丁 浩 (巢湖市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,安徽 合肥 238000)
目前通用的房屋糾傾方法分為抬升法和迫降法兩種。抬升糾傾法主要通過(guò)直接改變上部結(jié)構(gòu)的受力或位移、位移趨勢(shì)實(shí)現(xiàn)糾傾,常見的抬升糾傾法包括地基注入膨脹劑法和頂升法等;迫降糾傾法則是依據(jù)土力學(xué)原理加大沉降較小一側(cè)的地基變形實(shí)現(xiàn)糾傾,常見的迫降糾傾法包括樁基卸載法、掏土法、加壓法、水處理法、淤泥觸變法、振搗液化法等。糾傾方法具體應(yīng)用,應(yīng)根據(jù)建筑物、場(chǎng)地地層、周邊環(huán)境特點(diǎn)的不同而改變,在工程應(yīng)用中一般為多種糾傾方法聯(lián)合使用。作者以某高層住宅糾傾和基礎(chǔ)加固處理為例,采用一側(cè)新增錨桿靜壓管樁的方法進(jìn)行基礎(chǔ)加固,增大樁基承載力和控制沉降,并通過(guò)另一側(cè)截樁來(lái)實(shí)現(xiàn)糾傾目的。糾傾后的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示:房屋主體回歸正位,基礎(chǔ)沉降趨于穩(wěn)定。
本工程設(shè)計(jì)為地下1層,地上24層剪力墻結(jié)構(gòu),總建筑高度69.8m,工程使用功能為住宅,設(shè)計(jì)使用年限為50年,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)地震基本加速度0.10g,地震分組第一組,場(chǎng)地類別為Ⅲ類,剪力墻抗震等級(jí)為四級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)。工程采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)持力層為⑧泥質(zhì)粉砂巖(J),樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值q=5000kPa,樁直徑為500mm,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80,單樁豎向抗壓承載力特征值為2500kN。
主體結(jié)構(gòu)封頂后工程進(jìn)入墻體砌筑階段時(shí),施工監(jiān)測(cè)單位提供的沉降數(shù)值偏差異常,南側(cè)沉降觀測(cè)點(diǎn)沉降量較大,同時(shí)發(fā)現(xiàn)負(fù)一層剪力墻有裂縫產(chǎn)生,后期室內(nèi)地坪施工抄平和電梯安裝時(shí)均發(fā)現(xiàn)異常,因此確定對(duì)房屋進(jìn)行檢測(cè)鑒定。
該建筑物整體向南方向傾斜,各觀測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)頂點(diǎn)側(cè)向位移值超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50292-2015)第7.3.10條規(guī)定的不適宜繼續(xù)承載的允許值(H/300,折算傾斜率3.33‰,實(shí)測(cè)糾傾前最大約合3.73‰)。
根據(jù)近七次觀測(cè)結(jié)果顯示:該建筑物8個(gè)觀測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降量在4.34mm~11.30mm之間,其中南側(cè)沉降量較北側(cè)沉降量大;最近18d內(nèi)沉降速率在(0.0128~0.2389)mm/d之間,基礎(chǔ)不均勻沉降明顯且尚在發(fā)展中。
主樓地下室外剪力墻有直裂縫和斜裂縫產(chǎn)生;東側(cè)車庫(kù)AS軸墻體及頂板有較多斜向裂縫產(chǎn)生;主樓除5~6/E~H軸地下室頂板角部有一條斜裂縫產(chǎn)生外,地下室頂梁板和底板未發(fā)現(xiàn)明顯開裂現(xiàn)象。從首次檢測(cè)時(shí)在裂縫開展處設(shè)置的十多處石膏觀測(cè)點(diǎn)看,截至2019年9月29日尚未發(fā)現(xiàn)石膏開裂,裂縫寬度和開展長(zhǎng)度未見明顯變化。
根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果分析判斷:建筑物傾斜主要系基礎(chǔ)不均勻沉降引起。根據(jù)被測(cè)裂縫分布特征、建筑物傾斜等檢測(cè)結(jié)果綜合分析:主樓地下室剪力墻裂縫產(chǎn)生主要系混凝土收縮及溫度應(yīng)力相疊加作用引起,其中斜向裂縫與基礎(chǔ)沉降有關(guān);車庫(kù)剪力墻和頂板裂縫系主樓和車庫(kù)之間差異沉降引起。
由于基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致該建筑物出現(xiàn)明顯整體傾斜,且實(shí)測(cè)建筑物觀測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)頂點(diǎn)側(cè)向位移值超出標(biāo)準(zhǔn)要求,存在安全隱患,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾傾加固處理。
根據(jù)既有工程樁承載力測(cè)試結(jié)果、大樓沉降及傾斜數(shù)據(jù)、錨桿靜壓鋼管樁測(cè)試結(jié)果、大樓地質(zhì)情況,針對(duì)大樓承載力不足現(xiàn)狀,對(duì)該樓采用一側(cè)新增錨桿靜壓管樁的方法進(jìn)行加固,鋼管樁進(jìn)入⑧層泥質(zhì)粉砂巖持力層,增大樁基承載力和控制大樓沉降;并在另一側(cè)通過(guò)截樁等進(jìn)行糾傾;使總沉降及不均勻沉降滿足規(guī)范要求。加固樁的數(shù)量根據(jù)既有工程樁的靜載結(jié)果和沉降情況綜合確定。加固工程總體流程為:
