淤泥地質磚基房屋控制沉降工藝

杭州市建設工程質量安全監督總站 浙江 310000；

中建五局上海建設有限公司浙江分公司 浙江 310000

摘要：市中心的大型城市綜合體的周邊存在大量的既有建筑，碰上有樁基礎的新房屋在基坑開挖及施工過程中影響較小，如碰上歷史保護建筑的古建筑房屋就需要格外小心。施工過程中必須全程24小時利用信息化指導施工，且若造成房屋的局部破壞則會產生較大金額賠償和較大影響。

關鍵詞：淤泥地質；深基坑；磚基房屋；沉降控制

1、引言

杭州西湖景區的杭州嘉里中心城市大型綜合體，距離基坑16米有一座杭州民國時期的浙江省高等法院舊址。該建筑平面位置剛好處于基坑開挖深度的一倍范圍至兩范圍之間。房屋的不均勻沉降可能性非常大。經過多方的咨詢論證決定采用拼寬梁及鋼管樁施工方法對房屋的基礎進行加固，從而達到控制沉降，保護歷史保護建筑的目的。在施工過程中合理運用監測信息及科學的管理指導一步步工序，在施工過程中總結，形成了本工藝。

2、工藝特點

本工藝是采用拼寬梁和鋼管樁共同作用。拼寬梁材料為鋼筋、混凝土、植筋膠等作為主要原材，鋼管樁主要為152mm直徑鋼管通過液壓進入土體，對于土建施工的總包來說，施工原材大眾，施工工藝相對簡單，施工條件不苛刻，經濟實惠，且有很好的效果。

3、工藝原理

3.1 加寬加強基礎控制沉降：

原磚基條形基礎是淺基礎，容易受土體的擾動。通過在磚基條形基礎的兩側增加鋼筋混凝土梁且在磚基礎上鉆直徑30mm的孔，對穿直徑28mm的三級螺紋鋼，通過計算，按照間距200mm或者300mm排列布置。使得增加的鋼筋混凝土基礎和磚基礎共同受力。這樣相當于由原來的條形基礎承重加寬為3條基礎共同承重，基礎的受力面積增大，壓強減小，對保護建筑的沉降控制有一定的效果。

1、陳建中，西南交通大學土木工程本科畢業，學士學位。現杭州市建設工程質量安全監督總站監測科副科長，高級工程師。

3.2 鋼管樁的樁端及樁側摩擦力控制沉降：

通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上的配重作反力將分段的鋼管樁壓入土中，壓入土中的鋼管樁能夠立即產生作用，迅速的控制建筑物的沉降，施工的過程中對土體及建筑本身的擾動很小，施工不會引起附件沉降。整個受力結構傳遞荷載的過程和受力性能明確，能明確計算每根樁的實際承載力，施工質量可靠。

4、施工工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

拼寬梁工藝流程：磚基礎兩側土方對稱挖開→墊層澆筑→基層、磚基礎清理干凈→磚基礎鉆通孔→植入扁擔鋼筋→預留鋼管樁空洞→地梁鋼筋綁扎→模板支設→預埋反力錨桿→澆筑混凝土

鋼管樁工藝流程：鋼管樁制作→定位→清理壓樁孔→固定壓樁機械→液壓壓樁→焊接鋼管→壓樁到位→澆筑混凝土→封裝

4.2 操作要點

4.2.1 施工準備

（1）對地質進行勘探，在待加固的建筑的四個面進行鉆孔取芯，對各土層取樣分析，出具地勘報告。根據地勘報告結果進行鋼管樁的承載力計算。

（2）檢查待加固建筑的周邊是否存在埋深較淺的管線，如果碰到需要臨時改道，加固完成后恢復。

（3）提前對待加固的建筑搭設臨時圍擋，此工藝施工需要的場地不打，距離建筑物外邊線5米搭設圍墻即可。

（4）與使用單位做好溝通工作，將室內首層的物品搬走，施工期間房屋暫停使用。

（5）因為此類加固需要謹慎，根據鋼管樁的承載力設計房屋加固的樁的根數，并到當地的建筑協會申請基坑專家對方案進行論證。

4.2.2 磚基礎兩側對挖

為減少拆除時振動對保護建筑的結構影響，采用人工內外對稱開挖。嚴禁內外不同步開挖會造成磚基礎兩側受壓不均勻。開挖的底標高與磚墻基底墊層平。開挖完成后對磚基礎的表面清理干凈。

4.2.3 墊層澆筑

墊層一般采用C15或者C20的細石混凝土，施工完后養護3天左右，檢查墊層的表面，要求墊層的表面平整、清潔、干凈，無石子等雜物，不能有明顯凸起或者凹陷的地方，凸起和凹陷控制在2cm以內。寬度以500mm為宜。

