王曙光，王也宜，秋仁東

(1.中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司地基基礎(chǔ)研究所，北京 100013； 2.住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部防災(zāi)研究中心，北京 100013；3.建筑安全與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013)

0 引言

建(構(gòu))筑物在建設(shè)或使用過(guò)程中，由于自然災(zāi)害或人為因素，產(chǎn)生不均勻沉降或傾斜的情況時(shí)有發(fā)生。部分建(構(gòu))筑物在發(fā)生不均勻沉降或傾斜的同時(shí)，上部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了嚴(yán)重破壞，由于不適合繼續(xù)承載而被拆除。還有相當(dāng)一部分建(構(gòu))筑物盡管發(fā)生了不均勻沉降或傾斜，但不影響正常使用，或雖影響使用但尚未危及建(構(gòu))筑物安全，如果此類建(構(gòu))筑物一律拆除重建，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)問(wèn)題。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，建(構(gòu))筑物糾傾技術(shù)不斷發(fā)展完善，成功的糾傾工程也越來(lái)越多，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 糾傾設(shè)計(jì)與施工

對(duì)于發(fā)生傾斜的建(構(gòu))筑物，應(yīng)在充分掌握相關(guān)資料和信息、全面考慮各種因素的基礎(chǔ)上，評(píng)估傾斜對(duì)建(構(gòu))筑物正常使用和安全的影響，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行建(構(gòu))筑物的糾傾設(shè)計(jì)與施工。糾傾設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)建(構(gòu))筑物傾斜原因進(jìn)行全面準(zhǔn)確的分析和判斷，根據(jù)傾斜原因有針對(duì)性地選擇糾傾方法，并對(duì)糾傾方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選，確定最佳糾傾方案，進(jìn)行糾傾設(shè)計(jì)，必要時(shí)應(yīng)根據(jù)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，同時(shí)還應(yīng)重視防復(fù)傾的加固措施。糾傾設(shè)計(jì)還應(yīng)充分考慮施工的可行性及施工過(guò)程的各種不利因素，確保建(構(gòu))筑物的安全，避免建(構(gòu))筑物發(fā)生穩(wěn)定性破壞，避免或減小對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷，且應(yīng)避免產(chǎn)生過(guò)量的附加沉降。

1．1傾斜原因分析

引起建(構(gòu))筑物傾斜的原因很多，主要原因包括以下方面：建筑規(guī)劃問(wèn)題、工程勘察深度不足或工作不細(xì)致、建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤、施工質(zhì)量問(wèn)題、建設(shè)管理不當(dāng)、建(構(gòu))筑物使用不當(dāng)、人為干擾、自然災(zāi)害等。

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)圖1)，由于建設(shè)規(guī)劃問(wèn)題造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占4%，勘察工作失誤造成的建(構(gòu))筑物傾斜事故約占4%，建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占43%，建筑施工問(wèn)題造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占20%，建設(shè)管理問(wèn)題造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占6%，建筑物使用過(guò)程中的問(wèn)題造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占10%，人為干擾和自然災(zāi)害影響造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占10%，其他原因造成建(構(gòu))筑物傾斜事故約占3%。在眾多因素中，建(構(gòu))筑物設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)是引起建(構(gòu))筑物傾斜事故的主要原因。

圖1 建(構(gòu))筑物傾斜原因統(tǒng)計(jì)

建(構(gòu))筑物糾傾前，應(yīng)在充分掌握相關(guān)資料和信息的基礎(chǔ)上，對(duì)可能引起建(構(gòu))筑物傾斜的各種原因進(jìn)行全面準(zhǔn)確的分析和判斷，找到真正的病因，以便在后續(xù)工作中對(duì)癥下藥，確保糾傾工作成功完成。

1．2糾傾設(shè)計(jì)

建(構(gòu))筑物糾傾設(shè)計(jì)是在確定傾斜原因的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地選擇糾傾方法，并對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確定最佳糾傾方案，并應(yīng)根據(jù)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，做到信息化設(shè)計(jì)。