①應(yīng)急加固止沉施工,在建筑物現(xiàn)有沉降較大的南側(cè)新增部分加固止沉錨桿靜壓鋼管樁,并通過(guò)錨桿與原結(jié)構(gòu)承臺(tái)連接,控制南側(cè)沉降;
②應(yīng)急加固止沉施工完成后(或同步進(jìn)行),進(jìn)行既有工程樁承載力、樁長(zhǎng)、底板混凝土強(qiáng)度檢測(cè);
③北側(cè)將主樓地下室筏板與地庫(kù)筏板以新增糾傾沉降后澆帶的形式斷開,對(duì)部分外側(cè)受影響柱進(jìn)行臨時(shí)托換,待糾傾完成后進(jìn)行恢復(fù),同步在北側(cè)以新增糾傾后澆帶的形式將主樓頂板與地下室頂板斷開;
④根據(jù)大樓沉降監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)展情況對(duì)大樓北側(cè)部分樁進(jìn)行分批截?cái)啵尨髽侵匦闹鸩较虮眰?cè)轉(zhuǎn)移,從而逐漸增大北側(cè)剩余樁的荷載,當(dāng)剩余樁頂荷載超過(guò)其承載力時(shí)將發(fā)生沉降變形,致使大樓北側(cè)沉降,從而達(dá)到糾傾目標(biāo);
⑤待整體糾傾結(jié)束后,對(duì)大樓北側(cè)新增鋼管樁進(jìn)行永久封樁;
⑥沉降觀測(cè),竣工驗(yàn)收。
工程糾傾及基礎(chǔ)加固工程先后經(jīng)歷了南側(cè)應(yīng)急止沉、北側(cè)新增錨桿靜壓樁、鑿除原后澆帶、北側(cè)截樁、全過(guò)程動(dòng)態(tài)糾傾檢測(cè)等階段,工程于2020年7月5日施工完成。工程具體施工過(guò)程如下:
①首先對(duì)建筑物南側(cè)進(jìn)行基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng),新增鋼管樁42根,應(yīng)急止沉于2020年1月18日完成;
②待應(yīng)急止沉施工完畢后,2020年3月11日施壓北側(cè)剩余35根錨桿樁,2020年3月31日北側(cè)35根錨桿樁全部施工完成,2020年4月1日開始對(duì)北側(cè)基礎(chǔ)下進(jìn)行挖土,找出原預(yù)制管樁;
③2020年4月15日把該建筑物結(jié)構(gòu)同相鄰建筑完全斷開,回傾產(chǎn)生的次應(yīng)力被完全耗散掉,不會(huì)對(duì)周邊建筑產(chǎn)生任何不利影響;
④2020年4月25日對(duì)北側(cè)部分原樁進(jìn)行了截?cái)嗵幚恚荚诩m傾,并通過(guò)在原樁之間墊鋼板、調(diào)整新增樁臨時(shí)封樁力等措施控制回傾速率,確保建筑物結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定,直至傾斜率回傾至規(guī)范值以內(nèi)為止;
⑤根據(jù)第三方監(jiān)測(cè)2020年6月8日工程傾斜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示:各大角傾斜率在2.5‰以內(nèi),達(dá)到規(guī)范允許值;
⑥在建筑物傾斜率回傾至規(guī)范值以內(nèi)后,隨即于2020年6月8日開始對(duì)原預(yù)制樁進(jìn)行恢復(fù),并對(duì)北側(cè)剩余35根錨桿樁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力封樁;
⑦根據(jù)第三方監(jiān)測(cè)2020年6月24日工程沉降測(cè)量成果表顯示:8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)小于等于0.08mm/d,其余7個(gè)小于等于0.06mm/d。
3.3.1 鋼管樁抗壓極限承載力檢驗(yàn)
檢驗(yàn)結(jié)果顯示,抽檢3根鋼管樁抗壓極限承載力滿足設(shè)計(jì)要求:其Q—s曲線均為緩變型,s—1gt曲線呈平緩規(guī)則排列;根據(jù)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(JGJ106-2014),取最大試驗(yàn)荷載值4000kN為該樁單樁豎向抗壓極限承載力。
3.3.2 沉降及傾斜觀測(cè)
沉降觀測(cè)結(jié)果顯示:工程在觀測(cè)期內(nèi)(396天),觀測(cè)點(diǎn)的最小沉降量為17.70mm,最大沉降量為48.18mm,各觀測(cè)點(diǎn)最后l42d的沉降速率在(0.0037~0.0218)mm/d之間,沉降曲線已趨于收斂;根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ 8-2016)第7.1.5.4條規(guī)定,可認(rèn)為本建筑沉降已進(jìn)入穩(wěn)定階段;近五次頂點(diǎn)側(cè)向位移值均未超出GB 50292-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不適宜繼續(xù)承載的界限值(H/300,折算傾斜率3.33‰,糾傾后最后一次實(shí)測(cè)最大約合1.51‰)。
糾傾后的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示:房屋主體已回歸正位,沉降曲線已趨于收斂進(jìn)入穩(wěn)定階段。本工程實(shí)踐表明,采用一側(cè)新增錨桿靜壓管樁的方法進(jìn)行基礎(chǔ)加固,增大樁基承載力和控制沉降,并通過(guò)另一側(cè)截樁進(jìn)行糾傾的方法有效可靠,值得大力推廣。