地基基礎加固及頂升糾偏工程實踐

張國東（金川集團工程建設有限公司，甘肅蘭州730101）

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地基基礎加固及頂升糾偏工程實踐

張國東
（金川集團工程建設有限公司，甘肅蘭州730101）

摘要：金川金屬材料有限公司熱力供應站，位于蘭州市榆中縣和平鎮(zhèn)科技工業(yè)開發(fā)區(qū)金川金屬材料有限公司園區(qū)，熱力供應站煙風系統(tǒng)包括濕式除塵器、煙道、引風機。由于地下直埋給排水管道破裂及濕式除塵器漏水，地基土嚴重浸水，產(chǎn)生濕陷變形，導致濕式除塵器、煙道、引風機基礎產(chǎn)生不均勻沉降，上部構筑物嚴重傾斜。其中，1#除塵塔基礎最大沉降量105.1mm，最大傾斜39.47‰。1#煙道基礎最大沉降量36.3mm，最大傾斜14.4‰。引風機基礎大沉降量35.1mm，最大傾斜13.5‰。

關鍵詞：基礎工程；頂升糾偏；預壓托換樁；地基加固；工程實例

金川金屬材料有限公司熱力供應站，位于蘭州市榆中縣和平鎮(zhèn)科技工業(yè)開發(fā)區(qū)金川金屬材料有限公司園區(qū)，熱力供應站煙風系統(tǒng)包括濕式除塵器、煙道、引風機。由于地下直埋給排水管道破裂及濕式除塵器漏水，地基土嚴重浸水，產(chǎn)生濕陷變形，導致濕式除塵器、煙道、引風機基礎產(chǎn)生不均勻沉降，上部構筑物嚴重傾斜。其中，1#除塵塔基礎最大沉降量105.1mm，最大傾斜39.47‰。1#煙道基礎最大沉降量36.3mm，最大傾斜14.4‰。引風機基礎大沉降量35.1mm，最大傾斜13.5‰。

1#除塵塔、1#煙道的最大傾斜已遠遠超出允許傾斜度，已經(jīng)無法正常使用，同時嚴重威脅到周邊建筑安全和廠區(qū)的安全生產(chǎn)。為保證熱力供應站煙風系統(tǒng)正常使用和安全運行，故進行本次加固、糾偏處理。本次加固及頂升糾偏施工的建筑物共包括：一個濕式除塵器、一個煙道和一個引風機。濕式除塵器、煙道基礎為鋼筋混凝土筏板基礎，濕式除塵器、煙道基礎平面呈圓形，引風機基礎平面呈矩形，該區(qū)域所處場地為自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為Ⅳ級。

根據(jù)《金川金屬材料有限公司熱力供應站煙風系統(tǒng)濕式除塵器、煙道、引風機地基加固及頂升糾偏工程》要求，本工程濕式除塵器、引風機地基采用水泥石灰土樁進行加固、頂升托換糾偏、擴大基礎截面積等綜合措施，予以加固、糾偏。沿建筑物基礎輪廓布置水泥石灰土樁，濕式除塵器基礎周圍布樁16根，煙道基礎周圍布樁10根，引風機周圍布樁6根，樁徑Ф700mm，樁連續(xù)布置在建筑物基礎輪廓周圍，設計樁長約為8.0m?？變?nèi)填料采用3：7灰土+1%水泥，分層夯實，壓實系數(shù)≥0.97。

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）、《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2002）及設計要求，本工程采用水泥石灰土樁地基加固、頂升托換糾偏、擴大基礎截面積等措施綜合，對濕式除塵器、引風機地基及基礎予以糾偏、加固。

1　夯實水泥石灰土樁

1．1樁位測放

根據(jù)樁位平面布置圖，由專職測量人員進行放線工作，現(xiàn)場樁位定位采用灌白灰點并插木質(zhì)短棍表示，木質(zhì)短棍入土深度不少于25cm，樁位放樣允許偏差：50mm。

濕式除塵器基礎周圍布樁16根，煙道基礎周圍布樁10根，引風機周圍布樁6根。

1．2水泥灰土樁成孔

本工程水泥灰土樁成孔采用人工成孔，樁徑Ф700mm，成孔深度自構筑物基礎頂面以下9.00m，施工時不考慮施工工作面的標高差異。

1．3混合料攪拌

本工程采用土料粉碎機制備水泥灰土混合料，水泥灰土混合料配合比為“生石灰：粘土+1%水泥= 3：7（體積比）”，其中水泥約占總體積的1%左右。

水泥灰土混合料的石灰材料選用新鮮熟石灰，有效氧化鈣含量≥70%，石灰塊后粒徑不的大于5mm。土料采用現(xiàn)場成孔所出的土料，先用計量器將現(xiàn)場土料計量后，拌入熟石灰、水泥，然后采用人工現(xiàn)場拌合均勻。

制拌好的水泥土混合料須盡快用于夯填，超過1h后則必須重新計量并摻入水泥，拌制均勻后方可再次用于夯填。

1．3夯填成樁

根據(jù)設計要求的夯填密實度及以往施工經(jīng)驗，施工參數(shù)和順序：在樁孔填料前，先進行預夯，當孔底發(fā)出清脆響聲后才能開始填料，每填三銑混合料，夯擊四次，如此自下而上直至樁頂，逐段填料與夯擊即可形成一個樁體。填料時要求按規(guī)定數(shù)量均勻填入，先填后夯。平底錘錘重350kg，錘徑比0.86，夯實效果良好。

