黃建軍

摘要：從地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工、使用四個(gè)角度出發(fā)，對(duì)建筑物傾斜的根本原因進(jìn)行了分析 ，在此基礎(chǔ)上對(duì)建筑物傾斜糾偏技術(shù)進(jìn)行了研究，主要包括頂樁掏土、迫降兩種方法，并總結(jié)了糾偏技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題，以保證建筑物使用的安全性。

關(guān)鍵詞：建筑物；傾斜；糾偏技術(shù)

1 工程概況

某公司脫鹽水罐及510酸堿循環(huán)罐等基礎(chǔ)由于不均勻沉降發(fā)生傾斜。受委托，根據(jù)其巖土工程勘察報(bào)告和業(yè)主提供的設(shè)備基礎(chǔ)使用要求，由我公司對(duì)已發(fā)生傾斜的設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行地基加固與糾偏處理。

本工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地等級(jí)為三級(jí)，地基等級(jí)為二級(jí)，巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)，位于廠區(qū)內(nèi)。本次需加固與傾斜建（構(gòu)）筑物共七個(gè)罐子和一個(gè)罐子基礎(chǔ)，現(xiàn)分述如下：

脫鹽水罐：直徑9.40米，埋深1.80米，上部設(shè)備荷載500.00噸；

原水箱（罐）：直徑5.20米，埋深1.80米，上部設(shè)備荷載140.00噸；

1.1地質(zhì)分析

擬建場(chǎng)地區(qū)域地貌單元屬沿江丘陵平原，微地貌為洼地。原為湖泊，后經(jīng)廠區(qū)建設(shè)回填，回填后的場(chǎng)地地勢(shì)總體較平坦，場(chǎng)地地層主要有：第①層素填土；第②層粉質(zhì)粘土；第③層碎石。

1.2傾斜原因分析

由于該場(chǎng)地原為湖泊，回填地層壓縮性較大，在上部設(shè)備及基礎(chǔ)荷載作用下出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致上部罐體傾斜。傾斜后的罐體設(shè)備受力重心發(fā)生偏移，加上承受的上部設(shè)備荷載較大，在重力二階效應(yīng)的影響下會(huì)加劇罐體的傾斜，甚至引起傾覆、倒塌，繼而對(duì)整個(gè)廠區(qū)的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。地基土容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致地基承載力的降低。

2項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)

根據(jù)要求，對(duì)已經(jīng)發(fā)生不均勻沉降的基礎(chǔ)進(jìn)行加固糾偏處理，而本項(xiàng)目不同于一般的房屋建筑結(jié)構(gòu)加固，主要針對(duì)的是正在運(yùn)行的設(shè)備基礎(chǔ)，屬于構(gòu)筑物加固的范疇。對(duì)1.8米深的設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行加固糾偏，而且保證設(shè)備的正常工作不受影響，具有很大的施工難度。

3加固與糾偏設(shè)計(jì)方案

根據(jù)巖土勘察報(bào)告，結(jié)合相關(guān)原始設(shè)計(jì)信息，本工程主要存在的安全缺陷，以針對(duì)各安全缺陷的具體處理方案如下：

原地基承載力不滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》--GB50007-2011要求：從補(bǔ)充地勘報(bào)告來(lái)看，原基礎(chǔ)埋深在素填土層，根據(jù)規(guī)范的相關(guān)要求，素填土層不能作為持力層。故需要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM中JCCAD模塊復(fù)核可知，原地基承載力不滿足使用要求，直接導(dǎo)致基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜及不均勻沉降。

因?yàn)槊總€(gè)罐體基礎(chǔ)的截面尺寸均不同，分別對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)進(jìn)行加固復(fù)核計(jì)算，并確定加固處理方案。對(duì)原圓柱體基礎(chǔ)四周采用鋼筋混凝圍套加大截面加固，再采用250X250mm的鋼筋混凝土錨桿靜壓樁進(jìn)行基礎(chǔ)托換。通過(guò)單樁承載力計(jì)算，設(shè)計(jì)布置合理經(jīng)濟(jì)的錨桿靜壓樁位置和數(shù)量。

確定混凝土預(yù)制樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，計(jì)算得：1278KN；按以往經(jīng)驗(yàn)可知，200*200的錨樁靜壓樁單樁承載力一般為600KN。

