某多层住宅楼纠偏测量的实例

某多层住宅楼纠偏测量的实例

黄家强

云浮市住房和城乡建设局房屋安全鉴定所527300

摘要：本文以某地区一幢桩基础多层住宅楼纠偏工程测量为实例，阐述了截桩和桩侧、桩端冲水法纠偏对不均匀沉降房屋的综合治理，在居民仍然居住的情况下把大楼纠偏扶正，使其满足了国家规范，圆满地通过竣工验收。该纠偏方法适用于处理软土地区因倾斜过大而导致病危的桩基础建筑物。

1引言

云浮地区广泛分布着厚度较大的软土土层，这种软土含水量大、有机质含量多、压缩性高、强度低。在这种地基土上建造的多层民用建筑，较容易发不均匀沉降，从而导致建筑物发生倾斜。有部分桩基础建筑物，也常因桩端未进入良好的持力层或打入深度不足等原因而发生倾斜。桩基础建筑物纠偏难度较大，常需要同时使用多种纠偏方法，进行综合治理、分段实施、动态管理，方能达到理想的纠偏效果。

2工程概况

某小区1#楼系七层砖混结构，建筑物长52.8m、宽9.1m、高21.7m，建筑面积3217m2。基础采用￠377砼沉管灌注桩。工程于1994年1月竣工，建成使用四年后发现该建筑有明显向南倾斜现象，1998年8月对该建筑物的测量结果表明：该建筑物向南发生严重倾斜，其西侧向南倾斜304mm（倾斜率14.01%），东侧向南倾斜319mm（倾斜率14.7%）。相关部们通过1998年8月至1999年9月期间对房屋的沉降监测结果说明：该房屋不均匀沉降已趋稳定。但由于倾斜已严重超出有关规范规定标准，且住户反映强烈，必须及时进行纪偏。

3场地工程地质条件

该楼在建造前未进行地质勘测，而是套用附近建筑物的勘测资料。该场地地质条件为：

①a杂填土：平均厚度0.9m，由建筑垃圾组成。

②b粘土：平均厚度2.20m，灰黄—黄褐色，可塑状态。

③a淤泥：平均厚度2.93m，灰色，流塑状态。

④c淤泥质粘土：平均厚度12.2m，呈灰色，流塑状态。

⑤粉土：平均厚度1.63m呈灰色。

⑥淤泥质粘土：平均厚度3.9m，呈灰色，流塑—软塑状态。

⑦粉土夹淤泥质土。

4倾斜原因分析

该建筑桩基为￠377砼沉管灌注桩，房屋建造时，该楼未进行地质勘测，地质资料取自其它楼的勘测资料。根据其它楼的触探孔的统计资料，选择⑦层为桩尖持力层，桩基必须进入该层土1.8m，即标高为-18.9m（地面平均假设高程为4.3m）。而纠偏设计前在该楼周边布置的6个触探孔的资料表明，如桩端标高为-18.9m，则部分桩尚未进入⑦层粉土，部分桩只是刚刚达到该层层顶，打入深度不足。因此，造成该建筑物不均匀沉降的重要原因是：桩端未进入良好的持力层，或打入深度不足。

5纠偏施工

该楼施工时，对原设计图纸作了较多修改，现无据可查。开始纠偏方案为截桩方案，拟采用间隔一根截一根桩的方法促使桩下沉。但开挖后发现实际桩位置作了改变，桩间距为3.0m，这与原设计图纸中的桩间距1.5m不符。鉴于此，最后决定主要采用桩侧冲水法对建筑物进行纠偏，纠偏过程中再根据房屋回倾情况进行方案调整并加以完善。

5.1桩侧冲水前准备

为防止在冲水过程中建筑工程物突然下沉，沿F轴布置了10对（20根）锚杆静压作为保护桩。在纠偏建筑物桩端深入持力层不足或未达持力层的情况下，防止由于桩侧冲水产生的急剧下沉。纠偏完成后，封闭锚杆桩使建筑物沉降尽快稳定。每根锚杆桩处设置了支架及千斤顶。锚杆静压桩尺寸为250×250mm2，深度一般为17~18m达到粉土层。施工时压桩力达到500KN。每对锚杆桩均以垂直于F轴的地梁相联。

5.2桩侧、桩端冲水卸荷和截桩

（1）E轴以北按原图纸共有54根桩。除靠近锚杆桩的10根外，其余44根桩全部进行冲水。向地下置入1寸水管并通以高压水，使水管下沉至6m、10m并逐渐加深至16m左右。冲水是分批进行的。2000年9月下旬至11月一直在进行冲水，但北侧基本不动，而南侧却出现下沉。

（2）为了制止南侧下沉，在南侧压入了10根250×250mm2的锚杆桩。桩长约18m，桩端达到粉土层上。压桩力达到500KN左右。此项工作于2000年11月底完成。此后加大了冲水力度，但北侧仍无下沉现象。

（3）在北侧分四批截断桩头，共26根，并于2001年1月初在F轴6个承台进行堆载。堆载重约120吨。至1月19日停工前，通过设置于F轴线上锚杆处的三个百分表测量出北侧已现现微小下沉现象。1月期间千斤顶全部顶住。

