某高层住宅倾斜检测与纠倾加固处理

2021-05-27巢湖市建设工程质量监督站安徽合肥238000

安徽建筑 2021年5期

丁浩（巢湖市建设工程质量监督站，安徽合肥 238000）

1 引言

目前通用的房屋纠倾方法分为抬升法和迫降法两种。抬升纠倾法主要通过直接改变上部结构的受力或位移、位移趋势实现纠倾，常见的抬升纠倾法包括地基注入膨胀剂法和顶升法等；迫降纠倾法则是依据土力学原理加大沉降较小一侧的地基变形实现纠倾，常见的迫降纠倾法包括桩基卸载法、掏土法、加压法、水处理法、淤泥触变法、振捣液化法等。纠倾方法具体应用，应根据建筑物、场地地层、周边环境特点的不同而改变，在工程应用中一般为多种纠倾方法联合使用。作者以某高层住宅纠倾和基础加固处理为例，采用一侧新增锚杆静压管桩的方法进行基础加固，增大桩基承载力和控制沉降，并通过另一侧截桩来实现纠倾目的。纠倾后的监测结果显示：房屋主体回归正位，基础沉降趋于稳定。

1 工程调查

1.1 工程地质概况

1.2 工程设计概况

本工程设计为地下1层，地上24层剪力墙结构，总建筑高度69.8m，工程使用功能为住宅，设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计地震基本加速度0.10g，地震分组第一组，场地类别为Ⅲ类，剪力墙抗震等级为四级，地基基础设计等级为甲级。工程采用预应力管桩基础，基础持力层为⑧泥质粉砂岩（J），桩端极限端阻力标准值q=5000kPa，桩直径为500mm，桩身混凝土强度等级为C80，单桩竖向抗压承载力特征值为2500kN。

1.3 工程异常调查

主体结构封顶后工程进入墙体砌筑阶段时，施工监测单位提供的沉降数值偏差异常，南侧沉降观测点沉降量较大，同时发现负一层剪力墙有裂缝产生，后期室内地坪施工抄平和电梯安装时均发现异常，因此确定对房屋进行检测鉴定。

2 工程检测

2.1 房屋整体倾斜结果

该建筑物整体向南方向倾斜，各观测点实测顶点侧向位移值超出《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)第7.3.10条规定的不适宜继续承载的允许值（H/300，折算倾斜率3.33‰，实测纠倾前最大约合3.73‰）。

2.2 房屋沉降观测结果

根据近七次观测结果显示：该建筑物8个观测点累计沉降量在4.34mm～11.30mm之间，其中南侧沉降量较北侧沉降量大；最近18d内沉降速率在（0.0128～0.2389）mm/d之间，基础不均匀沉降明显且尚在发展中。

2.3 裂缝检测

主楼地下室外剪力墙有直裂缝和斜裂缝产生；东侧车库AS轴墙体及顶板有较多斜向裂缝产生；主楼除5～6/E～H轴地下室顶板角部有一条斜裂缝产生外，地下室顶梁板和底板未发现明显开裂现象。从首次检测时在裂缝开展处设置的十多处石膏观测点看，截至2019年9月29日尚未发现石膏开裂，裂缝宽度和开展长度未见明显变化。

2.4 检测鉴定意见及建议

根据沉降观测结果分析判断：建筑物倾斜主要系基础不均匀沉降引起。根据被测裂缝分布特征、建筑物倾斜等检测结果综合分析：主楼地下室剪力墙裂缝产生主要系混凝土收缩及温度应力相叠加作用引起，其中斜向裂缝与基础沉降有关；车库剪力墙和顶板裂缝系主楼和车库之间差异沉降引起。

