某住宅工程檢測鑒定及基礎加固和抬升糾偏

趙 鋼 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230000）

0 引言

地基加固常用于已建結構產生的基礎病害，或由于加層改造增加設備等引起的基礎承載力不足，或者在工程建設中由于勘察、設計、施工或使用不當，或增加荷載、糾傾、移位、改建、古建筑保護，遭受鄰近新建建筑深基坑開挖，新建地下工程或自然災害的影響等需要對地基和基礎進行加固?；A加固的方法大致有以下幾種：增大截面法、增加埋深法、改變基礎類型法、壓力注漿法、靜壓樁法和樹根樁法等，每種方法各有各的使用范圍。其中靜壓樁法的適用性較廣，此法將荷載向深層土體傳遞，可直達基巖持力層，但壓樁力應小于上部結構自重的80%，近些年得到了大力推廣。筆者以某住宅工程基礎加固和糾偏為例，采用基礎鋼管樁加固，上部結構整體抬升糾偏，并增加整體筏板進行整體脫換，結果顯示：沉降趨于穩定，房屋回歸正位，加固糾偏效果良好。

1 工程檢測

1.1 工程概況

本工程為地上9層異形柱框架剪力墻結構，主要建筑功能為住宅，建筑高度26.50m，一層層高3.00m，二～九層層高2.90m。建筑結構安全等級為二級，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為0.05g，抗震設防類別為丙類，結構框架的抗震等級為4級，剪力墻的抗震等級為3級，結構設計使用年限50年?；A采用預應力混凝土管樁基礎，樁基設計等級為乙級，單樁承載力特征值為950kN，設計有效樁長26.0m，樁端持力層為⑤層粉質粘土層。該工程沉降觀測數據出現異常，為確保結構安全對其進行檢測。

1.2 工程地質概況

根據本工程巖土工程勘察報告顯示：建筑場地類別為Ⅳ類場地，場地土類型為軟弱場地土，場地位于抗震設防烈度為6度區。

場地土自上而下分布為：第①層素填土(Q4ml)；第②層粉質粘土夾粉土 (Q4al)：fak=120kPa，Es=5.0MPa；第③層淤泥質粉質粘土夾粉砂 (Q4al)：fak=85kPa，Es=3.5MPa；第④層粉土與粉質粘土互層(Q3al)：fak=210kPa，Es=12.5MPa；第⑤層粉質粘土(Q3al)：fak=280kPa，Es=10.5 MPa。

1.3 樁基工程施工概況

樁基工程施工驗收記錄資料顯示：樁基工程施工質量主控項目(樁體質量檢驗、樁位偏差、承載力)符合規范要求，一般項目(成品樁質量、硫磺膠泥質量、接樁、電焊條質量、壓樁壓力、接樁時上下節平面偏差接樁時節點彎曲矢高、樁頂標高)符合設計要求。管樁檢測報告顯示：被檢測樁的外觀質量、尺寸偏差、破碎法、抗彎性能檢測項目中，各項檢測內容均滿足規范要求。

1.4 建筑物沉降觀測及頂點側向位移

沉降觀測報告顯示：該工程6個沉降觀測點中最大累計下沉量為86.3mm，最大累計上升量為30.8mm，相鄰觀測點間最大累計沉降差已達到103.3mm，近15天最大沉降速率為0.12mm/d，沉降尚未趨于收斂。

經現場檢測：建筑物整體向北傾斜，且各觀測點實測頂點側向位移值均已超出《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015)不適于承載的界限值。

1.5 梁及填充墻裂縫

梁裂縫位于一層頂～九層頂15-18/C軸、一層頂31-34/C軸梁構件，主要分布于主、次梁交接處，裂縫沿主梁豎向開展，部分裂縫向下延伸梁底。

墻體裂縫位于六層～九層21-23/(2/D)軸墻體上，裂縫為填充墻門洞上角開展的豎向或斜向裂縫，裂縫為貫穿裂縫，鑿開粉刷層后發現為砌塊與灰縫、過梁之間開裂。

1.6 工程質量抽檢

抽檢混凝土構件現齡期混凝土抗壓強度推定值達到設計強度等級要求；抽檢框架柱截面尺寸及鋼筋配置符合設計要求；抽檢構件除部分梁附加箍筋設置不符合設計要求外，其余截面尺寸、箍筋平均間距基本滿足設計要求；抽檢現澆板板底鋼筋平均間距符合設計要求。

1.7 裂縫成因分析

結合裂縫分布特征、建筑物頂點位移觀測結果、施工質量檢測結果以及沉降觀測資料綜合分析：被測構件裂縫主要由于地基基礎局部不均勻沉降變形造成，同時材料收縮、溫度應力以及施工質量偏差（梁附加箍筋設置）等因素促進了部分裂縫的產生與開展。

