厂房地坪施工沉降的观测与控制

摘要：沉降观测与控制是保障厂房安全、稳定、可靠的重要手段之一，文章通过分析地坪基础变形情况和过程，从而预测与控制厂房地坪可能存在的地基变形隐患，防患于未然。

关键词：厂房地坪；沉降；观测；控制；厂房建设质量；厂房运行安全

中图分类号：TU433文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）02-0168-02

众所周知，以堆存各种生产原料、燃料及成品或半成品为主要用途的工业厂房、仓库，是工矿企业、港口码头不可缺少的建筑设施。这类建筑物在使用过程中，大面积堆载如同建筑物基础一样，通过地面向地基深部扩散附加应力，从而在厂房内外或沿厂房纵向各区段间产生数量可现、大小不等的差异。在这些附加沉降的牵引作用下，建筑物的正常使用受到严重影响，许多构件遭到不同程度的损坏。因此，寻求符合基础实际受力状况且经济合理的厂房地坪施工沉降观测与控制是具有实践和理论意义的课题，应普遍受到重视。

一、厂房地坪施工沉降观测与控制的意义

厂房地坪总沉降量根据发生时间可分为两部分，即施工期沉降和工后沉降。其中施工期沉降可通过地基施工消除其不良影响，工后沉降则是影响厂房质量的主要因素。由于土层压缩性质的不同，土层的沉降量通常可在施工期内完成，因此控制其沉降量的大小仅对总沉降量控制指标有意义，对工后沉降控制指标基本没有影响。通过对厂房施工过程和运行过程的沉降观测与控制可以检查施工质量和运行期间的安全状况，监测厂房的稳定性，指导合理的施工工序，预防在施工过程中和运行过程中出现不均匀沉降；检查、分析和处理有关工程质量事故；验证有关建筑地基、结构设计理论和设计参数的准确性和可靠性，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料；研究沉降变形规律，预报变形趋势，及时发现异常情况，采取措施，避免因沉降变形原因造成厂房主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的变形所造成的巨大经济损失。

二、厂房地坪施工沉降的观测

为了有效提高厂房沉降测量成果的精确性和可靠性，我们有必要加强沉降观测各个环节的质量控制。为了确保沉降观测数据的准确性。首先应定期对高程基准点进行稳定性检验。在首次沉降观测前，进行国家水准点与高程基准点的联测；在厂房施工期间，每隔3～6个月应对国家水准点与高程基准点联测一次，高程基准点附近出现大量积水、塌陷或长时间降水等情况时，应及时进行国家水准点与高程基准点的联测。如果出现较大差异时，应及时对高程基准点进行高程修正。为了消除测量作业人员、测量仪器设备造成的偶然误差，在每次沉降观测时应尽量固定高程基准点，固定观测路线、仪器位置、作业程序和测量方法，固定测量作业人员进行沉降观测和整理成果，固定使用水准仪和水准尺。沉降观测前，应认真检查高程基准点和沉降观测点的完好状况，若发现起算高程成果存在问题，应联测高程基准点，采用稳定可靠的高程基准点实施沉降测量。其次在点位布设上要遵循以下原则：（1）从整体到局部。即先综观施工的整个路段，所选的点能够从整体上控制厂房的沉降特性，再根据局部建筑物特征进行调节、加密；（2）先设计后施工，即先在图纸上规划设计，然后进行实地踏勘、对照、修改、确定和埋设点位；（3）点位埋设牢固可靠。沉降观测周期长，点位不稳定或人为因素，会使沉降观测数据失去比较意义。尤其是水准点，它是整个路段观测的起算依据。最后要注重厂房地坪施工观测的范围。