由于基础不均匀沉降导致该建筑物出现明显整体倾斜，且实测建筑物观测点实测顶点侧向位移值超出标准要求，存在安全隐患，应及时进行纠倾加固处理。

3 工程纠倾加固

3.1 纠倾加固方案流程

根据既有工程桩承载力测试结果、大楼沉降及倾斜数据、锚杆静压钢管桩测试结果、大楼地质情况，针对大楼承载力不足现状，对该楼采用一侧新增锚杆静压管桩的方法进行加固，钢管桩进入⑧层泥质粉砂岩持力层，增大桩基承载力和控制大楼沉降；并在另一侧通过截桩等进行纠倾；使总沉降及不均匀沉降满足规范要求。加固桩的数量根据既有工程桩的静载结果和沉降情况综合确定。加固工程总体流程为：

①应急加固止沉施工，在建筑物现有沉降较大的南侧新增部分加固止沉锚杆静压钢管桩，并通过锚杆与原结构承台连接，控制南侧沉降；

②应急加固止沉施工完成后（或同步进行），进行既有工程桩承载力、桩长、底板混凝土强度检测；

③北侧将主楼地下室筏板与地库筏板以新增纠倾沉降后浇带的形式断开，对部分外侧受影响柱进行临时托换，待纠倾完成后进行恢复，同步在北侧以新增纠倾后浇带的形式将主楼顶板与地下室顶板断开；

④根据大楼沉降监测、结构内力发展情况对大楼北侧部分桩进行分批截断，让大楼重心逐步向北侧转移，从而逐渐增大北侧剩余桩的荷载，当剩余桩顶荷载超过其承载力时将发生沉降变形，致使大楼北侧沉降，从而达到纠倾目标；

⑤待整体纠倾结束后，对大楼北侧新增钢管桩进行永久封桩；

⑥沉降观测，竣工验收。

3.2 纠倾加固施工过程

工程纠倾及基础加固工程先后经历了南侧应急止沉、北侧新增锚杆静压桩、凿除原后浇带、北侧截桩、全过程动态纠倾检测等阶段，工程于2020年7月5日施工完成。工程具体施工过程如下：

①首先对建筑物南侧进行基础补强，新增钢管桩42根，应急止沉于2020年1月18日完成；

②待应急止沉施工完毕后，2020年3月11日施压北侧剩余35根锚杆桩，2020年3月31日北侧35根锚杆桩全部施工完成，2020年4月1日开始对北侧基础下进行挖土，找出原预制管桩；

③2020年4月15日把该建筑物结构同相邻建筑完全断开，回倾产生的次应力被完全耗散掉，不会对周边建筑产生任何不利影响；

④2020年4月25日对北侧部分原桩进行了截断处理，旨在纠倾，并通过在原桩之间垫钢板、调整新增桩临时封桩力等措施控制回倾速率，确保建筑物结构安全、稳定，直至倾斜率回倾至规范值以内为止；

⑤根据第三方监测2020年6月8日工程倾斜监测数据显示：各大角倾斜率在2.5‰以内，达到规范允许值；

⑥在建筑物倾斜率回倾至规范值以内后，随即于2020年6月8日开始对原预制桩进行恢复，并对北侧剩余35根锚杆桩进行预应力封桩；

⑦根据第三方监测2020年6月24日工程沉降测量成果表显示：8个监测点中1个监测点小于等于0.08mm/d，其余7个小于等于0.06mm/d。

3.3 纠倾加固基础检测

3.3.1 钢管桩抗压极限承载力检验

检验结果显示，抽检3根钢管桩抗压极限承载力满足设计要求：其Q—s曲线均为缓变型，s—1gt曲线呈平缓规则排列；根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014），取最大试验荷载值4000kN为该桩单桩竖向抗压极限承载力。

3.3.2 沉降及倾斜观测

沉降观测结果显示：工程在观测期内（396天），观测点的最小沉降量为17.70mm，最大沉降量为48.18mm，各观测点最后l42d的沉降速率在（0.0037～0.0218）mm/d之间，沉降曲线已趋于收敛；根据《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）第7.1.5.4条规定，可认为本建筑沉降已进入稳定阶段；近五次顶点侧向位移值均未超出GB 50292-2015标准规定的不适宜继续承载的界限值（H/300，折算倾斜率3.33‰，纠倾后最后一次实测最大约合1.51‰）。