建(構(gòu))筑物糾傾方法主要分為迫降法、抬升法、預(yù)留法、橫向加載法和綜合法五大類。其中較常使用的主要有迫降法和抬升法，迫降法和抬升法又有若干子類，如表1所示。

表1 主要糾傾方法分類

1．2．1迫降糾傾設(shè)計(jì)要點(diǎn)

迫降糾傾是采取有效的技術(shù)措施使得建(構(gòu))筑物沉降較小的一側(cè)產(chǎn)生新的沉降，將建(構(gòu))筑物的差異沉降調(diào)整到設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)，達(dá)到建(構(gòu))筑物糾傾的目的(見(jiàn)圖2)。迫降糾傾的主要方法有掏挖法、軟化法、降水法、加壓法等。

圖2 迫降糾傾示意

1)掏挖法是指從建(構(gòu))筑物沉降較小的一側(cè)掏挖出適量的淺層或深層的地基土、墊層或基礎(chǔ)材料，引起建(構(gòu))筑物產(chǎn)生新的沉降，有效調(diào)整其差異沉降，達(dá)到糾傾的目的，又分為淺層掏挖法和深層掏挖法。具體實(shí)施可以采用掏土、射水、地基應(yīng)力解除、掏墊層等方法，其中掏土和射水的方法可以適用于各種土質(zhì)條件，地基應(yīng)力解除法主要適用于淤泥為代表的飽和軟黏土地基。

2)軟化法是指在建(構(gòu))筑物沉降小的一側(cè)采用浸水或擾動(dòng)等方法，使該側(cè)地基土強(qiáng)度降低，產(chǎn)生新的沉降，從而達(dá)到糾傾的目的，又分為浸水法和擾動(dòng)法，其中浸水法主要適用于有濕陷性的土，擾動(dòng)法主要適用于飽和軟黏土地基。

3)降水法是通過(guò)降低建(構(gòu))筑物沉降小的一側(cè)的地下水位，使地基土產(chǎn)生固結(jié)沉降，達(dá)到糾傾的目的，主要適用于地下水位較高、可發(fā)生固結(jié)沉降的砂性土、粉土以及滲透性較好的黏性土地基，當(dāng)降水深度范圍內(nèi)有承壓水或降水可能引起相鄰建(構(gòu))筑物沉降時(shí)，不得采用該方法。

4)加壓法是通過(guò)在建(構(gòu))筑物沉降較小的一側(cè)增加荷載，使地基土產(chǎn)生附加沉降，達(dá)到糾傾的目的，該方法適用于各種土質(zhì)條件。

迫降糾傾設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括確定糾傾沉降量和預(yù)留沉降量、確定迫降位置、范圍及迫降順序，確保建(構(gòu))筑物整體回傾和變形協(xié)調(diào)，并應(yīng)視工程地質(zhì)條件和建(構(gòu))筑物的具體情況，進(jìn)行必要的防復(fù)傾加固設(shè)計(jì)。

迫降糾傾的糾傾沉降量可采用下式計(jì)算：

(1)

S′v=Sv-a

(2)

式中：Sv為建筑物設(shè)計(jì)迫降量；S′v為建筑物糾傾施工需要調(diào)整的迫降量；Sh1為建筑物水平偏移量；Sh為建筑物糾傾水平變位設(shè)計(jì)控制值；h為建筑物高度；b為糾傾方向的建筑物寬度；a為預(yù)留沉降量。

迫降糾傾設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)類型、整體剛度、工程地質(zhì)條件以及建(構(gòu))筑物的傾斜現(xiàn)狀等，確定迫降位置、范圍及迫降順序以及回傾速率，降低建(構(gòu))筑物在回傾過(guò)程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次應(yīng)力的水平，避免建(構(gòu))筑物在回傾過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂破壞，必要時(shí)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。

1．2．2抬升糾傾設(shè)計(jì)要點(diǎn)

