建筑物纠偏加固的控制方法的研究

摘要：本文通过相关的工程案例，主要介绍了引起建筑物倾斜的原因以及相关纠偏加固的具体措施，仅供参考。

关键词：建筑物；纠偏加固；控制方法；

中图分类号：TM727.5 文献标识码：A 文章编号：

1引起建筑物倾斜的原因分析

建筑物地基在外在的传递下来的恒载和活荷载及特殊荷载作用下会发生沉降,如果这些沉降不均匀,将会引起建筑物的倾斜。建筑物倾斜具体原因如下：

1.1上部荷载的原因

上部荷载不均匀造成的地基沉降不均匀,主要表现在:建筑体型复杂平面不对称,施工引起的荷载不均匀,使用荷载不均匀。

1.2地基土层的原因

土层薄厚不均,压缩模量差异明显,如山坡、河滩、回填土等天然存在的不均匀的地基,如果处理不符合要求就会造成不均匀沉降,即使地基土质比较均匀,上部结构的刚度对地基土应力分布也有影响,也可能发生不均匀沉降。

1.3施工原因

施工工艺不当或施工质量低劣, 如主楼和裙房同时建造; 邻近建筑物开挖深基础或降水或支护结构破坏; 建筑物一侧堆放大量材料以及沉桩未达到设计持力层, 灌注桩存在软弱夹层、松散层、空洞等, 而导致局部下沉, 建筑物倾斜。

1.4周边环境因素

( 1) 建筑物部分靠近施工或生产管道, 由于断裂漏水、或地面积水、室外污水井倒灌, 使房屋地基部分浸水湿陷, 建筑物倾斜。

( 2) 建筑物地基下存在未发现的地下洞穴, 如石灰岩溶洞、土洞、废人防通道、古墓, 其地面可能发生沉降, 使建筑物发生倾斜, 甚至开裂。

( 3) 淤泥或饱和软粘土地区, 由于拆除邻近建筑物时, 局部卸载, 使得已经平衡的地基在周围建筑物地基的侧向挤压下发生隆起, 从而引起相邻建筑物倾斜。

( 4) 修建在河道、湖泊、水塘岸边的建筑物, 当地基为淤泥或饱和软土时, 受压后发生较大侧向挤出变形, 造成地基下陷, 建筑物倾斜、破坏。

2纠偏方法

2.1顶升纠偏

顶升纠偏法是指在建筑物基础沉降大的部位采取顶升措施，或者在沉降大的一侧地基土中注入具有挤密加固作用或具有膨胀性的浆液的纠偏方法。

图1顶升法纠偏计算示意图

顶升纠偏法有框梁顶升纠偏法、托梁顶升纠偏法、静压桩顶升纠偏法、地基注

浆顶升纠偏法及双灰桩顶升纠偏法等，其特点是:

(1)整体纠倾时必须注意均匀递变顶升，防止对建筑物造成破坏。

(2)验证反力支撑系统的可靠性。

(3)注浆抬升法的抬高量不大，且难以控制，并存在扰动地基土的危险。

(4)顶升纠偏可恢复或提高建筑物原设计标高，避免了建筑标高降低后带来的

其他影响。

3 工程案例

3.1工程概述

南京某联排别墅工程，框架结构，建筑面积915.48m2，其中地下室面积为216.16m2，共有四户，东侧两户地下一层地上三层，西侧两户地下一层地上两层半，层高约3m，建筑高度12.20m（高跨部位檐口标高），基础形式采用复合地基独立柱基，地下室为局部地下室，钢筋混凝土底板厚度为250mm，主体结构混凝土标号为C25。建筑外墙采用粘土多孔砖，内墙采用混凝土加气砌块。

3.2锚杆静压桩对地基加固。

3.2.1施工工艺：

压桩工艺：测量确定桩位原基础凿取桩孔化学植筋设置锚杆桩架就位起吊桩段就位桩孔校正桩身垂直度压桩接桩重复吊桩、校正、压桩、接桩送桩至设计标高拆除桩架移机至下一桩位。

封桩工艺：劈桩头到设计标高清洗桩孔清除孔内杂物焊交叉钢筋浇筑微膨涨混凝土封桩。

3.2.2质量控制要点：

（1）预制的锚杆静压桩必须符合设计要求，外观不得有开裂和端部不平整情况，进场后需逐根验收。

（2）压桩前先进行探孔，务必避开原水泥土搅拌桩，使预制桩顺利压入。

（3）压桩顺序以从北向南的顺序进行，随压桩随封桩。对每个承台施工时应对称间隔进行压桩。

（4）压桩施工的控制标准，必须以设计最终压桩力为主，桩入土深度为辅加以控制。施工单位应及时记录每段桩长桩数、过程压桩力和终压力。桩顶应进入基础内的长度不小于50mm。压桩时不得中途停顿，应一次到位。

