倾斜建筑物纠偏加固处理技术探析

关键词：建筑物；倾斜；纠偏 

　　在建筑施工过程中，由于勘察、设计、施工、使用等诸多方面的因素，一些建筑物两侧地基土在附加应力作用下会发生不均匀沉降，从而导致建筑物的倾斜、开裂、损坏甚至倒塌等工程质量事故，加剧了社会不稳定因素。近年来，随着人类社会发展的需要，各项工程不断扩建，不良地基如人工填土地基等使用率逐年提升，也使得新建建筑物发生倾斜、开裂的工程越来越多。当建筑物的倾斜值达到危房标准后，就必须进行纠偏处理、结构补强等工程，再或只能拆除重建，工程一旦进行拆除重建，其造价一定会高于一般的新建建筑物。因此，深入研究建筑物发生倾斜的原因，提出合理可行的纠偏方案，对症施治，是所有工程技术人员值得关注的现实问题。 

　　1建筑物倾斜主要原因分析 

　　导致建筑物（基础）偏斜的原因做种做样，其中主要原因有如几方面：1）偏心荷载影响。当上部传递的荷载其合力重心与基础底面的形心不重合时，会对基础底面产生偏心荷载作用，建筑物基础在偏心荷载作用下，固结速度不一，局部产生过大的沉降。2）不良地基影响。地基土质不均匀，如软弱土层厚薄不匀埋藏深度不一等特别是近年来由于不断扩建，山区填土地基垃圾填土地基等由于分层压实不均或污染等影响，也容易使得这些地基土上的建筑物发生倾斜，甚至导致开裂。3）相邻建筑物的影响。两建筑物相距过近，使地基中附加应力叠加，地基沉降量加大而导致建筑物（或相邻单元）间的相互倾斜。4）施工中存在问题。主要为工艺不当或施工质量低劣，如主楼和裙房同时建造；邻近建筑物开挖深基础或降水或支护结构破坏；建筑物一侧堆放大量材料以及沉桩未达到设计持力层，灌注桩存在软弱夹层、松散层、空洞等，而导致局部下沉，建筑物倾斜。5）其他。除上述一些原因外，如果是湿陷性黄土地基，由于浸水等引起的湿陷；或是地基土胀缩、冻胀融陷以及液化地基由于地震液化所造成的塌陷等，都会使上部结构发生倾斜。 

　　2常用建筑物纠倾方法 

　　纠偏技术难度较高，风险也大，纠偏工程成功与否首先在于根据倾斜建筑物的具体情况土质条件及倾斜原因等选择合适的、具有针对性的方法，并采用信息监控的方法进行施工。广西软土分布区较广，因此笔者主要介绍软土地区常用的两类纠偏法，即一是将沉降小的部位促沉，二是将沉降大的部位顶升，具体包括加载法、掏土法及顶升法，具体如下： 

　　2.1加载纠偏法 

　　该法主要适用于软弱地基上（如松散填土、淤泥及淤泥质土等）纠偏量较少的浅基础建筑物纠偏。做法为在建筑物沉降较小的一侧施加荷载，迫使地基土变形产生沉降，实现纠偏目的。其中，堆载为最常见的加载法，主要为在沉降较小的一侧堆放重物。该法适用于建筑物刚度较好，跨度不大的情况。建筑物加载纠偏也可通过锚桩加压，在沉降小的一侧地基中设置锚桩，修建与建筑物基础相连接的钢筋混凝土悬臂桩，通过千斤顶加荷系统加载。施加一次荷载后，地基变形致使荷载变小。待一次加载变形稳定后，再施加第二次荷载，如此重复，一次次增大荷载，地基变形也逐步加大，直至实现纠偏目的。另外，要尤其注意使用堆载加压时应注意加载对周边临近建筑物沉降的影响（在建筑物密集区该法的使用应当谨慎），并同时加强建筑物沉降监测工作。 

　　2.2掏土法 

　　该法是在沉降较小的一侧地基中掏土，迫使地基产生沉降，以实现纠偏目的，其对临近建筑物的沉降影响较小。根据掏土部位又可分为两种，即在建筑物外侧地基中掏土及建筑物基础下掏土。掏土纠偏的设计包括如下四要素：确定各点沉降量；安排掏土顺序、位置和范围，制定实施计划；编制促沉操作规程及安全措施；设置建筑物沉降监控系统。 

