倾斜纠偏加固.doc

微创新”报告楼房倾斜纠偏创新施工方法—压桩掏土优化组合法目录一． 背景和目标(一)现状背景(二)目标二． 楼房倾斜压桩掏土法的提出及优缺点(一) 压桩掏土法的提出(二) 几种常用纠偏方法的优缺点三． 工程实况(一) 工程概况(二) 压桩掏土纠偏加固(三) 综合纠偏效果四． 结语及应用前景(一) 结语(二) 应用前景一．背景和目标(一)现状背景我国纠偏技术应用于房屋是在20世纪50年代，经过半个多世纪的发展，由于压桩掏土纠偏技术具有结构安全可靠、节约材料、简单环保、降低成本、风险可控等优势，其应用得到迅速发展改革开放30多年来，我国的国民经济建设取得了飞速发展，作为国民经济重大支柱产业之一的土建行业，遇到了空前发展的良好机遇，特别在经济发达的沿海地区，其发展速度更为迅猛由于沿海地区和三角洲地带广泛地分布着软土地层，在软土地基上从事工程建设活动，对于软土地基性质的研究、加固处理技术的探索，无疑成为土木工程界所关注的重点、难点和热点 随着楼房建设高度的不断增加和各项基本建设规模的增大，原有天然地基承载力就难以满足建筑物承载的需要，而近代大工业的发展，各项工程建设越来越多，规模也越来越大，所遇到的地质条件也越来越复杂，城市建设也不断向高空和地下发展，出现建筑物不均匀沉降和倾斜等缺陷和病害。

这些都刺激了纠偏技术的发展虽然楼房纠偏技术已得到了广泛的应用，但是单元法控制不均匀沉降等对楼房造成的影响并没有完全消除因此，需要寻求一种新的切实可行的施工方法来消除安全隐患工程公司的技术人员在云浮王明中学纠偏工程项目中，采用压桩掏土优化组合纠偏创新技术施工，取得了良好的效果二)目标本项目属于施工方法创新型工艺压桩掏土法的运用，其关键在于根据施工项目的不同情况，选择相应的材料种类，总结不同施工工艺的效果，寻找最佳的施工方法，结合实际工程的应用情况，对传统施工方法的缺点进行改进、创新、完善、提高试点工程完成后，对各项经济、技术指标进行分析比较、总结，发现提高方法科学便于推广应用项目的创新研究过程，也是对实施楼房的除险纠偏过程通过典型实例的应用，以点带面，在总结经验的基础上，有所创新改进提高，并通过技术的推广，真正实现新技术的普及应用，促进工程建设与自然环境和谐友好发展二．楼房倾斜压桩掏土法的提出及优缺点(一)压桩掏土法的提出地基基础属于承重结构系统中的一个重要组成部分，上部结构的重量及荷载，通过基础传到地基上，因地基和基础隐蔽于地下，稍有病害和缺陷，不易及时被发现由于勘察、设计、施工、使用维护管理及自然灾害等诸多方面的原因，使既有建筑物或在建工程产生地基基础的病害和缺陷最终表现为：产生过量沉降和不均匀沉降、倾斜挠曲、开裂等有害变形，从而破坏了上部结构的整体性、耐久性，影响到房屋建筑的正常使用功能，严重者地基丧失稳定，导致房屋迅速倒塌或倾覆，造成重大经济损失和人员伤亡。

改革开放以来，我国的建筑业迅速崛起，城市化建设取得了令人瞩目的成就，但也产生一批劣质工程据不完全统计，近年来我国建筑工程中约有18%的新建工程为不合格工程；另外一批服役多年的既有建筑物在使用过程中也产生了病害，其中不乏倾斜、挠曲的事故我国建筑物纠偏扶正与防复倾加固技术起步较晚，但在最近十多年来发展较快，涌现出许多纠倾加固的新工艺、新方法和新技术，同时在全国各地进行了大量的建筑物纠倾加固工程实践，挽救了一大批危险建筑物，不但为国家避免了严重的经济损失，而且也为解决人民群众的住房紧张问题助一臂之力但是由于纠偏扶正与防复倾加固是一项综合性技术，与许多学科相关，并且十分依赖于实践，目前该技术的发展水平还不尽如人意，一些技术在理论上和实践上都还不十分成熟，导致一些建筑物的纠偏与加固工程相继出现事故，造成较大的经济损失和人员伤亡所以，建筑物的纠倾与加固技术需要进一步的试验研究与工程实践，更需要现有工艺、工法的改进、创新、完善和提高二)几种常用纠偏方法的优缺点建筑物纠偏技术有多种方法，以大的方面讲，主要有迫降法、抬升法和综合法三大类一般情况下，迫降法是通过工程技术手段迫使建筑物沉降较少一侧基础增加沉降量，达到与沉降较大一侧基础处于接近水平，从而使建筑物处于正常状态。