（5）硫磺胶泥接桩时应符合施工技术规范要求。

（6）油泵站所接压力表的检定证书必须在有效期内；所采用分离式千斤顶的吨位必须满足最大压桩力的设计要求。

（7）压桩阶段加强对房屋的观测工作，如柱出现向上变形的趋势，应立即停止，及时向监理和设计人员反应，调整压桩力或者采取其他措施。

3.3顶升纠偏

3.3.1顶升工艺

设置顶升行程观测点承台基础局部砼找平按照设计要求制作、设置托换夹具按照设计要求布置千斤顶顶牢断柱顶升测量断柱间隙就位对接土建恢复。

3.3.2质量控制要点

（1）纠偏前需对房屋的倾斜情况再进行详细测量，确认无误且沉降稳定后根据平均倾斜率和Y向轴线的柱距计算确定每根柱的顶升高度，据此划分每条轴线的等高线，在同一轴线上的柱为相同顶升高度；顶升前还需对上部结构进行检查标识，识别是否存在缺陷开裂情况，顶升过程及顶升结束后再实时观察是否出现新的裂缝点，目的是防止并针对性处理顶升完成后发生的次生缺陷。

（2）所用的千斤顶需审查是否经过标定且在有效期内，其量程和每根柱下布置的数量必须满足设计要求。

（3）断柱之前需通过荷载托换措施将荷载临时性地转移到托换节点体系上或在切断处用相应厚度的钢板垫实。

（4）对于轴力较小即顶升力较小的柱，可采用直接顶基础梁法进行顶升，对于顶升力较大的柱，则采用设计方案中的型钢抱柱托换节点对柱轴力进行托换；

（5）相同顶升高度不同柱号的千斤顶应通过供油分配器并联布置，同一柱号的千斤顶串联布置，保证各顶升点油压增长同步、均匀。

（6）事先计算并确定每根柱的合理顶升行程量和累计升高量，每一顶升行程采取油压表、预留竖向标尺、百分表三种方式实时控制监测，每个供油分配器指派一人负责操作，再安排专人负责发出顶升指令，保证人工顶升过程受控有序进行。

（7）过程测量包括每次顶升行程、累计顶升量和过程倾斜度等必须加大测量检查频次，尤其在顶升中期和临近末期必须临时中断顶升进行反复测量，将实际见证测量数据与上述第（1）、（6）条理论计算结果比较判定吻合的程度，如出现较大偏差应立即分析原因及时调整行程量。

（8）结束顶升合格标准：按照规范要求当建筑物高度≤24m时，整体倾斜允许值为4‰。当顶升终止前的最后一次倾斜率测量结果符合规范要求时即可终止，同时各柱的实际累计升高量（通过竖向标尺观察记录）应与事先计算数据高度吻合。

3.3.3关键施工要点、方法：

（1）对原柱节点和连接部位进行凿毛处理，目的为增强型钢夹具与柱摩擦力。

（2）承台基础面应用砼找平，以便水平安装千斤顶。

（3）给原柱编号，对柱用穿柱螺栓的方法进行型钢托架夹具安装并拧紧固定。

（4）安置千斤顶，然后依次加油压到设计规定压力值顶牢，（2）（3）、（4）条见示意图四。

示意图四：千斤顶/型钢托换柱节点

（5）采用混凝土取芯机辅以链锯式切割机进行断柱，切割时应注意根据轴力大小，分段分批进行，并注意监控切断的柱是否有新沉降及托换节点是否变形，方法是观察油压表值是否在设计规定波动范围和竖向标尺数值，发现异常立即处理。

（6）等高线划分和顶升量计算方法：

①该房屋主要向北倾斜平均倾斜率达1.37%。纠偏即是将北侧沉降较大柱抬起，南侧基本维持不动，故以南侧A轴线为基准0线确定等高线和顶升量；

②等高线划分以原结施图的字母轴线为准，共划分13条等高线；

③计算M轴等高线总顶升量为17.9*1.37%=0.245m，即24.5cm，其余轴线可依次计算为：L轴等高线总顶升22.9cm,K轴线19.0 cm，J轴线17.5 cm，H轴线17.0 cm，G轴线13.8 cm，F轴线11.5 cm，E轴线10.8 cm,1/D轴线7.5 cm，D轴线5.3 cm，C轴线4.1 cm，B轴线3.2 cm，A轴线0 cm。

④每次顶升行程设定：以M轴线为控制标准，按设计要求每次抬升约10mm，其余轴线每一行程按公式h=Hx(其它轴线总顶升量)/245（M轴线总顶升量mm）*10mm计算。例：1/D轴等高线每一行程量=75/245*10=3.0mm。

上述计算结果非常重要，它作为编制顶升行程和顶升量控制表的依据，见图五。

XXX加固纠偏工程

X号柱顶升行程和顶升量控制表

示意图五：控制表

（7）分级顶升纠偏到位。顶升纠偏属于异步顶升，本工程共分24级才顶升到位。值得注意是对于J、K、L、M轴等高线的千斤顶因总顶升量较大，应考虑千斤顶最大行程的限制，保证千斤顶最大行程不得超过规定值（本项目所用千斤顶为18cm），本案在接近15cm时即提前停止动作，依次对称在千斤顶下面加设钢板垫块垫高千斤顶，务必避免垫板滑动而发生危险。

（8）换垫块及就位连接措施：顶升完成后，首先在断柱下采用钢板垫块托换或支模填塞高标号干硬砼后托换，随后方可将节点下的千斤顶逐一泄压撤除，最后按照接柱设计要求在承台基础柱四周植筋，植筋高度高出切断口30cm，最后浇筑砼形成杯型基础，见示意图六。