2　頂升托換糾偏

2.1頂升托換糾偏的設備

頂升托換糾偏的設備主要有，支承鋼板、頂升用的油壓千斤頂和托換用的支承鋼筒等。

2.2頂升糾偏方法

采用基底下部頂升法，先掏空原地基下沉較大的一側（給原基礎底面和托換基礎間留出千斤頂?shù)奈恢茫?，架設三臺50T液壓千斤頂，并在千斤頂與基礎接觸面放入厚25mm的墊鐵鋼板。三臺千斤頂各布置在掏空地基的中部，并在千斤頂與基礎直接承壓面下放置厚30mm鋼板1塊。三臺千斤頂臺同時同步逐漸加壓頂升糾偏，頂升時頂升加載采用壓力控制，逐漸進行，。測量人員全程測量中心線變動情況，采用精密水準儀、經(jīng)緯儀、百分表、線墜實時測量建筑物基礎、中心線變動情況，根據(jù)基礎被頂升的情況動態(tài)調(diào)整千斤頂?shù)某隽Υ笮?。當中心線達到設計要求后（建筑物被扶正），為防止托換沉降，繼續(xù)超頂10mm，隨后停止頂進并穩(wěn)定荷載1h左右。用口徑159mm、壁厚10mm的鋼筒進行托換支撐，逐個撤去千斤頂，接著迅速灌入微膨脹混凝土，回填地基并夯實，如圖1所示。

圖1　建筑物扶正圖

2.3頂升過程中的現(xiàn)場觀測

在頂升過程中，測量人員在基礎的東南西北四個方位布設觀測點，采用精密水準儀、百分表觀測頂升過程中基礎的水平狀態(tài)，根據(jù)基礎的水平狀態(tài)調(diào)整千斤頂?shù)捻斏叨取?/p>

采用經(jīng)緯儀、吊垂線觀測構筑物的垂直狀態(tài)，待構筑物中心線垂直后，終止頂升糾偏。

3　擴大基礎施工

3.1擴大基礎植筋

擴大基礎植筋按照以下工藝操作：定位→鉆孔→植筋孔清理→鋼筋處理→注膠→植入鋼筋→固化養(yǎng)護。

定位：在原基礎表面按需植筋位置的用石筆或毛筆定位，并做好標記，嚴格控制其寬度、高度。

鉆孔：鉆孔使用配套沖擊電鉆，鉆孔的深度為15d，植筋直徑16mm，對應的鉆孔直徑20mm。

植筋孔清理：鉆孔完成后，將孔周圍灰塵清理干凈，用氣筒鋼絲刷清孔，吹孔3次清刷2次，清刷完畢后，用棉絲沾丙酮，清刷孔洞內(nèi)壁，使孔洞內(nèi)最終達到清潔干燥。清孔后如不能及時植筋，用干凈棉絲或膠帶將清潔過的孔封堵嚴密，以防有灰塵和異物落入。植筋孔清理完成后，由我放技術人員進行驗收，并做好驗收記錄。

鋼筋處理：植筋用鋼筋必須做好除銹清理，采用磨光機固定鋼絲刷對鋼筋的除銹部位進行打磨，要求除銹長度大于錨固長度50mm左右。普通沒有銹蝕的鋼筋，用角磨機和鋼絲刷將除銹清理長度范圍內(nèi)的鋼筋表面打磨出光澤，嚴重銹蝕的鋼筋不能作為植筋使用。在植筋前再將鋼筋打磨好的部分用棉絲沾丙酮擦拭干凈。處理過的鋼筋應盡快植入孔內(nèi)，以防重新生銹。

注植筋膠：采用專用注射槍把配置好的植筋膠從孔的底部開始注入，直至膠體充滿孔的2/3容積。每個孔植筋的用膠量由公式計算出，在注膠時根據(jù)膠槍上的刻度來控制注膠量。本次使用A、B混合型植筋膠，在使用混合膠時需待打出膠體色澤均勻，混合充分后，方可投入使用。

插緊錨固：根據(jù)植入深度，在處理好的鋼筋除銹端做明顯標記，然后插向孔洞，一邊插一邊向同一方向緩慢旋轉，排出氣泡，保證膠層飽滿，直至到達孔洞底部為止，此時應有錨固

膠從空洞內(nèi)溢出。

3.2擴大基礎混凝土澆筑

擴大基礎澆筑方法采用“分段定點、一個坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂”的澆筑方法。按如下工藝流程操作：商品砼攪拌、運輸→澆筑、振搗砼→砼上表面處理→養(yǎng)護。

設專人對商品砼廠家攪拌站進行配比計量，出廠塌落度，水泥、砂石、外加劑材質(zhì)進行檢查，每臺班不少于兩次，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時提出糾正。砼運輸車輛進入現(xiàn)場設專人檢查進場小票、車號、名稱、清點等級核對無誤再放行，防止錯誤發(fā)生。嚴格執(zhí)行砼塌落度檢驗制度，現(xiàn)場設專人負責對現(xiàn)場砼運輸車進行隨機抽樣每臺班抽檢不少于三次，注意發(fā)現(xiàn)問題及時檢測并認真做好記錄。

砼上表面澆筑后其表面水泥漿較厚，經(jīng)4～5h后按設計標高進行表面上扛找平，用鐵滾筒碾壓數(shù)遍再用木抹子搓平2遍，鐵抹子壓光以閉合表面收水裂縫。

本工程砼的養(yǎng)護措施采用澆筑12h后開始設專人養(yǎng)護澆水確保濕潤保溫，日光照射處及時苫蓋，養(yǎng)護期應少不于14d。

參考文獻：

［1］葉書麟，葉觀寶．地基處理［J］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，1997．

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［5］羅宇生．濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004．

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