浅谈压桩掏土纠偏法在建筑施工中的应用

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中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：

引言：房屋纠偏技术是建筑施工技术中的一种，在现代建筑领域中有着广泛的应用。为了保证建筑的安全和施工的安全，在建筑施工中需要采用合理的房屋纠偏技术。压桩掏土纠偏法是在建筑物沉降大的一侧采用锚杆静压桩先压法，并立即将桩与基础锚固在一起，制止建筑物继续下沉。然后对房屋沉降小的一侧地基下土体采用机械掏土，减少基础底面下的承压面积，迫使地基应力有效释放，使地基达到塑性变形，造成建筑物缓慢而均匀的下沉、回倾。以达到有效控制房屋沉降和纠偏扶正的目的。因此针对此法进行的房屋纠偏工程项目笔者认为应做好以下方面：

工程概况

该工程位于上海市长宁区，为多幢六层楼房组成。小区绿化及配套设施齐全，设计合理、布局美观。其中1#楼位于小区的东南角，该建筑呈“U”型构造，分别由三个单元体组成（见平面示意图）。“A”单元长约41m，宽约13m；“B”单元长约33m，宽约13m；“C”单元长约42m，宽约14.50m；建筑物高度为16.50m，砖混结构。采用筏板基础，板厚400mm。“A”、“C”单元采用底板连接，上部采用结构缝相隔，缝宽120mm。“B”、“C”单元底板不连接，采用沉降缝相隔，缝宽120mm。该建筑物于97年底建成并投入使用后，发现“B”、“C”单元建筑物顶层的沉降缝已合拢，两侧的“女儿墙”已伴有剪裂现象。在“B”、“C”单元北侧的外排水管道已多处被剪断，给已入住的居民带来了极大地不便。楼房多处沉降量已大于150mm。虽经业主进行了多次处理，但均未能达到“标本兼治”的效果。据99年11月1日的观测资料，“AC”、 “BC”、单元间的结构缝、沉降缝在屋面处的最大间距仅为26.5mm和37mm。由测量资料显示，各单元的倾斜情况为：①“A”单元呈东西走向，东侧与西侧的测量值比较相差78mm，楼房整体向东倾斜；②“B” 单元也呈东西走向，东侧与西侧的测量值比较相差68mm，楼房整体向东倾斜；③“C”单元呈南北走向，南侧与北侧的测量值比较相差95mm，东侧与西侧的测量值比较相差50mm，楼房整体向北、西方向倾斜。

倾斜机理分析

根据现场测量资料分析认为，在“AC”单元处的结构缝处因采用的是筏板基础，整体连接性强，沉降量相对较小。“BC”单元处采用沉降缝相隔，底板不连接，整体连接性差，沉降量相对较大。产生倾斜较大的原因是该处两道砖墙荷重较大，约为1400KN，垂直应力相对集中。作为建筑物主体持力层的第二层褐黄色粉质粘土层较薄，加之基础开挖过程中又剥离了一部分第二层土，使得该土层的实际使用厚度大大减小。下卧的第三层灰黄色粉质粘土较薄及第四层的灰色淤泥质粘土较厚，使得第二层褐黄色粉质粘土层的实际承载力大大降低。土体在长期荷载压力下排水、固结，既不能满足承载荷重的需要，也不能满足控制沉降的要求。因此，在沉降缝处就出现了“磕头”现象。

纠偏处理方案

根据该房的沉降及倾斜情况，选择以控制基础沉降的方法为主。既选择静压锚杆桩承载，掏土法纠偏的施工方案。因此，按设计布桩的要求，先施工116根静压锚杆(方)桩，桩长25m，桩径250×250mm，砼强度C25，桩端进入第⑤层灰色粘土中。“C”单元西侧及结构缝、沉降缝两侧的桩随施工随封桩，其余的桩则可暂缓封桩。桩与基础锚固后可立即承载，上部荷载通过桩传递到深层土中，从而可制止该处的沉降，缓解沉降缝的倾斜。