（4）2001年2月3日恢复施工，松开千斤顶，采用两台泵进行桩端冲水，此时冲水深度已加深至23~24m，北侧下沉此时可达0.2~0.3mm/日。

（5）在进行桩端冲水并加大冲水力度后，北侧下沉加快的同时，南侧沉降速率也有增加，遂决定在南侧增加六根250×250mm2锚杆桩，桩长达到下部持力层，约为23m，施工时压桩力一般达到600KN以上。至3月初北侧下沉已加快至0.5mm/日。4月初南北两侧在纠偏以后的附加下沉已基本持平，北侧平均为45mm，南侧为43mm。

（6）在北侧沉降加大时，由于修改设计后F轴上的六个两桩承台支撑力较大，加之混凝土强度较底，承台与地梁连结处出现裂缝或断裂使沉降速率大大加快，最大时日均可达2~3mm。我们采取了如下措施：先将F轴上20个千斤顶全部顶住；然后对六个承台与地梁连结处采用钢梁进行加固，加固工作于5月初结束。加固后沉降速率回落至0.5~1.0mm/日。

（7）5月以后继续桩端冲水，保持建筑物北侧的平稳下沉。南侧在冲水过程中也产生了下沉，但其沉降速率低于北侧。因此，建筑物处于平稳纠偏过程中。至10月6日，北侧10个观测点的平均下沉量为157mm，南侧为83mm，累计平均纠偏量（高差）为74mm。

5.3注浆和截断桩的补接

在建筑物纠偏达到预定目的，停止冲水后开始在E轴及F轴以北进行注浆。注浆点深度约为26mm左右，每个点注入水泥1000kg，粉煤灰500kg，水灰比0.7：1，共进行了13个点的注浆。注浆点位于冲水区均匀分布。注浆同时对于截断的桩进行补接。

5.4沉降观测

在注浆和补桩过程中及结束后继续进行了沉降观测。沉降观测资料说明，从2001年11月18日至2002年1月2日共45天内北侧尚有约3.5mm沉降，南侧下沉约4.4mm（均系10个观测点的平均值），南侧略大于北侧。为制止南侧的继续下沉，在C轴上三个门的入口处增设了三根断面为300×300mm2长度达到底部持力层的锚杆桩（桩长24m，压桩力达650-1000KN）。此项工作于1月21日结束。在经过一定期间的稳定期后，2月8日至3月11日的观测结果显示，南侧平均沉降速率已降至0.024mm/日。

6变形监测结果分析

对该楼布置了41个沉降观测点，按照国家精密水准测量规范中关于二等水准测量的作业方法，所用测量仪器为S2精密水准仪；对住宅楼4个角进行倾斜观测，采用托普康经纬仪在大楼四周设站进行投影。

6.1纠偏过程各测点沉降量

从F、E、C三个轴线（置于建筑物北、中、南侧）上各10个观测点所作出的沉降曲线（如图2、3、4）上可以看出，在整个纠偏过程中各相邻点的沉降量是成比例增长的，这是保证结构物在纠偏过程中不受破坏的关键。

6.2北、南侧沉降速率

根据F轴、C轴上各10个观测点得出的建筑物北侧和南侧平均沉降量绘制的沉降—时间曲线图（图5）可以看出在整个纠偏过程中，纠偏量（高差）是平稳均衡增加的，这对确保建筑物的安全也持力层，造成了南侧沉降不稳定，也增加了纠偏难是重要的。

从2002年2月8日至3月11日观测结果看，建筑物南北两侧的沉降均已趋于稳定，沉降速率已很低并在收敛过程中，这样的沉降速率不会造成建筑物的再度超倾。

6.3房屋倾斜测量

在施工过程中共进行了七次测斜，其结果见表2。表中2000年8月9日测斜是由规划设计院完成的，并以此作为纠偏起始依据。2001年9月7日测斜是由测绘院完成的，用来与我们所测结果进行对比。2001年12月4日测斜也是测绘院完成的，并以此作为验收依据。需要说明的是：房屋东南角倾斜为7.14%，东北角为2.99%，相差较大；考虑到整个房屋倾斜指标均已达到要求，局部超标可能与墙体施工有关，故对东南角不再作处理。

7纠偏效果评价

通过多次进行纠偏方案调整，纠偏工作历时近一年，最终取得圆满成功。纠偏结束后，建筑物各点同南倾斜的倾斜率为2.99~5.30%。整个纠偏过程中未对建筑物主体及邻近建筑产生任何不利影响。桩基工程纠偏难度大，本工程采用截断桩头，桩侧、桩端冲水等综合方法取得了成功。其中一个关键性的措施是采用了保护桩及保护支架的作法。截断桩头易造成已有建筑物结构性破坏，桩端冲水有可能造成建筑物突然下沉，都必须慎重对待。设置足够数量的保护桩及支架是确保安全的理要措施。本工程由于南侧桩基深入持力层深度不足或局部桩未达度。在纠偏过程中随着桩端冲水的进行，南侧下沉加大，在打了16根锚杆桩后也不能完全制止南侧下沉，因而增加了纠偏工作量，延长了工期。

8观测和信息处理

1、纠倾开始后，每天用全站仪进行不少于四次倾斜及沉降观测并形成记录。

2、采用千分表进行建筑变形观测，一般隔2个小时观测1次，24小时不间断，密切注意整栋建筑物的结构受力变化情况，形成记录。

3、纠倾完工后继续进行房屋的变形观测直至达到沉降稳定为止。

4、回填交付使用后，应继续进行跟踪观测，并将观测资料整理归档。