（浙江寶華控股集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310012）

1 工程概況

某小區(qū)住宅樓長37.80m，寬15.80m，架空層1層，地上3層，閣樓1層，架空層樓面標(biāo)高-3.200m，閣樓層頂標(biāo)高12.480m，北側(cè)室外地面標(biāo)高-2.000m，南側(cè)室外地面標(biāo)高-1.000m（見圖1，2）。

圖2 A-A

2 現(xiàn)狀調(diào)查

該工程于2011年竣工并投入使用，2016年發(fā)現(xiàn)建筑整體向南傾斜，經(jīng)現(xiàn)場勘測及查閱資料發(fā)現(xiàn)：①該樓發(fā)生了傾斜，斜率明顯超過規(guī)范允許范圍（見圖3，表1）；②施工時(shí)，426mm沉管樁達(dá)到設(shè)計(jì)要求長度后，貫入度不滿足要求，采取全長復(fù)打措施后未進(jìn)行進(jìn)一步處理；③基礎(chǔ)施工完成后，在住宅樓及周邊場地進(jìn)行回填，南側(cè)整體回填土厚度約2.56m，北側(cè)局部回填土厚度約1.56m，南側(cè)外墻散水處可見明顯的下沉變形；④樓北側(cè)距軸2.8m處有地下室基坑圍護(hù)樁，該圍護(hù)樁為600mm鉆孔樁，樁長13m，間距1 000mm，圍護(hù)樁北側(cè)為大地下室，上為小區(qū)道路，北側(cè)汽車坡道下的承臺(tái)直接壓在圍護(hù)樁壓頂梁上；⑤建筑結(jié)構(gòu)整體剛度較大，未發(fā)現(xiàn)因不均勻沉降引起的裂縫，2016年全年實(shí)測平均沉降速率最大值為0.02mm/d，基礎(chǔ)沉降已進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)[1]。

表1 傾斜及沉降觀測成果 mm

圖3 測點(diǎn)布置

3 工程地質(zhì)概況

地質(zhì)勘探報(bào)告顯示，住宅樓下方各土層情況如表2所示。

表2 土層參數(shù)

4 傾斜原因分析

通過對工程地質(zhì)情況、現(xiàn)場勘測結(jié)果及相關(guān)資料進(jìn)行全面分析，確定造成住宅樓向南傾斜的主要原因：①南側(cè)較厚的回填土在地基土上產(chǎn)生較大附加應(yīng)力，引起下方高壓縮性軟土固結(jié)沉降，在樁身上產(chǎn)生負(fù)摩阻力，降低樁承載力；北側(cè)回填土厚度較小且附近有1層地下室，考慮地下室挖土卸荷影響后在地基土上產(chǎn)生的附加應(yīng)力較小，對樁承載力影響也?。虎谠O(shè)計(jì)未考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力對樁承載力的影響，施工中發(fā)現(xiàn)貫入度不滿足要求，樁端未進(jìn)入要求的持力層后，簡單采取了復(fù)打措施，樁實(shí)際承載力小于預(yù)期；③北側(cè)直接頂在汽車坡道承臺(tái)下面的地下室基坑圍護(hù)樁阻礙了建筑沉降；④計(jì)算樁頂荷載時(shí)，假定基礎(chǔ)自重由下方地基土承受，只計(jì)算上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，糾傾施工開挖工作坑時(shí)發(fā)現(xiàn)了部分基礎(chǔ)下方土體與基礎(chǔ)已脫開，說明基礎(chǔ)自重也由樁承受，造成樁頂實(shí)際荷載大于設(shè)計(jì)計(jì)算荷載。

5 糾傾設(shè)計(jì)

在綜合分析住宅樓傾斜原因、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、地質(zhì)狀況及現(xiàn)場環(huán)境條件，逐項(xiàng)研究了樁基礎(chǔ)建筑物糾傾的常用方法后，最終確定采取樁頂卸載法對住宅樓進(jìn)行糾傾[2]，具體步驟如下。

1）測量與結(jié)構(gòu)檢測 由專業(yè)單位對住宅樓沉降及傾斜現(xiàn)狀進(jìn)行測量，以此作為糾傾設(shè)計(jì)及實(shí)施效果評價(jià)的依據(jù)。詳細(xì)測量室內(nèi)樓板、墻、柱的傾斜值，觀測現(xiàn)有各種裂縫，檢測混凝土實(shí)際強(qiáng)度，對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行鑒定，為糾傾設(shè)計(jì)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。

