房屋基礎加固及糾偏施工案例分析

汪德信

1 工程概況

本工程為上海某三層結構，片筏基礎，天然地基。該建筑物在準備施工裝修時，發(fā)現(xiàn)有傾斜情況，從沉降觀測資料來看，傾斜率已超過7‰。為了保證建筑物今后的安全及正常使用，需對建筑物進行糾偏加固處理，結合建筑物沉降資料，要求糾偏后建筑物的傾斜率小于2‰。

2 施工工藝

2.1 施工技術的選擇

在上海房屋基礎加固及糾偏施工中使用較多的施工技術為:鉆機干掏和濕掏法、沉井射水法、井點降水、堆載、抽漿等。針對該工程的特點，主要選用錨桿靜壓樁和鉆機掏土綜合法進行房屋地基加固及糾偏處理。鉆機干掏法一般在糾偏量比較大的情況下使用，本工程房屋傾斜率超過7‰，要求糾偏量大，適于采用該方法;再者可以利用錨桿靜壓樁產生的拖帶沉降及特殊的封樁方法(有的樁可以自由沉降，有的樁壓完后即能承受上部結構荷載)進行控制，進行一部分自然糾偏。

2.2 準備工作

1)進行施工前的技術交底工作;2)機械設備檢查，確保施工順利進行;3)沉降觀測點的設置:根據(jù)JGJ 8-2007建筑變形測量規(guī)范的要求，該建筑物上原有的沉降觀測點不夠，所以施工前在建筑物外墻上增設沉降觀測點，并做好原始記錄，包括原有的17個沉降觀測點，共埋設43個沉降觀測點。

2.3 錨桿靜壓樁施工

錨桿靜壓樁是錨桿和靜力壓樁結合形成的一種樁基礎施工工藝，它是通過在基礎上埋設錨桿固定壓樁架，以建筑物所能發(fā)揮的自重荷載作為壓樁反力，用千斤頂將樁段從基礎上鑿出的壓樁孔內逐段壓入土中，樁體達到設計樁長和設計最終壓樁力后，將樁與基礎連接在一起，從而達到地基加固的目的。錨桿靜壓樁具有施工機械輕便靈活，施工方便，作業(yè)面小，施工質量容易控制，可在室內施工，并且能耗低，無振動，無噪聲，無污染等優(yōu)點，廣泛用于新老建筑物的地基處理。

2.3.1 壓樁施工工藝

測量放樣定位及挖土→開鑿壓樁孔→埋設錨桿及安裝壓樁架→樁段運輸→吊樁入孔→壓樁施工→接樁→壓樁到設計標高或達到設計最終壓樁力→做好施工記錄→移動樁架→清孔→焊接交叉鋼筋→樁頂施加預應力→澆搗C30微膨脹早強混凝土。

2.3.2 壓樁施工控制標準及技術要求

以設計最終壓樁力為控制標準，壓樁技術要求:

1)開鑿壓樁孔:為適應抗沖剪要求，壓樁孔呈八字形，上口300×300，下口350×350;2)埋設錨桿及安裝壓樁架:錨桿底部要求墩粗;壓樁架要安裝牢固、垂直，千斤頂與樁身應在同一中心線上，防止偏壓，接樁時應用水平尺或垂線校正。壓樁時樁段垂直偏差小于1%;3)壓樁及接樁:壓樁時樁體保持垂直，接樁采用角鐵焊接，用水平尺或垂線進行樁體垂直度的校正，接樁時角鐵要進行除銹、滿焊，壓樁到設計樁長或最終壓樁力時，樁頂焊好插筋，就可送樁到設計標高;樁頂標高為底板下面以上50 mm～80 mm;4)封樁是壓樁技術中要求最高的一道工序，必須精心管理和施工，在封樁期間，首先要保證孔壁干凈，排除地下水，再焊好交叉鋼筋，經檢查合格后再澆搗混凝土。

2.4 鉆機掏土施工

既有房屋應力解除法糾偏，也稱為鉆孔排泥糾傾法，它適于軟土地基上建(構)筑物(尤其是片筏基礎)糾傾。

2.4.1 掏土施工工藝

掏土施工工序:測量放樣定位布孔→鉆孔→掏土→封孔。

1)布孔:孔徑250，22只掏土孔，孔深約10 m～12 m。2)鉆孔:掏土孔、擴孔施工時應從房屋的兩端向中間、對稱間隔進行。掏土孔的數(shù)量、間距在施工時可根據(jù)沉降觀測資料進行調整，并在施工組織設計中逐步細化。既要確保糾偏有較好的靈敏度，又不會發(fā)生意外的沉降。3)掏土:首先采用干掏，如果效果不明顯，可用水沖、抽漿或鉆機復掏，根據(jù)沉降曲線指導掏土量，排淤應采取措施嚴禁污染環(huán)境。4)封孔:掏土結束后，在掏土孔內要回填中粗砂。

2.4.2 掏土施工控制標準

1)為確保應力解除的均勻性，成孔時宜按間隔跳孔施工。

2)清孔應力求均勻，分批、間隔進行(一般可分3批～5批)。為保證應力解除的均勻性，宜采用多臺設備同步作業(yè)。掏土的主要對象是下臥軟土層，如果地下水位高，淤泥擠出效果不佳，可輔以孔內降水。