4加固糾偏施工技術(shù)方案

4.1錨桿靜壓樁

預(yù)留或開(kāi)鑿壓樁孔→預(yù)留或開(kāi)鑿錨桿孔→埋設(shè)錨桿→就位壓樁機(jī)→壓樁→接樁→壓樁→焊樁帽鋼筋→封樁

4.2反力梁提升糾偏施工方案

反力梁提升并利用反力梁控制迫降數(shù)值與速度的糾偏方案：即在房屋原沉降較大的一側(cè)用錨桿靜壓樁加固阻沉后，利用千斤頂與反力型鋼梁形成反力提升系統(tǒng)，在沉降量大的區(qū)域內(nèi)利用阻沉錨桿樁作為支承點(diǎn)來(lái)提升容器。同時(shí)，在沉降量小的區(qū)域內(nèi)通過(guò)向上調(diào)節(jié)螺桿上的螺母，基礎(chǔ)壓縮其下土體來(lái)達(dá)到糾偏的一種可行的糾偏技術(shù)。

當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降數(shù)值較大時(shí)，由于迫降一側(cè)依靠土體壓縮的迫降量較為有限，根據(jù)沉降量大小來(lái)判斷是否需要結(jié)合高壓沖水來(lái)擾動(dòng)基底以下土體，最終達(dá)到迫降的目的，實(shí)施反力梁提升與高壓水沖土促沉組合糾偏。當(dāng)最大傾斜量控制在正常使用范圍內(nèi)，利用連接件與反力梁將錨桿樁與原設(shè)備承臺(tái)錨固在一起。該方法可以嚴(yán)格控制房屋的提升與迫降數(shù)值。

鑒于現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的施工條件及基礎(chǔ)埋深較大，采用掏土方案不可行，利用阻沉樁提供的反力進(jìn)行提升，原基礎(chǔ)承臺(tái)具有一定的剛度，另一側(cè)基礎(chǔ)呈現(xiàn)回落趨勢(shì)，壓縮其下土層沉降。若傾斜率較大，在房屋沉降側(cè)提升時(shí)，相對(duì)一側(cè)僅依靠壓縮土體不能完全達(dá)到糾偏標(biāo)準(zhǔn)，因此采用高壓水槍沖水，以擾動(dòng)土體使南側(cè)基礎(chǔ)促沉，基礎(chǔ)沉降的數(shù)值與提升數(shù)值成線性關(guān)系。每天每次提升與沉降的數(shù)值不宜過(guò)大，通過(guò)螺母調(diào)節(jié)螺桿上絲牙長(zhǎng)度控制每個(gè)點(diǎn)位的具體值。每天每次提升的數(shù)值與對(duì)應(yīng)樁位迫降的數(shù)值需一致，即提多少就降多少。糾偏示意見(jiàn)圖4。

為了避免上部結(jié)構(gòu)因沉降速率過(guò)快，附加應(yīng)力來(lái)不及釋放而造成的破壞，需根據(jù)沉降觀測(cè)的結(jié)果控制前后兩次高壓沖水施工之間時(shí)間間隔，一般應(yīng)該控制在4mm-6mm/次。在高壓沖水施工期內(nèi)，常規(guī)沖水促沉的糾偏方法控制經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)，糾偏控制具有一定難度。因此，通過(guò)型鋼傳力將錨桿靜壓樁與反力梁上鎖錨。調(diào)高螺桿的絲長(zhǎng)，可以有效控制預(yù)定的提升點(diǎn)不回落；通過(guò)絲長(zhǎng)有計(jì)劃地調(diào)低螺母，有效控制每天每次回傾的速度，以免發(fā)生傾斜。糾偏回傾速率一般控制在50mm/d范圍內(nèi)。

在上述施工過(guò)程中，基于深厚軟土地基上的罐體工程，在進(jìn)行低級(jí)的加固時(shí)候要注意讓整個(gè)地級(jí)進(jìn)行加固之后的罐體基座每一個(gè)部位的沉降都變得十分均勻，也就是說(shuō)在進(jìn)行布樁的時(shí)候咬碎只注意增加整個(gè)罐體當(dāng)中的中間樁子密度。如果地表上的硬殼或者地標(biāo)上半部分的土層厚度并不穩(wěn)定的時(shí)候，可以進(jìn)行長(zhǎng)樁之間增加短樁的行為來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定，通過(guò)短樁之間形成符合的硬殼層的方式讓整個(gè)施工的上半部分加固段所產(chǎn)生的沉降量保持各個(gè)方向受力均勻以及下沉一致。在這種情況下，罐體在進(jìn)行多次測(cè)量的時(shí)候就不會(huì)產(chǎn)生較大的預(yù)期值偏差，整個(gè)罐體就可以在施工結(jié)束之后直接進(jìn)行使用。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述內(nèi)容，介紹了設(shè)備基礎(chǔ)不均勻沉降的原因，以及克服這些原因可以采取的一些專(zhuān)業(yè)加固措施，希望其中的一些見(jiàn)解能對(duì)大家工作有所裨益。

參考文獻(xiàn)：

[1]既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范（JGJ123-2012）.

[2]付金軍.設(shè)備基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析及糾偏措施.2016.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā).

（作者單位：江蘇省建筑科學(xué)研究院股份有限公司）