壓同步頂升控制系統，逐級同步頂升使綜合業務樓傾斜率達到0%，并預留2mm 抬高量。

（6）頂升到位后，及時在抱柱梁和地基梁之間用砼墊塊墊穩，墊塊與抱柱梁之間空隙用鋼板塞墊，千斤頂緩慢減壓縮缸，當抱柱梁與混凝土墊塊表面全部接觸并受力平穩后，將千斤頂裝置撤除。

（7）將柱切割部位上下兩端混凝土鑿除200mm，露出切割部位主筋采用16cm長機械套筒連接，將鋼筋（規格同框架柱豎向主筋）從抱柱梁頂部植入抱柱梁和補樁樁帽，綁扎箍筋，支立模板，采用C30 砼將抱柱梁與地基梁、補樁樁帽澆筑成一個整體。

后經檢查頂升未對綜合業務樓框架結構造成影響，未發現裂縫。經多次沉降位移測量，綜合業務樓穩定無繼續沉降、無位移。

5 結束語

通過仔細分析、論證、驗算，采取符合實際情況的補樁糾偏方案，制定詳細的措施加以實施，由地基原因造成的建筑物沉降及不均勻沉降問題是可以成功解決的。