4.2.4 磚基礎鉆通孔、直徑

在磚基礎上鉆機鉆孔，孔直徑30mm，水平間距為300mm，豎向間距為200mm。本工程地梁尺寸設計為500mm×500mm。植筋采用進口喜利得膠水滿注孔洞，將鋼筋對穿到兩側的地梁內，伸入地梁300mm。

4.2.5 地梁施工

（1）根據設計要求綁扎地梁鋼筋，保護層控制在3cm。

（2）鋼筋綁扎完成后支設模板。

（3）采用C30商品混凝土澆筑，澆筑前木盒子做壓樁的預留壓樁孔的位置，孔洞留方形200×200mm。孔的兩側埋設錨桿，便于下一步的壓樁工作。

（4）鋼筋混凝土拼寬梁分別布置在承重墻兩側，包括四周的外墻和室內縱橫向的主梁位置。

圖1：拼寬梁結構設計

4.2.6 鋼管樁設計

鋼管樁的布置原則基本上應均勻布置，既要考慮房屋四周的承重墻，也要考慮室內的承重墻適當兼顧的其他部位。主要參數指標為：樁數23根；樁身材質直徑152mm，壁厚6m鋼管；樁長30m左右，以樁端進入地質剖面所示的4-3粉質粘土為準；鋼管樁單節長度2米，采用常規的剖口焊。

4.2.7 鋼管樁制作

鋼管樁段啊辭職、管徑、壁厚嚴格按設計要求選擇、鋼管焊接面按坡口要求制作。

4.2.8 樁段焊接

焊接前檢查接頭部位是否在同一個軸線上、是否垂直。符合垂直度的前提下焊接。焊接過程中由兩名焊工兩側同時焊接以保證對稱受力，防止變形；焊接后檢查焊接質量，焊縫高度不夠或者有漏焊的現象，要及時補焊。

4.2.9 壓樁

壓樁的反力架安裝盡量保持垂直均衡，擰緊錨固螺栓、螺帽。在壓樁過程中垂直度嚴格控制，除了在初始就位時校核垂直度以外，每節樁的垂直度通過經緯儀控制，壓樁時保持千斤頂與樁段軸線在同一垂直線上，千斤頂施加的壓力中心與截面中心重合，安裝的偏差不大于2mm。

整個壓樁過程不能長時間停頓，以免引起摩阻力劇增，一般不宜超過24小時。如果遇到較硬的土層，采取液壓加壓、持續荷載、再加壓、再持續荷載的形式，直至達到設計深度或承載力。壓樁過程做書面記錄，采取以最終壓樁力控制為主、樁長控制為輔的雙控原則。

4.2.10 封樁

封樁前，樁頂設計和規范要求截斷至設計標高，鋼管樁段采用氧割切斷。鋼管樁內采用C30的混凝土澆筑，樁頂采用C30的灌漿料封樁。

5、質量控制

5.1 質量標準：

本工藝除嚴格遵循以下標準和規范外，還應執行所在地行政主管部門和相關行業的文件及要求：

《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB 50202-2002）

5.2 質量控制措施：

所有原材進場時，應有出廠合格證明及材料檢測報告，并對進場材料進行復試，合格后方可使用。

鋼管樁焊縫寬度不小于8mm，相鄰鋼管樁錯開不小于2mm，且焊接飽滿均勻。焊條采用E4303牌號。

如出現壓力表讀數驟變、樁內出現涌水現象、裝機突然傾斜跑位、建筑物沉降突然加大等現象應立即停止施工，分析原因，邀請專家過來處理后，再進行后續工作。

6、安全措施

落實安全生產責任制，明確各級管理人員和各班組的安全生產職責，對各班組進行有針對性的安全技術交底（履行簽字手續）。會后由專職安全員對各班組施工人員進行上崗前的安全教育和安全技能培訓。

嚴格按安全操作規程施工，對施工現場所有施工機械設備統一定期進行安全檢查，發現問題及時解決。

電工、焊工等特殊工種人員必須經過專門培訓，持證上崗。

施工前要進行安全檢查及危險源辨識，檢查和交底清楚后方可進行施工。

施工現場的機具、材料、構件等堆放整齊，考慮到存在動火的步驟，現場除了設置消防設施外，具備2米寬的疏散通道。

7、環保措施

嚴格遵循《建筑施工現場環境與衛生標準》（JGJ 146-2004），執行所在地行政主管部門和相關行業的文件及要求，并制定以下措施：

操作人員，每天必須做到工完場清，保持加工場所的清潔、整齊。

所有廢料必須按要求帶回堆放在指定倉庫，嚴禁亂丟亂扔。

嚴格按《中華人民共和國城市區域環境嘈音標準》中有關施工噪聲、污水排放、揚塵污染控制要求實施。

保護層砼澆筑過程中及時清理灑落砼，砼澆筑完成后，立即清理場容衛生。