抬升糾傾是在建(構(gòu))筑物沉降較大的一側(cè)基礎(chǔ)下或結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位，利用機(jī)械工具將建(構(gòu))筑物局部抬升，有效調(diào)整建(構(gòu))筑物的沉降差，達(dá)到糾傾的目的(見(jiàn)圖3)。抬升糾傾法通常適用于質(zhì)量相對(duì)較小的建(構(gòu))筑物，主要包括結(jié)構(gòu)抬升法和地基抬升法。

圖3 抬升糾傾示意

1)結(jié)構(gòu)抬升法是指根據(jù)建(構(gòu))筑物的荷載傳力體系，通過(guò)設(shè)置托換結(jié)構(gòu)，將建(構(gòu))筑物荷載轉(zhuǎn)換到托換結(jié)構(gòu)與千斤頂?shù)刃纬傻男聜髁w系，對(duì)沉降較大的部位進(jìn)行頂升，沉降較小的一側(cè)僅作分離及同步轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到建(構(gòu))筑物糾傾的目的。具體實(shí)施可以根據(jù)建(構(gòu))筑物的傳力體系，采用上部結(jié)構(gòu)托梁頂升法、地圈梁頂升法、墩式頂升法等。結(jié)構(gòu)抬升糾傾設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于托換體系的設(shè)計(jì)、頂升荷載和頂升點(diǎn)的確定，保證在頂升過(guò)程中整體結(jié)構(gòu)的安全。該方法適用于上部結(jié)構(gòu)荷載較小、不均勻沉降較大，尤其是標(biāo)高不宜再降低的建(構(gòu))筑物糾傾。

2)地基抬升法是在建(構(gòu))筑物沉降較大一側(cè)地基土中根據(jù)設(shè)計(jì)布置若干注漿管，有計(jì)劃地注入規(guī)定的漿液，使其在地基土中發(fā)生膨脹反應(yīng)，起到抬升作用，從而達(dá)到建(構(gòu))筑物糾傾的目的。由于對(duì)注漿引起的膨脹量的定量研究以及地基膨脹的控制技術(shù)還不成熟，該方法一般應(yīng)用在小型建(構(gòu))筑物糾傾工程實(shí)踐中。

抬升糾傾的糾傾抬升量仍可采用式(1)計(jì)算，但Sv為建(構(gòu))筑物設(shè)計(jì)抬升量(見(jiàn)圖3)，但糾傾施工需要調(diào)整的抬升量應(yīng)采用下式計(jì)算：

S′v=Sv+a

(3)

1．3糾傾施工要點(diǎn)

建(構(gòu))筑物糾傾施工是糾傾工程的實(shí)質(zhì)性操作階段，糾傾施工人員應(yīng)深入理解糾傾設(shè)計(jì)思想，正確領(lǐng)會(huì)工藝要求，進(jìn)行信息化施工。同時(shí)，施工人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料及時(shí)反饋信息，通過(guò)設(shè)計(jì)單位修改糾傾設(shè)計(jì)，調(diào)整施工順序，保證建(構(gòu))筑物回傾過(guò)程協(xié)調(diào)、平穩(wěn)、安全、可控。糾傾施工工藝及施工順序的選擇應(yīng)考慮糾傾施工不對(duì)建(構(gòu))筑物產(chǎn)生過(guò)大的附加沉降。

1．3．1施工方法選擇

糾傾工程是高難度、高風(fēng)險(xiǎn)、高技術(shù)含量的特種工程，由于建(構(gòu))筑物傾斜原因復(fù)雜多樣，糾傾施工方案具有多選性，具體施工必須具有針對(duì)性，根據(jù)糾傾設(shè)計(jì)方案的技術(shù)要求，在施工先后順序、步驟及安全等方面都要有針對(duì)性，且要有針對(duì)意外情況的安全保護(hù)措施和應(yīng)急預(yù)案。