3)封孔一般采用中粗砂回填密實，有時可留下若干個孔不回填，達到微調目的。

4)監(jiān)控:沉降速率標準取決于地基和建筑物的剛度。沉降速率控制在1 mm/d～2 mm/d。如有翹曲、撓曲現(xiàn)象應及時通過增補鉆孔、調整掏土方量等方法予以消除。

2.5 施工流程控制

該工程施工流程為:房屋北側壓樁施工→南側鉆機掏土糾偏→雙橋靜探原位測試→房屋南側壓樁施工→封樁→實時跟蹤監(jiān)測。

1)北側壓樁階段:從2011年3月27日～4月7日在北側壓樁，此階段施工的主要目的是控制房屋北側的沉降，為南側的糾偏施工做必要的技術準備。為了迅速減少北側的沉降速率，北側封樁材料采用灌漿料。2)南側鉆機掏土糾偏階段:從4月8日～5月12日在南側分別從東、西向中間進行掏土糾偏。為了保證糾偏過程中基礎底板不產生過大的撓度，南側的掏土孔布置了22個，即各軸線均有一個孔(含采光天井間的軸線)，每個孔6 m左右，共干掏土12次。3)由于本工程有地基加固的目的，原有勘探孔對天然地基來說是可以的，但作為樁基來說，原有勘探孔的間距就顯得過大，為了更好地掌握地層情況，于4月14日在?軸(南側)的94號，105號，120號孔位中各做了雙橋靜探原位測試。4)南側壓樁:在建筑物傾斜率約為3‰時進行南側的壓樁施工，利用南側壓樁過程中的拖帶沉降使得建筑物的傾斜率達到設計要求的2‰。本次施工共完成錨桿靜壓樁孔122個。在南側壓樁前，在掏土孔中回填中砂，以減少樁周土側摩阻力的損失。5)封樁:恢復基礎底板上層鋼筋，在基礎底板中部進行植筋處理。6)跟蹤監(jiān)測:施工結束時根據(jù)監(jiān)測結果，樓房的糾偏加固效果十分明顯，達到了合同規(guī)定的效果。

3 沉降及傾斜監(jiān)測

迫降糾傾應做到設計施工緊密配合，糾偏施工時應加強監(jiān)控，監(jiān)控應包括樓房沉降、傾斜及裂縫監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測結果調整迫降量及施工順序。本次工程該房屋進行了實時觀測，包括沉降觀測和傾斜測量。表1為傾斜數(shù)據(jù);圖1為沉降觀測曲線圖;圖2～圖4為施工前、施工結束、施工過程中的沉降等值線圖。

表1 傾斜測量成果表

通過表1傾斜測量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，通過采取壓樁和掏土等有效施工措施，房屋的傾斜率明顯下降，由初始值7.6‰降到1.9‰，達到了糾偏的目標值。特別在掏土施工階段，沉降監(jiān)測頻率每天不少于一次，根據(jù)各測點的沉降量及沉降速率及時調整掏土孔位置及孔深，當達到一定的沉降量時，停止干掏土施工;然后可以利用錨桿靜壓樁產生的拖帶沉降及特殊的封樁方法進行一部分自然糾偏。結合上述兩種措施，可以發(fā)現(xiàn)，該工程取得了良好的糾偏效果。

圖1 沉降觀測曲線圖

通過圖1～圖4可以發(fā)現(xiàn)，在糾偏前，房屋持續(xù)沉降，北側沉降速度明顯大于南側沉降速度，導致房屋傾斜;在糾偏后，北側沉降速度減緩，南側沉降速度加快，最終南、北側沉降值一致，說明本工程采用的基礎加固糾偏措施是有效的。

圖2 施工前沉降等值線圖

圖3 施工結束沉降等值線圖

圖4 施工中沉降等值線圖

建議建設單位在糾偏施工結束后，進行時間不少于半年的建筑物變形的監(jiān)測，直到房屋變形基本趨于穩(wěn)定為止，即達到停測標準;隨時觀察地面、建筑物及周圍輔助結構的變化，觀察進出戶管線受保護情況。

4 結語

通過錨桿靜壓樁對建筑物的加固處理，鉆機干掏土等措施對南側進行迫降施工，在施工結束后，建筑物的傾斜率達到目標值，并小于建設單位的要求，取得較好的糾偏效果，更由于整個建筑物已經進行基礎托換處理，使得加固后建筑物傾斜率不會增大，更不會反傾。

[1]應惠清.土木工程施工[M].上海:同濟大學出版社，2007:9.

[2]張曉輝，尚正祥，楊海斌.利用灌注樁進行地基加固糾偏的工程實例[J].陜西建筑，2009，2(164):50-52.

[3]可洪有，丁 輝.錨桿式靜壓樁技術在基礎加固中的應用[J].水利水電，2002(1):22-28.

[4]龍 衛(wèi).既有建筑物地基糾偏技術探析[J].科技信息，2009(5):317-318.