三、厂房地坪施工沉降的控制措施

（一）注重厂房建筑形式与规格

在地基条件不好时，在满足使用的前提下，应该采用简单的厂房建筑体型，如长高比的等高“一”字形建筑物。实践表明，这样的建筑物，整体刚性好，地基受均匀，开裂较少发生，而复杂的体型常常是削弱建筑物整体刚度和加剧不均匀沉降的重要因素。平面开间复杂的建筑物，纵横交叉处基础密集，地基中由单元荷载产生的附加应力互相重叠，必然会出现较大沉降。建筑物的高低变化太大，地基各部分所受到的荷载轻重不同，自然也容易出现大量的不均匀沉降，因此当地基软弱时，建筑物的相临高差以不超过一层为宜。在软弱地基上，两厂房的距离太近时。相邻影响产生的附加不均沉降，可能造成厂房的开裂或互倾。为了避免相邻影响的危害，轻弱地基上的厂房之间要有一定的距离。

（二）加强施工沉降控制

为确保厂房地基沉降达到设计规范要求，应加强施工管理，在大规模施工前，均应进行施工工艺试验，并在施工过程中遵循相关施工规范和工艺标准，综合桩基埋深、地基土成因类型、地层结构的复杂性，地基沉降估算精度的复杂性，沉降控制标准以及有效控制沉降的艰巨性等影响因素，对沉降应进行系统的观测与分析评估，保证桩基施工完成后有12个月以上的观测期和调整期，分析评估桩基沉降是否满足厂房建筑物使用标准。在软弱地基上进行评估建设时，要合理安排施工程序，注意某些施工方法，也能收到减小或调整部分不均匀沉降的效果。比如当拟建的相邻评估建筑物之间轻重悬殊时，应按照先重后轻的程序进行施工；需要在重建筑物竣工之后间歇一段时间后。再建造轻的邻近建筑物。在已建成的轻型建筑物周围。不宜堆放大量的建筑材料或土方等重物，以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降在淤泥及淤泥质土的地基上开挖基坑时，要注意尽可能不扰动土的原状结构，通常可在坑底保留20cm左右厚的原土层，待施工垫层时才临时铲除。如发现坑底软土已被扰动，可挖去扰动部分，用砂、碎石等回填处理。

（三）加强沉降的加固

（1）注浆法。采用钻机钻穿抛石层，通过钻孔将水泥浆注入淤泥层，淤泥与水泥固化成水泥土，能大幅度提高厂房地层的承载能力。但由于淤泥层过厚，且淤泥渗透性差，因此注浆法处理效果难于保证。（2）钢管桩置换法。采用泥浆护壁钻孔工艺，在不合格的桩附近钻孔，穿过抛石层和淤泥层，到达持力层，下钢管成桩，用钢管桩替换原有不合格的管桩。（3）树根桩置换法。在不合格的桩附近通过钻孔穿过抛石层，到达持力层，泥浆护壁成孔，安放钢筋，灌入碎石再注浆成桩，形成树根桩替换原有不合格的管桩。此方案桩径较小，在淤泥层容易失稳。此外由于淤泥层较厚，在施工过程中易发生塌孔、缩颈、断桩等隐患。（4）CFG桩。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩，与桩间土、褥垫层一起形成复合地基。该类桩型在工民建、市政、高速公路等工程中已有广泛应用，目前在厂房建筑应用较少，近期正在组织进行相关的现场试验。CFG桩施工中应注意以下几项技术控制要点：（1）拔管速率一般控制在1.2～1.m/min；（2）在软土地基中采用隔桩跳打的施工顺序；（3）混合料坍落度控制在3～5cm；（4）应设置保护桩长。当设计桩顶标高与地表的距离较小时，保护桩长可50～70cm；大于1.5m时可取70～100cm。

总之，只要根据具体问题认真分析，通过做好厂房、结构和施工等方面的以上各种技术和生产准备，加强厂房沉降观测的全过程质量控制，确保所提交的沉降测量成果能够对设计、施工和管理起到指导作用，同时采用以上的某个或多个措施控制沉降，就能够满足一般的厂房技术要求。既保证了工程的质量，又能取得较好的经济效益和社会效益。

参考文献

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[3] 陈龙珠，梁发云，丁屹．变刚度复合地基处理的有限元分析[J]．工业建筑，2003，33(11)．

作者简介：袁建明（1966- ），施美高（上海)工程有限公司工程师，研究方向：工业与民用建筑工程。