以迫降糾傾的掏挖法為例，掏挖法分淺層掏挖法和深層掏挖法，其中淺層掏挖法按取土部位又可分為基底成孔掏土法、基底墊層掏土法，按取土方式可分為人工掏土法、沖水掏土法和機(jī)械掏土法等；深層掏挖法可分為地基應(yīng)力解除法、斜孔掏土法、斜孔射水法、輻射井射水法等。以上每種方法都有其特點(diǎn)、適用范圍和注意事項(xiàng)，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況有針對(duì)性地選取最適合的施工方法。目前對(duì)于采用復(fù)合地基的建(構(gòu))筑物，通常在褥墊層中采用掏挖法進(jìn)行迫降糾傾，效果明顯。

1．3．2信息化施工

建(構(gòu))筑物糾傾是一項(xiàng)技術(shù)難度大、影響因素多的復(fù)雜性工作，在目前的技術(shù)水平下進(jìn)行精確的力學(xué)計(jì)算存在一定困難。糾傾過(guò)程中建(構(gòu))筑物的位移和受力都是在不斷調(diào)整的，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)信息化施工，不僅可以直觀地反映上一階段糾傾成果，而且可以對(duì)階段性的糾傾成果進(jìn)行分析，從而對(duì)糾傾設(shè)計(jì)和施工的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，為下一階段糾傾工作提供依據(jù)。必要時(shí)還要對(duì)設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行調(diào)整，使建(構(gòu))筑物在安全可控的狀態(tài)下回傾，最大程度避免事故的發(fā)生。

糾傾過(guò)程監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：糾傾建(構(gòu))筑物及相鄰建(構(gòu))筑物的傾斜、沉降、裂縫、地面沉降與隆起、地下水位、地下管線等。監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在建(構(gòu))筑物的主要受力部位，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能客觀真實(shí)地反映建(構(gòu))筑物的受力狀態(tài)和回傾情況。監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)與糾傾施工相協(xié)調(diào)，糾傾施工過(guò)程中應(yīng)每天監(jiān)測(cè)，施工間歇期可適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)頻率。

監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)真實(shí)可靠，糾傾過(guò)程中應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)成果及時(shí)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，以便于準(zhǔn)確判斷建(構(gòu))筑物的位移情況和受力狀態(tài)，指導(dǎo)下一階段的糾傾工作。同時(shí)在糾傾過(guò)程中應(yīng)特別關(guān)注建(構(gòu))筑物的沉降量或抬升量與回傾量的協(xié)調(diào)性，如果變形不協(xié)調(diào)，可能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷和破壞，應(yīng)立即停止糾傾，查明原因，及時(shí)修改糾傾設(shè)計(jì)和施工方案。

1．3．3防復(fù)傾加固措施

傾斜建(構(gòu))筑物的防復(fù)傾加固是糾傾工程的重要步驟，包括上部結(jié)構(gòu)加固和地基加固。建(構(gòu))筑物在糾傾前和糾傾后都可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫，需要進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。地基在糾傾后會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)，建(構(gòu))筑物回傾后的防復(fù)傾加固是保證建筑物能否安全使用的關(guān)鍵，防復(fù)傾加固的安全性和可靠性直接影響建(構(gòu))筑物的正常使用。

2 工程案例

2．1迫降糾傾工程案例

某住宅樓地上28層、地下1層，剪力墻結(jié)構(gòu)，筏形基礎(chǔ)，采用CFG樁復(fù)合地基，建筑物基礎(chǔ)平面及剖面如圖4所示。

圖4 建筑物基礎(chǔ)平面及剖面示意

該建筑物竣工后尚未投入使用就發(fā)生了傾斜，最大傾斜達(dá)到6‰，為保證建筑物的正常使用，必須對(duì)其進(jìn)行糾傾，本工程采用迫降法進(jìn)行糾傾處理。

2.1.1糾傾方法選擇

本工程采用CFG樁復(fù)合地基，且糾傾前其沉降速率已接近沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，軟化法、降水法、加壓法等對(duì)本工程不適用，經(jīng)綜合分析采用掏挖法進(jìn)行糾傾。如果采用深層掏挖法，將對(duì)基底以下深層土體進(jìn)行掏挖，而本工程采用的是CFG樁復(fù)合地基，通過(guò)掏挖深層土體從而調(diào)整CFG樁的樁土應(yīng)力比，進(jìn)而反映到建筑物的沉降調(diào)整，糾傾周期將會(huì)比較長(zhǎng)。復(fù)合地基增強(qiáng)體與基礎(chǔ)之間為褥墊層，本工程褥墊層厚度為30cm，因此采用淺層掏挖法，在復(fù)合地基的褥墊層中進(jìn)行掏土，可以有效地縮短糾傾時(shí)間。

