地基基礎加固及頂升糾偏工程實踐

張國東（金川集團工程建設有限公司，甘肅蘭州730101）

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地基基礎加固及頂升糾偏工程實踐

張國東
（金川集團工程建設有限公司，甘肅蘭州730101）

摘要：金川金屬材料有限公司熱力供應站，位于蘭州市榆中縣和平鎮科技工業開發區金川金屬材料有限公司園區，熱力供應站煙風系統包括濕式除塵器、煙道、引風機。由于地下直埋給排水管道破裂及濕式除塵器漏水，地基土嚴重浸水，產生濕陷變形，導致濕式除塵器、煙道、引風機基礎產生不均勻沉降，上部構筑物嚴重傾斜。其中，1#除塵塔基礎最大沉降量105.1mm，最大傾斜39.47‰。1#煙道基礎最大沉降量36.3mm，最大傾斜14.4‰。引風機基礎大沉降量35.1mm，最大傾斜13.5‰。

關鍵詞：基礎工程；頂升糾偏；預壓托換樁；地基加固；工程實例

金川金屬材料有限公司熱力供應站，位于蘭州市榆中縣和平鎮科技工業開發區金川金屬材料有限公司園區，熱力供應站煙風系統包括濕式除塵器、煙道、引風機。由于地下直埋給排水管道破裂及濕式除塵器漏水，地基土嚴重浸水，產生濕陷變形，導致濕式除塵器、煙道、引風機基礎產生不均勻沉降，上部構筑物嚴重傾斜。其中，1#除塵塔基礎最大沉降量105.1mm，最大傾斜39.47‰。1#煙道基礎最大沉降量36.3mm，最大傾斜14.4‰。引風機基礎大沉降量35.1mm，最大傾斜13.5‰。

1#除塵塔、1#煙道的最大傾斜已遠遠超出允許傾斜度，已經無法正常使用，同時嚴重威脅到周邊建筑安全和廠區的安全生產。為保證熱力供應站煙風系統正常使用和安全運行，故進行本次加固、糾偏處理。本次加固及頂升糾偏施工的建筑物共包括：一個濕式除塵器、一個煙道和一個引風機。濕式除塵器、煙道基礎為鋼筋混凝土筏板基礎，濕式除塵器、煙道基礎平面呈圓形，引風機基礎平面呈矩形，該區域所處場地為自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為Ⅳ級。

根據《金川金屬材料有限公司熱力供應站煙風系統濕式除塵器、煙道、引風機地基加固及頂升糾偏工程》要求，本工程濕式除塵器、引風機地基采用水泥石灰土樁進行加固、頂升托換糾偏、擴大基礎截面積等綜合措施，予以加固、糾偏。沿建筑物基礎輪廓布置水泥石灰土樁，濕式除塵器基礎周圍布樁16根，煙道基礎周圍布樁10根，引風機周圍布樁6根，樁徑Ф700mm，樁連續布置在建筑物基礎輪廓周圍，設計樁長約為8.0m。孔內填料采用3：7灰土+1%水泥，分層夯實，壓實系數≥0.97。

根據《濕陷性黃土地區建筑規范》（GB50025-2004）、《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）及設計要求，本工程采用水泥石灰土樁地基加固、頂升托換糾偏、擴大基礎截面積等措施綜合，對濕式除塵器、引風機地基及基礎予以糾偏、加固。

1　夯實水泥石灰土樁

1．1樁位測放

根據樁位平面布置圖，由專職測量人員進行放線工作，現場樁位定位采用灌白灰點并插木質短棍表示，木質短棍入土深度不少于25cm，樁位放樣允許偏差：50mm。

濕式除塵器基礎周圍布樁16根，煙道基礎周圍布樁10根，引風機周圍布樁6根。

1．2水泥灰土樁成孔

本工程水泥灰土樁成孔采用人工成孔，樁徑Ф700mm，成孔深度自構筑物基礎頂面以下9.00m，施工時不考慮施工工作面的標高差異。

1．3混合料攪拌

本工程采用土料粉碎機制備水泥灰土混合料，水泥灰土混合料配合比為“生石灰：粘土+1%水泥= 3：7（體積比）”，其中水泥約占總體積的1%左右。

水泥灰土混合料的石灰材料選用新鮮熟石灰，有效氧化鈣含量≥70%，石灰塊后粒徑不的大于5mm。土料采用現場成孔所出的土料，先用計量器將現場土料計量后，拌入熟石灰、水泥，然后采用人工現場拌合均勻。

制拌好的水泥土混合料須盡快用于夯填，超過1h后則必須重新計量并摻入水泥，拌制均勻后方可再次用于夯填。

1．3夯填成樁

根據設計要求的夯填密實度及以往施工經驗，施工參數和順序：在樁孔填料前，先進行預夯，當孔底發出清脆響聲后才能開始填料，每填三銑混合料，夯擊四次，如此自下而上直至樁頂，逐段填料與夯擊即可形成一個樁體。填料時要求按規定數量均勻填入，先填后夯。平底錘錘重350kg，錘徑比0.86，夯實效果良好。