1.8 加固處理意見

鑒于目前建筑物基礎沉降尚未趨于收斂，應加強對建筑物基礎沉降、傾斜變形以及裂縫發展的觀測。建議對本工程地基基礎采用有效加固措施處理，待基礎沉降穩定后，再對存在裂縫的構件進行有效處理。

2 加固方案

2.1 方案總體思路

結合本工程情況加固采用基礎鋼管樁加固，上部結構整體抬升糾偏，并增加整體筏板進行整體脫換。首先對原結構基礎承臺進行增大截面處理，然后對基礎增加錨桿靜壓鋼管樁進行加固，使其沉降穩定或趨于穩定。基礎加固結束后再在房屋承臺頂部增設鋼筋混凝土抬升牛腿，在抬升牛腿與承臺間布置千斤頂，然后切除上部結構墻、柱對上部結構進行抬升糾偏，糾偏完成后，撤出千斤頂并恢復上部結構與基礎承臺的連接。

2.2 錨桿靜壓鋼管樁流程（見圖1）

2.3 糾偏流程（見圖2）

2.4 抬升法糾傾

2.4.1 千斤頂頂升法糾傾原理

千斤頂頂升抬升法是在房屋房屋地基基礎加固后，對房屋底層墻體進行切割使上部結構和基礎部分分離，在結構分離部位設置一定數量的千斤頂，采用千斤頂頂升，通過調整房屋各部位的抬升量，基礎沉降大的部位抬升，從而達到糾傾的目的。

2.4.2 上部結構處理

圖1 錨桿靜壓鋼管樁流程

圖2 糾偏流程圖

采用抬升法施工時，應保證上部抬升結構具有一定的剛度、整體性和抵御局部變形的能力，根據對該房屋結構體系進行分析，該房屋結構形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構，結構剛度、整體性及抵御變形的能力很強，能夠滿足本次抬升要求，不需要對上部結構進行加固處理。

2.4.3 抬升托換體系

根據設計要求本次抬升托換將利用原結構基礎承臺作為抬升千斤頂底部支撐點，在承臺上部新增鋼筋混凝土牛腿作為抬升上部結構支撐點。

2.4.4 抬升牛腿施工及千斤頂安設

根據設計要求，本次新增抬升牛腿布置在原基礎承臺頂部500mm處，牛腿寬度墻邊向外300mm，牛腿高度600mm。為保證抬升要求，抬升牛腿與原結構面需鑿毛處理，并植入對穿鋼筋。

本次抬升千斤頂選用額定荷載500kN螺旋式千斤頂，根據設計要求共需布置千斤頂288臺，千斤頂的布設要求如下：①千斤頂布置時保證其豎直，在頂部及底部均應放置鋼墊板，并用H40灌漿料找平；②千斤頂安裝完成后，對其進行施壓，施壓荷載根據墻體應變變化情況確定，既施壓至需切斷部位墻體應變值為零；③每段墻體千斤頂安裝完成后，應對墻體的應變情況和豎向位移情況進行調整，使其應力分布均勻，避免局部應力集中或變形過大而造成結構損傷。

2.4.5 結構分離

為了盡量減小墻體分離后對房屋結構的整體影響，分離和抬升施工應避開大風、地震等極端天氣進行施工。抬升千斤頂全部安裝完成后，檢測各千斤頂施荷情況并對其進行鎖緊固定，并設置臨時支撐墊塊進行保護，檢測結構的應力、應變、豎向位移及傾斜情況，均未發現異常情況后，首先采用小型電錘剝離墻體鋼筋保護層露出鋼筋并切斷，通過機械式千斤頂施壓，分離該部位混凝土。分離部位選擇在抬升孔高度范圍的中間位置，待抬升糾傾結束后，修理分離位置，進行恢復。

2.4.6 連接恢復

房屋抬升至設計值后，臨時鎖定抬升千斤頂恢復墻體連接。焊接抬升洞口處斷開鋼筋，并采用加固型微膨脹混凝土進行澆筑，待澆筑混凝土強度滿足設計要求后，再分段撤除千斤頂，直至全部完成。

為保證抬升斷開處墻體連接效果，連接前先剔除連接部位墻體混凝土，沿分離縫上、下各剔鑿100mm混凝土保護層，露出結構內鋼筋，將鋼筋清理干凈后，采用同規格短筋將原結構鋼筋焊接連接。鋼筋連接完成后，對斷開區域鑿毛清理，采用高強、微膨脹加固型混凝土進行澆筑。

3 結束語

本工程鋼管樁靜壓施工過程中的沉降觀測數據顯示：觀測后期該工程沉降速度為0.002㎜/d，根據JGJ 8-2007規程相關規定，建筑物沉降已處于穩定狀態。上部結構整體抬升糾偏后經觀測建筑物各觀測點實測頂點側向位移值均未超出《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015)不適于承載的界限值。事實證明采用基礎鋼管樁加固和上部結構整體抬升糾偏方法可靠，效果良好，值得大力推廣。