2.1.2糾傾設(shè)計(jì)與施工順序

1)糾傾設(shè)計(jì)

掏土孔平面布置如圖5所示。為了使該建筑物回傾滿足規(guī)范允許值，掏土體積需與回傾變形協(xié)調(diào)，即南側(cè)邊緣掏土量最大，回傾軸附近掏土量為零，掏土空間南北截面剖面成三角形，經(jīng)計(jì)算掏土量體積約為61m3。

圖5 掏土孔平面布置

防復(fù)傾加固措施：本工程糾傾加固后，為避免建筑物后期發(fā)生不均勻沉降，在建筑物北側(cè)增大基礎(chǔ)面積，基礎(chǔ)加固平面如圖6所示。

圖6 地基基礎(chǔ)新增筏板加固平面布置

2)施工順序

施工順序是本項(xiàng)目實(shí)施成功的關(guān)鍵，具體施工順序如下：①施工開(kāi)始前應(yīng)完成信息化施工所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置，并應(yīng)完成初始值的測(cè)定；②緊鄰抗震縫兩側(cè)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)加固應(yīng)完成，避免糾傾過(guò)程中同一底板上的兩塔產(chǎn)生相對(duì)位移；③降水并開(kāi)挖作業(yè)槽以滿足南側(cè)掏土作業(yè)條件；④掏除褥墊層土總量的30%(約15m3)后，停止作業(yè)，及時(shí)分析信息化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；⑤數(shù)據(jù)分析如滿足本工序要求，分段去除北側(cè)已實(shí)施加固筏板上的覆土，同時(shí)分段進(jìn)行筏板上加肋施工；⑥待加肋施工完成且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到要求后，完成北側(cè)新增CFG樁的施工、褥墊層鋪設(shè)、新增筏板及加肋的施工；⑦南側(cè)繼續(xù)掏褥墊層土作業(yè)，待建筑物糾傾達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，完成南側(cè)新增筏板及加肋施工；⑧全過(guò)程信息化施工,每一工序最終實(shí)施的程度均由前一工序?qū)嵤┖蟮男Ч麃?lái)確定。

3)掏土施工

在建筑物沉降較小的一側(cè)開(kāi)挖工作坑，在復(fù)合地基的褥墊層中進(jìn)行掏土，掏土施工采用機(jī)械作業(yè)，分批次進(jìn)行，每批次按平面分區(qū)采用8臺(tái)設(shè)備同步作業(yè)。掏土作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中及掏土完成后都要進(jìn)行建筑物沉降觀測(cè)，掏土作業(yè)過(guò)程中，每天對(duì)建筑物的沉降及傾斜進(jìn)行2次觀測(cè)，掏土作業(yè)完成后每天進(jìn)行1次觀測(cè)，每批次掏土作業(yè)完成后，根據(jù)建筑物沉降觀測(cè)的變化情況對(duì)下一輪掏土方案進(jìn)行調(diào)整。本工程每批次掏土過(guò)程中，建筑物發(fā)生明顯沉降，因此要對(duì)掏土速度進(jìn)行控制，避免建筑物短時(shí)間內(nèi)發(fā)生過(guò)大變形，保證建筑物平穩(wěn)回傾，每批次掏土完成后建筑物沉降仍會(huì)延續(xù)，大約1周后，建筑物沉降就會(huì)收斂。本工程采用該方法經(jīng)過(guò)多批次掏土，最終將建筑物傾斜平穩(wěn)糾至2‰以內(nèi)，滿足建筑物正常使用要求，沉降觀測(cè)表明糾傾完成3個(gè)月后建筑物達(dá)到沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。建筑物變形觀測(cè)曲線如圖7所示。