该法具有施工工程量相对较少、平稳、工程费用低等优点，但它减少了建筑物的设计标高，对地面标高要求较严的工程不适用抬升法施工则相反，它是通过工程技术措施将沉降较大一侧建筑物抬升一定高度来达到纠偏的目标该法首先对地基加固，工程量都相对较大，费用较高，是纠偏施工中的“休克疗法”，施工风险也相对较高，多用在较大型建筑物的纠偏工程之中工程纠偏的新工艺及新技术研究是一门复杂的、综合的工程技术学科每一种方法都有各自的加固纠偏原理和适用条件，单一的加固方法往往不能完全奏效，而必须采用优化综合治理的方法这将成为工程纠偏技术发展的主流采用压桩掏土纠偏技术是经济有效的方法，还能够使其他后续施工工序的效益得到明显的提高，故而是一门应用性很强，具有无比生命力的工程技术，是纠偏方法中最有发展前途的一种方法压桩掏土优化组合法是锚杆静压桩技术和掏土纠偏技术优化组合的联合应用，弥补了浅层掏土法的缺点，是针对出现倾斜的既有建筑进行处理的经济有效的处理方法具体做法是先在建筑物沉降较大一侧压桩并立即进行可转动式封桩，使建筑处于一种能绕沉降较大一侧向沉降较小一侧转动的状态，也在建筑物沉降较小一侧压桩并立即进行活动或位移控制桩幅封桩，以保证沉降的可控制性。

然后再在沉降较少的一侧进行掏土减少基础底面下地基土的承压面积、增大基底压力，使地基土进入塑性变形阶段，从而使建筑物缓慢而又均匀地回倾，直到纠正为止然而，建筑物纠偏工程设计与施工时，应把握全局，注重运用“一体化”和“概念”，按着均匀、平稳、缓慢、协调的原则，进行整体纠倾、结构加固、防复倾加固以及环境保护四个方面工作，在一些工程中也可以取舍其中的某些环节一般建筑物纠倾最终水平变位设计控制值，可按下式近似计算，纠倾计算简图（见图1）△ S=△S’+a△ S’=△S-a△ SH=△S’Hg/b式中，△S—建（构）筑物实际沉降量（mm）△ S’ —建（构）筑物需要调整的沉降差（mm）a— 预留沉降值（mm）SH—建（构）筑物水平变位设计控制值（mm） SH≈SH2 Hg—自室外地面算起建（构）筑物高度（m） b—纠偏方向建（构）筑物高度（m） （a）迫降法 （b）抬升法图1 纠倾计算简图压桩掏土优化组合与传统的纠偏相比，其优势有：(1)集合迫降法和抬升法两种方法的优势，扬长避短，方法优化组合，缓慢启动，均匀回倾，平稳止步。

2)减少施工难度，提高效率，降低成本，节能环保，零排放零污染3)既加固地基基础，又能整体结构纠偏，加固与纠偏双重效果4)压桩掏土综合法不但提高工作效率，而且提高工程质量在保证安全的前提下，通过“对症下药”的纠倾措施，达到“改邪归正”的纠倾目的5)压桩掏土法是分清主次矛盾，灵活运用，并考虑对边界条件和初始条件比较敏感，作为一项综合性系统工程加以实施6)综合安全可靠、经济合理、施工方便的原则，既有利于设计、施工、监测三者紧密配合，又便于实施信息施工，进行定性定量分析和准确判断，及时修改设计方案，及时调整施工程序对于压桩掏土优化组合法，相对一般的单一方法，综合法有自身的优势，同时也存在着某些方面的不足现将常用三种纠偏方法的优缺点列于下表（见表1） 表1 几种常用纠偏加固方法优缺点方法优点缺点迫降法掏土法在建筑物沉降小的一侧基础底面以下进行掏挖土体，减少基础下地基土体的承载面积，迫使土体产生变形沉降，从而达到纠偏（倾）目的适用浅埋基础，机具简单，操作方便，成本较低，节能环保，绿色工程减少了地面设计标高，对于基础埋藏较深，荷载较大、重心较高的工程慎用抬升法锚杆静压桩顶升法在沉降大的一侧基础上开凿压桩孔施工，控制沉降快，安全可靠，同时有纠倾与加固作用仅适用于软土、粘性土、人工填土；还仅用于沉降基本稳定的钢筋混凝土独立、条形及筏板基础；有负摩擦力的淤泥易产生新的附加下沉上部结构托梁顶升法适用于建筑物整体倾斜和不均匀沉降较大的纠偏工程量大，成本较高，总荷载较大(大于6层)的建筑物不宜，一般最大顶升高度不宜超过80cm综合法压桩掏土法软土地区更为适用，在建筑物沉降量大一侧预压锚杆静压桩，将桩与基础锚固在一起，必要时可采用预加反力封桩技术控制纠倾速率，减少压桩过程中附加沉降，使建筑物处于稳定状态。