待沉降趋于稳定后，再在“C”单元东侧采用“掏土法”既钻孔取土法进行纠偏。考虑到民用建筑的荷载应力主要集中分布在基础底板5m左右范围内。因此，钻孔布置则选用斜孔＜72度，深10m，孔径￠150-300mm，孔距1.5-2.5m为宜。本工程共布设掏土孔30个，可根据施工情况再进行增减（见钻孔布置平面图及钻孔剖面图）。基础底板下的土体被扰动掏空后，在建筑物的垂直荷载作用下，经扰动后的土体颗粒须重新排列、压缩、固结。使得“C”单元由西向东缓缓倾斜，从而达到纠偏的目的。

纠偏施工

纠偏施工是一项细致的工作，不能急于求成，应严格按纠偏方案施工。具体步骤为：

（1）、对于发生倾斜和不均匀沉降的建筑物，首选锚杆静压桩，因为既有建筑物室内空间小，大型设备无法进场。锚杆静压桩设备小、操作灵活、施工噪音小，不扰民；压桩力由油表反应，直观，压桩承载力值明确，且压桩力可以控制。

（2）、采用预制桩，桩身质量得到保证。为确保桩基质量，采用焊接方法接桩。

首先按设计要求布置桩位。清理桩位处的浮土，将基础底板（翼板）暴露出来，凿眼（即“开天窗”），将基础底板内的钢筋清理干净后，从中间割断，理顺并预留待用，安装锚固件，然后进行桩基施工。

（3）、根据测量数据，本工程的纠偏工作主要针对“C”单元的东西侧进行。采用XU-100型工程钻机、选用￠150mm麻花钻具斜孔（72°）掏土。施工时要做到有计划、有次序、分期分批地适当的掏土。然后，对各测点进行观测。在对建筑主体没有影响的情况下，改用￠200mm麻花钻具在原孔内复掏，增大掏土方量。促使软土向该侧移动，从而增大该侧地基的沉降量，使地基应力在局部范围内得到解除。在结构缝、沉降缝处产生明显的拉开作用后停止施工并跟踪观测。

（4）、纠偏工作需循序渐进的进行，坚持信息化施工。本工程共布设监测点29个，根据工程进度及沉降量变化情况调整监测时间。坚持以测量数据为指导，按掏土、观测、复掏、观测、再复掏、再观测的原则进行，直至满足设计要求后方可停工。（见测量基点布置示意图）

（5）、对已施工的静压锚杆桩进行锚固封桩，并对钻孔采用黄砂进行及时的回填并捣实。

五、纠偏成果解析

（1）、前期—效果不明显期：掏土工作量偏小，下卧层的土体扰动不大，土体尚处在蠕变初期，变形量不大。因此结构缝、沉降缝的张开距离相对较小，仅为4mm，变形速率为0.4mm/天。

（2）、中期—效果明显期：随着掏土方量的增大，土体在强烈的扰动下，蠕变不断加快，建筑物的回倾效果十分明显，结构缝、沉降缝的张开距离明显增加，变形速率为1.0mm/天。

（3）、后期—成果巩固期：在多次的重复陶土施工后，建筑物的纠偏基本达到了预期的目的。考虑到建筑物的张力不能太大，遂放缓施工速度，根据观测的测量数据来指导施工，控制每天的沉降量不超过3mm/天。在经过了数次的掏土—稳定观测—再掏土—在观测的循环后，“C”单元建筑整体向东缓缓回倾并在一定范围内趋于稳定。结构缝和沉降缝的间距稳定在56mm和72mm，较施工前的26.5mm和37mm分别拉开了29.5mm和35mm。各观测点沉降速率为0.2-0.4mm/天，均达到了预期的效果和满足了业主的要求。

六、结语

①、采用压桩掏土纠偏法纠偏风险小，费用低，易于掌握和控制，工程质量有保证。

②、在原沉降大的一侧则应严格保护基土不受扰动，避免纠偏施工中发生较大的附加沉降，最终达到纠偏的预期目标。

③、施工单位应精心组织、精心施工，加强监督与管理是纠偏施工成功的保证。