圖7 變形觀測(cè)曲線

2．2抬升糾傾工程案例

某廠區(qū)構(gòu)筑物為3×4跨、4層鋼結(jié)構(gòu)(重約1 000t)，每層均安裝有設(shè)備(空載重約300t)，總重約1 300t。南北、東西每跨間距均為6m，構(gòu)筑物總高度29m。該廠區(qū)為填土場(chǎng)地(見(jiàn)圖8),盡管進(jìn)行了強(qiáng)夯地基處理，該構(gòu)筑物仍產(chǎn)生較大不均勻沉降，最大傾斜達(dá)到5.7‰。場(chǎng)地在回填后和設(shè)備投入使用前共進(jìn)行2次勘察，土層物理力學(xué)指標(biāo)變化如表2所示。

圖8 工程地質(zhì)剖面

表2 構(gòu)筑物地層及其物理力學(xué)參數(shù)(詳勘/補(bǔ)勘)

2.2.1傾斜原因分析

該構(gòu)筑物下回填土的填料不均勻，且填料中含有紅黏土，浸水后強(qiáng)度急劇降低，有明顯軟化特性。構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用天然地基上淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。該廠區(qū)完成建設(shè)后地區(qū)降水量明顯增加，使回填土層含水率、孔隙比、壓縮模量和承載力都發(fā)生了顯著變化(見(jiàn)表2)，導(dǎo)致高填方區(qū)發(fā)生較大沉降及不均勻沉降。該構(gòu)筑物基礎(chǔ)工后累積沉降最大超過(guò)200mm，不均勻沉降分布如圖9所示。

圖9 構(gòu)筑物糾傾前基礎(chǔ)相對(duì)沉降

2.2.2糾傾前地基加固

針對(duì)該構(gòu)筑物的地基沉降過(guò)大，業(yè)主曾組織過(guò)一次地基加固。主要方案是采用旋噴樁和錨桿靜壓樁，加固深度都要求進(jìn)入原狀土中。其中，錨桿靜壓樁直徑194mm，加固深度17m。旋噴樁預(yù)鉆孔孔徑80mm，樁徑為600mm，加固深度17m。旋噴樁和錨桿靜壓樁施工期間，由于對(duì)地基土的擾動(dòng)，北側(cè)和西側(cè)沉降有所加大，構(gòu)筑物傾斜率有所增大。經(jīng)過(guò)此次加固后近1年的沉降觀測(cè)，該構(gòu)筑物的沉降速率已經(jīng)趨于穩(wěn)定，但仍然保持傾斜狀態(tài)，傾斜率5‰～6‰，方向北略偏西，北邊沉降較大，西邊次之，H型鋼柱在4層扭轉(zhuǎn)角達(dá)3°～4°，結(jié)構(gòu)不滿足規(guī)范要求，嚴(yán)重影響了構(gòu)筑物安全和使用，需要進(jìn)行糾傾。

2.2.3糾傾方法選擇

經(jīng)過(guò)之前的加固措施，沉降趨于穩(wěn)定。因此，該構(gòu)筑物的主要問(wèn)題就是建筑糾傾，將構(gòu)筑物的傾斜糾至1‰以內(nèi)。為了充分利用原有柱腳螺栓，采取以軸作為基本軸不升降，軸下降，?軸松開(kāi)柱腳螺栓抬升，，軸斷柱抬升的頂升糾傾方案。

整體頂升糾傾到位后，再將臨時(shí)加固解除，逐步微調(diào)各柱子標(biāo)高差，使各柱因不均勻沉降增加的內(nèi)力下降，滿足規(guī)范要求。

2.2.4糾傾設(shè)計(jì)

1)構(gòu)筑物臨時(shí)加固

為保證頂升時(shí)構(gòu)筑物盡量保持整體轉(zhuǎn)動(dòng)，減少相對(duì)位移產(chǎn)生內(nèi)部次應(yīng)力，設(shè)計(jì)頂升平臺(tái)和增加斜撐。