　　2.3顶升法 

　　顶升纠偏法是指倾斜建筑物基础多沉部位采取顶升措施的纠倾方法，顶升纠偏的最大顶升高度不宜超过80cm。该法是利用千斤顶将倾斜建筑物顶起或用锚杆静压桩将建筑物提拉起，适用于沉降己趋稳定的经过多年使用的多层房屋，如果倾斜不超过危险限度，可不进行地基处理。顶升纠倾法有框梁（圈梁）顶升纠倾法、托梁顶升纠倾法、静压桩顶升纠倾法、地基灌浆（注浆）顶升纠倾法及双灰桩顶升纠倾法等。 

　　3工程实例分析 

　　3.1 概况 

　　某7层砖混结构住宅楼，筏板基础，基础埋深115m，东西长25m，南北宽12.4m。施工期间及其使用过程中沉降观测表明，该住宅楼有明显不均匀沉降，且直至纠偏施工前沉降仍未稳定。据沉降观测结果，住宅楼自东向西平均倾斜255mm，最大倾斜率达到6.8‰，依照CJl3-86房屋鉴定标准，确认为危房。经地质补勘，场地地质情况如下：软粘土层极松软，孔隙较大，含水量高，部分呈软塑一流塑状态，自西向东尖灭；巷道平面尺寸1.9m×2.0m，已废弃不用，有冒顶现象。经分析，倾斜原因如下：淤泥质粘土层部分呈软塑一流塑状态，触变性高，属软弱下卧层，强度不能满足要求，造成的压缩变形量较大，因自西向东尖灭，产生不均匀沉降。且建筑物地基中的废弃巷道发生冒顶现象，其围岩出现塑性区，加剧了建筑物的不均匀沉降。 

　　3.2 纠偏方案 

　　虽然楼房发生倾斜，但墙面、墙体无明显裂隙，整体刚性较好，故决定采用纠偏。纠偏方案具体如下：1）利用煤矸石、粉煤灰等材料对用模板封闭的巷道进行水平注浆，解决其冒顶问题。巷道封闭注浆段长度16m，从而使注浆段巷道密实，防止冒顶继续发生。2） 因淤泥质粘土层承载力偏低，为解决该问题，在建筑物西侧钻孔并对其挤压注浆。注浆孔数23个，孔深415～515m，共5排，孔距210～318m，由西往东孔距变大，使得土层在注浆压缩过程中，挤压出空隙中的空气及水，使土体更为固结密实，强度提高；在挤密的同时，软土自身体积减小，多余空间被强度较高的浆体固体置换，形成高强度骨架，与被压密的软土紧密交织，提高其整体强度。3）掏土纠偏。楼房东边基础外侧沉降小，利用应力转移的原理，在该处钻孔垂直取土，在局部范围内解除及转移地基应力，增大东边的基础沉降，以达到纠偏的目的。应力解除孔布置为掏土孔数9个，孔径300mm，孔距2～3m，孔深815～918m。4）降水。在完工的掏土孔中，用空压机进行井点降水式抽水，增加东侧土的自重应力，加速土体的固结及压缩，提高沉降纠偏的速度。在施工过程中，为保证建筑物按预定要求缓慢均匀下沉，实现信息化施工，每天由专人用经纬仪及水准仪进行沉降观测，参照沉降观测值调整取土量及取土位置。 

　　观测结果表明，施工初期建筑物西侧沉降值有增加趋势，沉降19mm后趋向稳定，说明软土的挤压注浆及巷道的充填注浆发挥了预期作用，使得地基土得到加固，承载力提高，阻挡了建筑向西栽沉趋势。另外，建筑物东侧掏土抽水后，整个建筑按预定方向向东缓慢回倾，初期回倾速度较大，达4mm/d，70d后，达到纠偏要求，倾斜率为3.2‰。为避免“矫枉过正”，当斜率 3‰时，立即用碎石添入掏土孔内，同时用高压水泥浆旋喷成桩。纠偏加固后至今，该建筑整体沉降量东侧约180mm，西侧约20mm，处于稳定状态，效果理想。 

　　参考文献： 

　　【1】黄颖.建筑物纠偏技术初探【J】.科技信息，2010（35）：536，509. 

　　【2】张润杰.浅谈建筑物倾斜的原因及纠偏加固处理【J】.黑龙江科技信息，2011（30）：145. 

　　【3】胡盛斌.某住宅楼倾斜原因分析鉴定【J】.建筑监督检测与造价，2009（5）：24-26.