2　頂升托換糾偏

2.1頂升托換糾偏的設備

頂升托換糾偏的設備主要有，支承鋼板、頂升用的油壓千斤頂和托換用的支承鋼筒等。

2.2頂升糾偏方法

采用基底下部頂升法，先掏空原地基下沉較大的一側（給原基礎底面和托換基礎間留出千斤頂的位置），架設三臺50T液壓千斤頂，并在千斤頂與基礎接觸面放入厚25mm的墊鐵鋼板。三臺千斤頂各布置在掏空地基的中部，并在千斤頂與基礎直接承壓面下放置厚30mm鋼板1塊。三臺千斤頂臺同時同步逐漸加壓頂升糾偏，頂升時頂升加載采用壓力控制，逐漸進行，。測量人員全程測量中心線變動情況，采用精密水準儀、經緯儀、百分表、線墜實時測量建筑物基礎、中心線變動情況，根據基礎被頂升的情況動態調整千斤頂的出力大小。當中心線達到設計要求后（建筑物被扶正），為防止托換沉降，繼續超頂10mm，隨后停止頂進并穩定荷載1h左右。用口徑159mm、壁厚10mm的鋼筒進行托換支撐，逐個撤去千斤頂，接著迅速灌入微膨脹混凝土，回填地基并夯實，如圖1所示。

圖1　建筑物扶正圖

2.3頂升過程中的現場觀測

在頂升過程中，測量人員在基礎的東南西北四個方位布設觀測點，采用精密水準儀、百分表觀測頂升過程中基礎的水平狀態，根據基礎的水平狀態調整千斤頂的頂升高度。

采用經緯儀、吊垂線觀測構筑物的垂直狀態，待構筑物中心線垂直后，終止頂升糾偏。

3　擴大基礎施工

3.1擴大基礎植筋

擴大基礎植筋按照以下工藝操作：定位→鉆孔→植筋孔清理→鋼筋處理→注膠→植入鋼筋→固化養護。

定位：在原基礎表面按需植筋位置的用石筆或毛筆定位，并做好標記，嚴格控制其寬度、高度。

鉆孔：鉆孔使用配套沖擊電鉆，鉆孔的深度為15d，植筋直徑16mm，對應的鉆孔直徑20mm。

植筋孔清理：鉆孔完成后，將孔周圍灰塵清理干凈，用氣筒鋼絲刷清孔，吹孔3次清刷2次，清刷完畢后，用棉絲沾丙酮，清刷孔洞內壁，使孔洞內最終達到清潔干燥。清孔后如不能及時植筋，用干凈棉絲或膠帶將清潔過的孔封堵嚴密，以防有灰塵和異物落入。植筋孔清理完成后，由我放技術人員進行驗收，并做好驗收記錄。

鋼筋處理：植筋用鋼筋必須做好除銹清理，采用磨光機固定鋼絲刷對鋼筋的除銹部位進行打磨，要求除銹長度大于錨固長度50mm左右。普通沒有銹蝕的鋼筋，用角磨機和鋼絲刷將除銹清理長度范圍內的鋼筋表面打磨出光澤，嚴重銹蝕的鋼筋不能作為植筋使用。在植筋前再將鋼筋打磨好的部分用棉絲沾丙酮擦拭干凈。處理過的鋼筋應盡快植入孔內，以防重新生銹。

注植筋膠：采用專用注射槍把配置好的植筋膠從孔的底部開始注入，直至膠體充滿孔的2/3容積。每個孔植筋的用膠量由公式計算出，在注膠時根據膠槍上的刻度來控制注膠量。本次使用A、B混合型植筋膠，在使用混合膠時需待打出膠體色澤均勻，混合充分后，方可投入使用。

插緊錨固：根據植入深度，在處理好的鋼筋除銹端做明顯標記，然后插向孔洞，一邊插一邊向同一方向緩慢旋轉，排出氣泡，保證膠層飽滿，直至到達孔洞底部為止，此時應有錨固

膠從空洞內溢出。

3.2擴大基礎混凝土澆筑

擴大基礎澆筑方法采用“分段定點、一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的澆筑方法。按如下工藝流程操作：商品砼攪拌、運輸→澆筑、振搗砼→砼上表面處理→養護。

設專人對商品砼廠家攪拌站進行配比計量，出廠塌落度，水泥、砂石、外加劑材質進行檢查，每臺班不少于兩次，發現質量問題及時提出糾正。砼運輸車輛進入現場設專人檢查進場小票、車號、名稱、清點等級核對無誤再放行，防止錯誤發生。嚴格執行砼塌落度檢驗制度，現場設專人負責對現場砼運輸車進行隨機抽樣每臺班抽檢不少于三次，注意發現問題及時檢測并認真做好記錄。

砼上表面澆筑后其表面水泥漿較厚，經4～5h后按設計標高進行表面上扛找平，用鐵滾筒碾壓數遍再用木抹子搓平2遍，鐵抹子壓光以閉合表面收水裂縫。

本工程砼的養護措施采用澆筑12h后開始設專人養護澆水確保濕潤保溫，日光照射處及時苫蓋，養護期應少不于14d。

參考文獻：

［1］葉書麟，葉觀寶．地基處理［J］．北京:中國建筑工業出版社，1997．

［2］李明順．混凝土結構設計規范［S］．北京:中國建筑工業出版社，2002．

［3］梁坦．混凝土結構加固設計規范［S］．北京:中國建筑工業出版社，2002．

［4］黃熙齡．建筑地基基礎設計規范［S］．北京:中國建筑工業出版社，2006．

［5］羅宇生．濕陷性黃土地區建筑規范．北京:中國建筑工業出版社，2004．

中圖分類號：f416.9