2)鋼結(jié)構(gòu)荷載托換

在柱腳灌漿層破除和切割柱底后，構(gòu)筑物荷載將通過(guò)千斤頂傳遞至臨時(shí)鋼基礎(chǔ)(頂升承壓臺(tái))。承壓臺(tái)上層由3根HM500×300型鋼焊接成一個(gè)整體，下面鋪設(shè)18根I20a與上層H型鋼連接，再在其下鋪設(shè)10mm厚4 600mm×3 600mm鋼板(見(jiàn)圖10)，就可以將鋼結(jié)構(gòu)荷載安全有效傳遞到基礎(chǔ)承壓臺(tái)上。

圖10 承壓臺(tái)組裝示意

3)構(gòu)筑物升降調(diào)平

圖11 構(gòu)筑物千斤頂布置

4)分級(jí)頂升

該構(gòu)筑物南北傾斜很大，東西傾斜很小，先頂升南北方向大致到位，再調(diào)整東西方向。具體頂升步驟如下：分5次頂升，每次頂升設(shè)定南北方向5個(gè)軸的各自最小頂升量，采用20點(diǎn)PLC同步頂升液壓系統(tǒng)，同時(shí)達(dá)到各自設(shè)定的頂升量。再?gòu)哪系奖币来握{(diào)整各軸上柱子的頂升量。

頂升共分5步，每次按各點(diǎn)原沉降量的1/5頂升(每次各點(diǎn)按比例抬升)，每次最大頂升20mm。

5)內(nèi)力監(jiān)測(cè)和信息化施工

糾傾工程風(fēng)險(xiǎn)極大，除了合理的設(shè)計(jì)和周密的施工組織外，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也必不可少。采用全橋應(yīng)變片對(duì)頂升過(guò)程內(nèi)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并與模型計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析，指導(dǎo)頂升施工。

6)微調(diào)和結(jié)構(gòu)恢復(fù)

整體頂升到位后，拆除臨時(shí)斜支撐，微調(diào)各點(diǎn)沉降差，滿足規(guī)范小于1‰的要求。各柱高差大致調(diào)平后，將柱底地腳螺栓擰緊，用C60灌漿料重新澆筑柱腳灌漿層或焊接柱底。

2.2.5糾傾效果

頂升前測(cè)量各柱傾斜值，減去實(shí)際糾傾值，得到柱子的糾傾后傾斜值，如表3所示。構(gòu)筑物糾傾后基礎(chǔ)相對(duì)沉降如圖12所示。

表3 各柱偏移量 mm

圖12 構(gòu)筑物糾傾后基礎(chǔ)相對(duì)沉降

從表3和圖12可以看出，該構(gòu)筑物整體傾斜已經(jīng)<1‰，個(gè)別柱較大值是由于該柱彎曲造成的。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，建(構(gòu))筑物糾傾技術(shù)不斷發(fā)展完善。對(duì)于建(構(gòu))筑物在建設(shè)或使用過(guò)程中產(chǎn)生不均勻沉降或傾斜的建(構(gòu))筑物，可以采用糾傾技術(shù)使建(構(gòu))筑物的不均勻沉降或傾斜恢復(fù)到可接受的范圍，成功的糾傾工程越來(lái)越多。

糾傾方法主要分迫降法、抬升法、預(yù)留法、橫向加載法和綜合法五大類。其中較常使用的主要有迫降法和抬升法。糾傾前應(yīng)對(duì)建(構(gòu))筑物傾斜原因進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷，有針對(duì)性地選擇糾傾方法，并進(jìn)行方案比選，確定最佳糾傾方案，進(jìn)行糾傾設(shè)計(jì)和施工，并應(yīng)在糾傾施工過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)信息化施工，同時(shí)還應(yīng)重視防復(fù)傾的加固措施。

建(構(gòu))筑物糾傾技術(shù)和其他巖土工程技術(shù)一樣，是一種理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的技術(shù)，其機(jī)理、設(shè)計(jì)方法和技術(shù)措施還有待進(jìn)一步發(fā)展和完善。