住宅楼纠偏加固工程方案

住宅楼纠偏加固工程方案研究

摘要：本文以工程实例为背景，通过对建筑物现状的调查分析了建筑物发生不均匀沉降、倾斜的原因。针对新建砖混结构房屋在结构封顶后发生严重倾斜，天然地基土层南北厚薄不均匀以及南端地基土承载力严重不足的特点，提出了运用坑式静压桩托换法对南端进行托换加固。对于倾斜建筑物纠偏，本文根据新建建筑物实际情况，采用在条形基础底浅层掏土的方法对北端地基进行削弱，促使北端地基发生下沉，这种掏土方法可以室内外同时进行掏土施工，大大减少了掏土施工的难度和工程量。

关键词：砖混结构，纠偏加固，坑式静压桩，浅层掏土法

中图分类号： u457+.3 文献标识码： a 文章编号：

引言

由于建筑物荷载大，倾斜后荷载偏心对地基产生过大的压缩变形，可能导致上部结构的变形和开裂。因此纠偏技术是一项高难度、高风险的工作。这就要求我们对建筑物纠偏加固技术进行深入研究。但现阶段的纠偏加固方法所依据的理论大多数是土力学、工程地质及地基处理方面，纠偏加固理论还不完善，还需要第一手资料的积累。因此，加强建筑物纠偏技术研究对我国建筑业及经济建设发展具有重要作用，具有重大意义。

1.工程概况

溧阳市某住宅楼呈南北走向，平面形式为不规则的长条形，两长边呈阶梯状收缩，六层砖混结构，钢筋混凝土条形基础，建筑面

积为 2974.31m2。2004年进行地质勘察，2005年设计，2009年开工建设。目前工程土建己经基本完成，尚余部分安装项目。

住宅楼设计基本参数如下：砖混结构，工程等级为三级；建筑分类为丙类，建筑用途为住宅楼；地上六层，层高3.0m，女儿墙高1.0m，总高度18.90m，室内外地坪高差为900mm；住宅楼长42.7，宽11.7m，建筑面积 2974.31m2。主要结构材料砌体：±0.000以下采用mu10粘土实心砖，m10水泥砂浆砌筑；±0.000以上采用mu10粘土空心砖，m10混合砂浆。混凝土强度等级：现浇为c25，预制构件按相应图集制作。该楼主体完工后在装修阶段，建筑物产生不均匀沉降，导致部分墙体出现裂缝。

2.沉降、倾斜原因分析

2.1地基基础检测分析

勘察结果表明，±0.00以下5m左右见地下水。由于建筑物南端高压缩性地基土的厚度远大于北端，可知南端地基的变形远大于北端，南端过大的压缩变形引起基础过大的沉降或沉降差，使上部结构倾斜。倾斜使建筑物对地基产生向南的偏心荷载，使得南端地基土中的附加应力增大，又加剧了南端地基土的压缩变形。由此循环将使建筑物发生严重倾斜或损坏。

2.2上部结构检测分析

该楼平面布置不是规则的矩形，楼内纵墙设置太少，且无贯通全长的内纵墙，这大大削弱了房屋纵向的整体刚度。部分墙段的抗压验算不满足要求，这将降低楼房的整体性，减弱楼房抵抗变形的

能力，使发生不均匀沉降时楼房易于开裂。现场测试表明，施工中砂浆强度等级未达到设计值m10，测试推定值为为m6.92，由此导致楼房的砌体强度降低，砌体易于开裂。施工过程中，未对建筑物的沉降变形进行观测，使得不均匀沉降、倾斜问题没用得到及时的控制，造成最后建筑物的严重倾斜。

2.3其它因素分析

从该楼施工平面布置图及现场情况来看，由于该场地在建筑物南端有块空地，施工时将建筑材料及一些重型设备长时间堆放在南端，并在南端进行混凝土的搅拌及砖的浇水，部分施工废水渗入地基土中，使地基浸水湿陷导致承载力降低。在堆载物的预压下引起建筑物不均匀沉降及倾斜。

3.纠偏加固方案设计

由于该楼大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求，要解决沉降与倾斜问题，首先必须对承载力不足的地基进行加固，使其满足承载力的要求，然后才能进行纠偏，解决建筑物的倾斜问题。基于上述情况，以及对建筑物检测分析结果，经综合比较，反复论证，决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。为此，首先在承载力严重不足的一侧压桩，并对静压桩实施预压力托换，在桩的顶升力作用下起到迅速制止建筑基础沉降的作用，使其处于沉降稳定状态。然后在沉降小的一侧进行掏土，减少基础底面下的地基土的承压面积，增大对基底压力，使地基土产生塑性变形，造成建筑物缓慢而又均匀的回倾。并在掏土一侧压入保

护桩，以提高回倾后建筑物地基的永久稳定性。掏土过程应循序渐进，控制基础下沉速度及各部位下沉量，使楼房整体平稳转动。在该工程的施工过程中，将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行，并推迟原沉降较小一侧桩的托换，既缩短了工期，又减小了桩顶的附加应力，同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内，取得了较好的纠偏效果。

4.纠偏加固施工

4.1施工顺序

纠偏加固施工按下列顺序进行：

（1）首先施工南端的阻沉桩。为避免桩体周围土体的塑性区重合，产生过大的附加沉降，压桩从承重墙的两端开始向中间，操作坑开挖应尽量减小对基底下土层的削弱并间隔开挖，做到操作坑完成后应尽快完成压桩施工并进行托换处理，压完第一轮后，再进行第二轮，直至全部压完。

（2）开挖北端托换保护桩的操作坑，并做好坑壁支护。操作坑的开挖大小既能满足托换桩施工的要求，也要能满足掏土工作坑的施工要求。同时在操作坑中进行托换桩施工，施工完成后托换桩并不托换，操作坑也不回填而是当做掏土工作坑继续使用。

（3）按信息法施工原则，以沉降观测为依据，指导掏土纠偏作业全过程，掏土施工从北向南进行，掏土量也从北向南减小，掏土量的大小以沉降观测为指导。

（4）掏土纠偏达到目标值后，对保护桩进行托换处理，并回填

工作坑，避免发生新的沉降。

4.2施工工艺

1、坑式静压桩施工工艺

确定桩位→操作坑开挖→第一节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→焊接接桩→压桩→··→压桩力达到设计要求→最终深度及压桩力验收→托换处理→承台制作→操作坑回填→地面回复。

坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力，用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业，因而难度大且有一定的风险性，所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。

（1）、开挖竖向导坑

l）施工时先在桩位贴近基础的一侧开挖一个1.2×l.0m的操作坑，挖到基础底面下1.5m处，挖土方量为1.8m3。

2）将操作坑往条基下扩展，在条基下开挖长0.5m、宽0.5m、深约为2.l m的托换坑，并适当支护坑壁，挖土方量为0.84m3。

3）为减小托换坑开挖过程中建筑物的附加沉降，应间隔式的开挖。

（2）、压桩、预压托换

坑式托换桩施工时，先放正第一节尖桩，尖桩应垂直放在条基低中心位置，并在桩顶上加钢垫板，放上液压千斤顶，校正好桩的