3）確定旋轉(zhuǎn)軸及截樁數(shù) 本工程樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r，可刺入性較差，通過切斷部分樁頭增大樁頂荷載使樁下沉的方法難以實(shí)現(xiàn)，且在此過程中會(huì)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生較大內(nèi)力，易引起結(jié)構(gòu)開裂。為克服上述困難，采取以軸為旋轉(zhuǎn)軸，軸以北除截?cái)嗟钠嚻碌老旅?根樁外，全部采用截樁迫降的方法進(jìn)行糾傾，共截樁61根。

4）確定糾傾目標(biāo)，計(jì)算迫降量 東西向的傾斜在規(guī)范允許范圍內(nèi)[3]，不作處理，僅對南北方向的傾斜進(jìn)行糾傾，鑒于沉降已穩(wěn)定，糾傾施工完成后基礎(chǔ)沉降量很小，糾傾設(shè)計(jì)時(shí)不預(yù)留傾斜量，將糾傾后殘留傾斜值控制在2‰以內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果及預(yù)留傾斜量，計(jì)算各千斤頂處的迫降量目標(biāo)值[4]。

5）計(jì)算柱底內(nèi)力及允許沉降差 利用SATWE軟件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行分析，計(jì)算出每根柱底的豎向力，作為計(jì)算迫降荷載，并以此確定千斤頂數(shù)量。因迫降從樁頂開始，為更好地模擬結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，結(jié)構(gòu)計(jì)算建模時(shí)，將基礎(chǔ)作為一個(gè)樓層共同參與計(jì)算。采用預(yù)設(shè)柱底沉降的方法，計(jì)算軸柱底產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和裂縫，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在綜合考慮結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)承載力及填充墻對不均勻沉降的適應(yīng)能力后，最終確定在每步迫降過程中，軸上承臺(tái)的沉降量偏離預(yù)期的數(shù)值不得大于跨度的1‰。

6）設(shè)計(jì)托換結(jié)構(gòu) 采用如圖4所示結(jié)構(gòu)對樁進(jìn)行托換，抱樁梁與樁之間通過抗剪鍵槽及剪銷鋼筋傳遞荷載。本工程使用的千斤頂全部帶有自鎖功能，底徑196mm，高420mm，工作壓力70MPa，額定工作推力100t，工作行程130mm，可偏載角度3°。計(jì)算時(shí)取千斤頂工作推力限值為額定工作推力的80%，再除以2.0的安全系數(shù)[5]，本工程共使用千斤頂122個(gè)。

7）防復(fù)傾設(shè)計(jì) 糾傾達(dá)到預(yù)定目標(biāo)后，恢復(fù)北側(cè)截?cái)嗟钠嚻碌?，讓整個(gè)建筑回到糾傾前沉降穩(wěn)定的狀態(tài)。在南側(cè)增加8根長28m273mm×8mm的鋼管樁，單樁承載力特征值350kN，樁端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r，采用錨桿靜壓法分段壓入，控制南側(cè)沉降。

圖4 樁身托換結(jié)構(gòu)

6 糾傾施工

6.1 前期準(zhǔn)備

6.2 系統(tǒng)測試

對液壓系統(tǒng)進(jìn)行24h滿壓保壓試驗(yàn)，檢查壓力系統(tǒng)密閉性。安裝千斤頂并接入PLC同步液壓托換系統(tǒng)，安裝完成后以60%迫降壓力保壓測試5h，再次測試壓力系統(tǒng)的可靠性。安裝位移傳感器，測試合格后接入控制系統(tǒng)，用于時(shí)時(shí)監(jiān)控各點(diǎn)的迫降量。

通過開關(guān)油路上的閥門，逐臺(tái)測試每臺(tái)千斤頂閉環(huán)的穩(wěn)定性，當(dāng)實(shí)際壓力與系統(tǒng)設(shè)定的基準(zhǔn)值誤差大于5%時(shí)，系統(tǒng)即自動(dòng)調(diào)整到設(shè)定值范圍。

測試位置閉環(huán)穩(wěn)定性方法為當(dāng)每測點(diǎn)的實(shí)際位移與系統(tǒng)設(shè)定位移之間的偏差超過限值后（本工程設(shè)定限值為1mm），系統(tǒng)即自動(dòng)調(diào)整到系統(tǒng)設(shè)定的位移。

6.3 鑿樁、稱重

系統(tǒng)測試完成后，將所有千斤頂與上部結(jié)構(gòu)頂緊并關(guān)閉油路閥門，用靜力切割設(shè)備截?cái)鄻额^并在斷口處用鋼墊板墊實(shí)。依據(jù)計(jì)算迫降荷載，采用逐級(jí)加載方式，反復(fù)調(diào)整各組千斤頂?shù)挠蛪海钩信_(tái)向上產(chǎn)生0～3mm位移，以此測量每個(gè)迫降點(diǎn)的實(shí)際荷載，結(jié)合計(jì)算迫降荷載，確定迫降時(shí)每個(gè)承臺(tái)底各千斤頂?shù)耐屏Α?/p>

