建筑施工基础加固和纠偏

术毅

摘 要：在建筑施工中经常会遇到一些构筑物产生不均匀沉降现象，如不均匀沉降影响了构筑物的结构安全性或使用性能时，必须对构筑物进行处置。一般的方法有以下三种：一是拆除返工；二是结构加固；三是进行纠偏。在这几种处置方法中，纠偏的成本偏小且不影响构筑物的外观，本文结合工程实况浅谈一下地基的加固和纠偏技术的应用。

关键词：地基；加固；纠偏；应用；

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-08-00-01

一、工程概况

该工程的结构为四柱式支架，①～②轴轴距为4.5m，A ～B轴轴距为5m。支架高度为18.631m，柱截面为500mm×500mm，混凝土标号为C30。基础为独立基础，无基础梁，基础截面为2.5m×2.5m，混凝土标号为C30，基础埋深为-2.6m。该结构完成于2006年9月份，于2007年5月份在①、②轴安装钢栈桥一个月后，支架逐渐发生不均匀沉降。A轴两个基础沉降了3cm，B-①处基础沉降了10cm，B-②处基础沉降了9cm。构筑物整体垂直度偏差29cm，使结构附加弯矩，影响了构筑物的结构安全性能并严重影响了该构筑物的使用功能。

二、原因分析

在发现构筑物严重倾斜后，首先对构筑物进行观察，发现柱和梁均未发现裂缝，这说明该倾斜非结构破坏产生的，只能是基础不均匀沉降产生的。将回填的2：8灰土挖开后，对基底土质进形分析，发现A轴基础座于Q2层粉质粘土（第四系中更新统），而B 轴基础座于Q4层（第四系中全新统），系Q2土新地质搬运产生的。Q2土符合设计要求而Q4土不符合设计要求。该土层厚3m，具有高压缩性，物理力学性能较差，并且有Ⅰ级非自重湿陷性，土的含水率为22.3%从开挖的回填土的干湿度判断，排除了由地表水浸入而形成湿陷性下沉的原因。最后判断下沉的原因是Q4土受力后产生高压缩而产生下沉。

三、处置方案的选择

针对此原因拟定三个处置方案：一是拆除该结构进行重建；二是对地基进行加固并对结构进行加固；三是对地基进行加固，对结构进行纠偏。第一种方案成本较高约需成本70万元。第二种方案可满足结构安全性能和使用功能，但其外部观感不符合要求，且约需成本30万元。第三种方案既能满足结构安全性能和使用功能，且只需要成本17万元。故采用第三种方案：地基进行加固、对结构进行纠偏。

四、加固和纠偏的方案选择

土质的加固处理由化学处理和物理处理，针对该土层的高压缩性，含水量高，土质厚度只有3m的特点。采用石灰桩吸湿膨胀挤密的方案，纠偏的方案横拉纠偏和顶升纠偏，针对该工程的跨度小、高度高，刚性好的特点，在其下沉过程中，结构梁受负力，上侧受拉，下表面受压的情况下未发生裂缝。故决定采用顶升纠偏。先对地基进行加固，加固后对被加固的工序进行检验，符合力学性能后，再对结构进行顶升纠偏。

五、加固方案的实施

（一）对B轴的两个基础除A轴处设两个桩，B轴向外方向设四排桩，其余两面各设三排桩。桩径为200mm，桩净间距为500mm梅花状布置。里面一排桩为斜桩，桩长为3.5m，倾斜度为1：4，其余外围桩为直桩，桩长6m。

（二）每个基础四周同时施工，采用洛阳铲掏孔，先打外排桩，由外向里施工，每掏完一个孔后，立即用石灰颗粒回填，颗粒粒径为3～5cm，分层夯实，离基层500mm时用3：7灰土封口夯实。

六、加固的效果

经过加固后，石灰颗粒吸取土质中的水分膨胀，对桩周的土进行膨挤，从而达到挤密的效果，降低了土的压缩性。通过对挤密后的土样进行检测，含水率由原来的22.3%降为13.5%，湿密度由原来的1.69g/cm3增至1.98 g/cm3，其压缩性达到Q2土的标准，使该土质符合设计的力学性能要求。

七、顶升纠偏的实施

（一）为保证纠偏工作的安全性，纠偏前在构筑物四面设地锚，用2Φ20的钢丝绳对构筑物进行四面牵引，中间用花篮螺丝进行连接，以便随时进行调整。

（二）在B轴的基础下面，由基础边缘向里挖进深50～60cm。

（三）为减轻顶升的阻力，在A轴基础外挖1.5m宽、深50cm的壕沟。

（四）计算构筑物自重和两侧钢珩架的总重量为510t，故在每个柱下每边各设2个50t立式千斤顶，共计16个千斤顶。在千斤顶和基础底面和混凝土相接触处用500mm×500mm×20mm的钢板进行塞垫，千斤顶的下面用24cm×24cm×50cm的混凝土块进行垫底。

（五）使混凝土垫层入土成桩：通过千斤顶加压，此时构筑物不可能顶升，反而使混凝土垫块陷入土中，等混凝土垫块完全入土后，再加垫块，这样不停的将混凝土垫块压入土中，使混凝土垫块形成24cm×24cm的混凝土桩，直到该16个桩的承载力大于260t时，此时千斤顶加压构筑物开始上升。

（六）顶升时24小时作业，每24小时顶升1cm左右，每次加压顶升2mm左右。

（七）顶升到位后，为防止千斤顶撤离后回弹，可使整体垂直向反方向倾斜1cm左右。

（八）停止顶升后，对A轴的壕沟均用3：7灰土进行夯填。对B轴基础上的空隙用3：7灰土塞填，用横向钢条从四面往里捣实。

（九）逐个撤除千斤顶，每撤一个千斤顶用混凝土垫层和微膨胀水泥接桩到基础底面。

（十）对构筑物撤离千斤顶后进行垂直度观察，符合要求后进行基础灰土回填。

八、加固和纠偏后的效果

该加固和纠偏工程将于2014年6月份施工完毕，顶升完成后检查结构无裂缝。到现在已历时11个月，通过每个月的沉降观测，构筑物现在基本无沉降，既保证了地基的土力学性能，同时保证结构的性能和使用功能。