小桩托换和侧限围箍在既有建筑加固中的应用

摘 要：小桩托换与侧限围箍都是建筑施工中有效的加固措施，使用这种加固方法具有一定的经济性，而且操作比较简便，是建筑加固施工中常用的技术类型。本文以某建筑加固工程为例，对小桩托换与侧限围箍在既有建筑加固中的应用进行了分析与讨论，该建筑墙体出现的裂缝比较多，经过研究发现该建筑出现裂缝主要是由于地基沉降引起的，通过应用小桩托换以及侧限围箍技术，收到了较好的加固效果。

关键词：小桩托换；侧限围箍；既有建筑；地基加固；应用

很多建筑在使用一定年限后，墙体会出现大量的裂缝，这不但影响了建筑的美观性，还降低了建筑的质量与使用年限，如果不对其进行及时处理的话，很容易发生安全事故。通过对建筑墙体出现裂缝原因的分析发现，地基基础出现不均匀沉降对建筑的质量有很大的影响，地基沉降也是造成建筑出现裂缝的主要原因之一。下面笔者根据某工程实例，对既有建筑加固中小桩托换和侧限围箍技术的应用过程进行了探究，希望可以有效的提高我国建筑加固技术水平的提升。

1 工程概况

某建筑在使用的过程中，出现了大量裂缝，其建筑结构类型属于砖混结构，该建筑楼层为地上5层，建筑的功能是宿舍楼，布局呈L型，楼体分为东西两部分，而且相互独立。其中东楼长50.4m，宽14m，西楼的长度是47.6m，宽也是14m。楼层标高为3.3。经过测试，该工程抗震防裂度为8。该工程设在十字街路口，东西楼相邻而建，是由水泥、混凝土以及混合砂浆构成的，其外墙施工采用的是抹灰技术，从建成到加固施工历经14年。

2 出现裂缝的原因

该建筑在建成后不久，就发现东楼的南北外墙出现了裂缝，而且出现裂缝的部位是外墙中间部位，这些裂缝随着时间的推移不断加宽加长，使建筑出现了较大的安全隐患。经过调查发现，这些裂缝一般集中在建筑窗口的附近，而且有些裂缝使得管道出现了渗漏情况，地面经常发现有积水。通过核查验槽记录发现，该建筑在地基打夯时发现了一定数量的橡皮土，在施工的过程中，施工单位用砂卵石垫层代替了橡皮土；并且施工单位还对建筑西端的伸缩缝进行了小部位的换填。

该建筑在投入使用的过程中，还对东楼北侧部位进行了钻孔，经过土质分析发现，该土层中含有大量的砖块、灰土以及煤屑，还有一定的细砂。经过研究可以判定，该建筑的施工场地地基并不均匀，而且中间的土质比较硬，其他地方的土质比较软。经过检测发现，该场地中间与两端的含水量具有一定的差异性，两端的含水量比较高。

经过分析与调查，该建筑的横、纵墙面布局规划较为整齐，建筑结构承受的荷载也比较均匀，所以，该建筑出现裂缝主要与地质条件有很大的关系。该建筑的施工场地土质比较差，土层的密度比较低，而且杂质比较多。另外，该建筑的地下管道长期受到渗漏的影响，降低了地基的荷载力，使得地基出现了不均匀的沉降现象。这也降低了建筑结构的刚度与稳定性，使得墙体从中间部位开始，出现了大量的裂缝。

3 加固目的与原则

建筑一旦出现裂缝，就会大大降低墙面的美观性，如果不对其进行及时处理的话，很容易造成安全事故，影响建筑的正常使用以及功能的发挥。所以，加固的目的就是提高建筑的质量、安全以及使用年限。在该工程中，加固施工主要是通过相关技术控制建筑地基的沉降问题，使建筑的地基更加稳定，防止建筑的墙体继续出现裂缝，并且避免旧裂缝继续扩大；在加固的过程中，要加强对建筑受损结构的施工质量，加固设计要求通常要高于原设计要求，这样才能保证建筑能够继续安全的使用。

加固原则是结合地基基础和上部结构的现状，并考虑上部结构、地基基础的共同作用。加固过程中尽量减少对既有建筑结构损伤和地基原土的扰动；考虑对邻近建筑和环境的影响，并考虑机具可操作性、施工安全性和技术经济等因素&选定最合理的加固方法。

4 加固方案

采用小桩侧限围箍与局部（两端）树根桩托换加固建筑物地基基础。小桩孔径200mm，孔深：室外9.5m，室内7.5m。布孔方式为室外沿纵墙呈梅花形布孔，室内在楼房两端沿横墙布孔。选用小直径桩（树根桩）的优点是所需场地较小，可在净高1.75m的低矮架空层内施工；桩径小，因而对筏片承台和地基土几乎不产生扰动。小桩不仅可承受压力，也可以承受一定的交替荷载。由于侧限围箍的刚度远大于地基土，可将基础边缘的高压力区的部分荷载传递到变形模量较高的加固区上，使应力扩散，减小基底卜未加固土体的附加应力，从而减小地基的压缩变形。

5 加固施工

5.1 工艺流程：测放桩位钻孔清孔制作安放钢筋笼下注浆管一次注浆投入碎石二次注浆孔口灌浆制作桩帽。

5.2 成孔顺序为间隔跳孔施工，先外排后内排，先室外后室内。

5.3 选用GY-100小型钻机钻孔成孔，采用水或泥浆作为循环冷却钻头和除渣手段。施钻时钻机要安放端正平稳，控制钻杆垂直度；注意泥浆密度，保持孔壁稳定。达到设计孔深时用专用测绳测定，钻深可由钻杆测定；钻深与孔深之差为孔底沉渣厚度，若大于100mm需进行清理。

5.4 钢筋笼按设计分段制作，每段钢筋笼长度视现场条件和机具情况而定，现场组装时主筋采用单面焊接，焊接长度不小于10d；混凝土保护层厚15～20mm。为防止泥浆进入管内，需在管底口用黑胶布封住，纵向间距100mm。注浆管放在钢筋笼内，一起放入钻孔。

5.5 钢筋笼和注浆管沉入钻孔后压入水泥浆，灌注过程中，注浆管一般埋入水泥浆中2～3m，以保证桩体质量。一次灌浆后立即投入碎石，填至孔口并达到中密实状态，用钢筋插捣密实。注浆压力为0.2～0.3MPa，浆液配比为0.6～0.7：1，采用32.5矿渣硅酸盐水泥，二次注浆时到浆液溢出孔口为止。

5.6 成孔注浆加固过程中应由专人密切监测建筑物地基变形情况，发现异常及时会同设计人员及有关部门分析原因并妥善解决。

5.7 两端桩采用树根小桩净浆裹石混凝土施工工艺，经取芯进行强度试验，结果均达到设计要求的15MPa，试验条件符合桩身强度等级测定要求，因此可认为桩身强度整体符合设计要求。

结束语

本文参考了某建筑加固的实际案例，经过分析与调查，该建筑出现大量裂缝主要是土质条件不合格造成的。另外，施工单位还要提高对建筑施工期的管理，避免建筑的地下管道受到长时间的浸泡，这会降低建筑的使用年限。通过长时间的观察发现，该工程在加固处理后，未出现地基沉降问题，地基以及建筑结构逐渐趋于稳定，而且建筑外墙的裂缝得到了良好的控制，可以说通过应用小桩托换和侧限围箍技术，收到了较好的加固效果。采用这种加固方式，不但操作简便，而且具有一定的经济性，可以有效的节省施工的成本。

参考文献

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