6.4 迫降測試及全面迫降

在正式迫降前截?cái)嘟ㄖc室外相連的各種管線，再進(jìn)行最大點(diǎn)位移不超過5mm的試迫降，通過試迫降，全面復(fù)核建筑整體姿態(tài)與每個(gè)千斤頂?shù)挠蛪杭拔灰剖欠衽c預(yù)期相符，對偏差再次進(jìn)行較準(zhǔn)。

按預(yù)設(shè)總迫降量分10級(jí)進(jìn)行正式迫降，每級(jí)迫降完成30min后對沉降、傾斜、裂縫等進(jìn)行觀測。在每級(jí)迫降過程中，每臺(tái)千斤頂處的豎向?qū)崪y位移與計(jì)算結(jié)果之間的偏差不得超過±1.0mm，每臺(tái)千斤頂?shù)挠蛪浩畈怀^±5%。為防止出現(xiàn)意外突降，迫降過程中，隨時(shí)調(diào)整樁斷口之間墊鋼板厚度和數(shù)量，控制鋼板與樁斷口間的縫隙不超過5mm。

6.5 結(jié)構(gòu)恢復(fù)及防復(fù)傾加固

迫降完成且觀測結(jié)果穩(wěn)定后，采用幫條焊將截?cái)鄻吨鹘钸B接起來，按原設(shè)計(jì)要求補(bǔ)足箍筋，用C60高強(qiáng)灌漿料將樁身重新連接成整體。灌漿料強(qiáng)度達(dá)到要求后撤除千斤頂。

為減小回填土在地基土上產(chǎn)生的附加應(yīng)力，同時(shí)為盡量消除回填土與基礎(chǔ)底板間的空隙，工作坑全部采用密度等級(jí)A08的現(xiàn)澆泡沫混凝土回填。修復(fù)汽車坡道處切斷的底板鋼筋，并重澆底板混凝土，將汽車坡道與建筑主體結(jié)構(gòu)重新連成一體。在南面按設(shè)計(jì)要求分段壓入鋼管樁，在保持壓樁力的情況下封閉壓樁孔。

7 監(jiān)測

由專業(yè)單位沿建筑四周布置6個(gè)沉降及傾斜監(jiān)測點(diǎn)，對建筑的整體變形及傾斜進(jìn)行監(jiān)測，由施工單位在軸每個(gè)承臺(tái)下布置監(jiān)測點(diǎn)，用千分表監(jiān)測每個(gè)承臺(tái)的沉降，用裂縫觀測儀對上部結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行觀測，用PLC同步液壓托換系統(tǒng)對每臺(tái)千斤頂?shù)耐屏拔灰七M(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測。每完成一級(jí)迫降測1次建筑的整體變形、傾斜、承臺(tái)的沉降及上部結(jié)構(gòu)的裂縫，迫降完成后一周內(nèi)每天測1次，以后逐漸減少，直到沉降達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

8 實(shí)施效果及建議

由傾斜及沉降觀測成果可知，糾傾以后，2018年5月5日到2018年11月7日6個(gè)月時(shí)間內(nèi)，Z1～Z6各點(diǎn)的沉降量分別為 2.006，1.875，1.935，2.158，2.149，2.092mm，日平均沉降速率分別為 0.011，0.010，0.011，0.012，0.012，0.012mm/d，住宅樓傾斜由原來的約8‰變成現(xiàn)在的2‰以內(nèi)，糾傾后1～7個(gè)月實(shí)測沉降平均速率最大值為0.012mm/d，沉降已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)且沉降速率顯著低于2016年，上部結(jié)構(gòu)及填充墻上未發(fā)現(xiàn)因糾傾產(chǎn)生的裂縫，施工期間未影響建筑的正常使用，達(dá)到預(yù)期效果。

對于穿越深厚高壓縮性軟土層或欠固結(jié)填土層進(jìn)入硬土層或地面有大量堆載的樁基礎(chǔ)，應(yīng)考慮負(fù)摩阻力對樁基承載力及沉降的影響，短期的靜載試驗(yàn)不能反映這類樁的真實(shí)承載力，在計(jì)算樁頂荷載時(shí)，應(yīng)慎重考慮筏板自重對樁頂荷載的影響，層數(shù)越少的建筑，筏板自重對樁頂荷載的影響越大。同時(shí)應(yīng)重視壓在基礎(chǔ)下方的圍護(hù)樁、老基礎(chǔ)等對建筑沉降的影響。