然后在沉降小的一侧掏土迫降处理，使建筑物均匀，稳定回倾，节能环保，降低成本，综合效益好掏土时间较长，大于8层的建筑物慎用三．工程实况(一)工程概况王明中学教工楼建于1994年，为三层框架结构，建筑面积918㎡，条形基础，其底每2m打入一条φ10~20cm，长1.5~3.0m的木桩做桩基由于该楼地处软弱地基土上，土质不均匀，厚度不等，又采用木桩浅基础，竣工后不久便发生不均匀沉降倾斜现象，整体上从北向南倾斜，尤以自东北向西南倾为主，最大沉降量在西南角，楼角吊线最大偏移23cm，东北角相对标高最高，倾斜还有继续发展的趋势该楼地处新兴江下游，为新兴江冲积平原区，地层结构除地表有1.5~3.0m黄褐色粉质粘土层外，其下部多有1.0~8.0m不等厚度的淤泥或游泥质土，含水量>70%，有较大的压缩变形性本楼为早期建造的教工楼，没有工程地质勘察资料供设计人员采用，而凭表观经验确定地基土的强度，对软土厚度和分布不均匀的认识不足，地基产生差异沉降，基础不均匀沉降变形明显，导致建筑物倾斜，稳定性安全度降低在保证上部结构安全的前提下，需要通过纠偏加固施工，才能消除安全隐患继续使用本工程实施的压桩加固—掏土迫降优化组合法是楼房倾斜纠偏创新的施工方法，其中压入250X250的砼预制方桩，每节桩长2~2.5m，最终压桩力600KN，累计桩长550米，工程总造价46万元。

二）压桩掏土纠偏加固施工锚杆静压桩是利用建筑物的自重，先在基础上埋设锚杆螺栓，借锚杆反力，通过反力架用手动或电动千斤顶将预制好的桩逐节压入在基础上的桩孔内桩断面一般为边长200~300mm正方形四方桩，每节桩长1.0~2.5m，接桩一般用硫磺砂浆锚固连接当压桩力达到1.5Pa（Pa为桩的设计荷载）时，便可以满足桩的设计要求在不卸载条件下，应立即将桩与基础锚固，将桩头顶面和侧面凿毛并洗洁干净后，再在锚杆螺栓上焊φ18的十字形钢筋，孔内用早强微膨胀混凝土浇灌在一起当混凝土达到强度后，桩身能立即承受上部荷载，及时阻止建筑物的不均匀沉降，迅速起到基础加固的效果实际上静压锚杆桩是由锚杆和静压桩技术两者结合的一种新颖的加固方法浅层掏土是通过在倾斜建筑物沉降小一侧的基础下进行引槽掏挖，取出适量的地基土，使基底的支承面积减小，在上部结构荷载作用下，该侧地基土附加应力增大，引起地基新的沉降，从而有效调整地基的沉降差，使上部结构逐步复位，以达到建筑物纠倾扶正的目的压桩掏土综合法，首先在沉降多的一侧锚杆静压桩施工（照片1），桩边与孔口边距空隙50~100mm，并清洗干净；锚杆螺栓埋深是螺栓直径的10~15倍，并不少于30mm。

采用一边压桩一边封桩的工艺，封桩C30微膨胀混凝土在几小时内达到足够强度，个别采用预加应力封桩，从而制止建筑物沉降和倾斜。