一种高层建筑预制桩桩基纠偏加固方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及既有建筑地基基础纠偏加固技术领域。
【背景技术】
[0002] 预制粧主要有混凝土预制粧和钢粧两大类。混凝土预制粧常用的有混凝土实心 方粧和预应力混凝土空心管粧，钢粧主要包括钢管粧和H型钢粧及其他异型钢粧。根据沉 粧工艺的不同，施工方式主要有锤击式、静压式、振动式等；当地质条件复杂时，可采用引孔 措施进行沉粧前处理。在我国目前应用的20余种粧型中，预制粧在其成粧过程中掺杂的人 为因素较少，质量保证率相对较高，在松散土和非饱和填土中挤土效应是正面的，可起到加 密、提高承载力的作用；但是在饱和粘性土中则是负面的，会引发灌注粧断粧、缩颈等质量 事故，对于挤土预制混凝土粧和钢粧会导致粧体上浮，降低承载力，增大沉降；挤土效应还 会造成周边房屋、市政设施受损；另外，深大基坑的开挖或不恰当的施工器械扰动，常会引 起预制粧出现倾斜、局部断裂等病害；勘察或设计有误导致预制粧承载力不足，导致预制粧 局部弯曲或屈服，这些问题均会诱发高层建筑沉降或不均匀沉降事故。
[0003] 现行《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123关于倾斜建筑物的纠偏，主要有顶 升法和迫降法两类方法。对于以预制粧为基础的高层建筑，采用顶升法将面临建筑自重大， 预制粧作为顶升系统反力支点时，会加速下沉导致二次沉降危害等难题；技术难度大，纠倾 费用高，对建筑的影响大。迫降法虽然风险较小，适合软土地基建筑物的纠偏，但是当地基 土含水量大、流动变形灵敏度高，高层建筑自重大且往往采用粧基础时，纠偏难度很大；采 用既有掏土纠倾、堆载纠倾或地基加固纠倾法迫降时，要么导致粧端或地基土承载力降低， 使粧及上部结构加剧沉降，要么风险较大，施工速度慢，沉降量不易控制，易出现再次不均 匀沉降或反向倾斜，总之，快速、经济、成功纠偏的案例不多。基于此，亟待开发高层建筑预 制粧基础纠偏加固新技术。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种新的高层建筑预制粧粧基础纠偏加固方法。
[0005] 本发明是一种高层建筑预制粧粧基纠偏加固方法，其步骤为： (1)高层建筑1沉降倾斜原因分析： ① 沉降倾斜监测：纠倾加固前，在每个原结构柱或墙6上均设置一个沉降观测点A，并 标记出水平线；在主控边柱或墙和角柱或墙上设置倾斜观测点B，对建筑物的沉降倾斜进 行监测，确定旋转轴E ; ② 补充勘察：进行补充勘察，得出相关室内外试验参数，与制定设计方案阶段的详细 勘察报告进行对比，排查各参数变化原因； ③ 粧基测试：对原预制粧3的承载力和完整性进行检测并出具相关报告，作为加固纠 偏粧基设计依据； ④ 沉降倾斜原因分析：根据高层建筑1沉降倾斜现状与发展趋势，复核勘察、设计、施 工等资料，确定发生沉降倾斜的原因； (2) 高层建筑1纠偏加固方案制定： ① 确定加固纠偏路线：根据高层建筑1的实际情况和相关资料，采用新增补筏板8基 础结合待施工静压粧4对沉降倾斜较大侧原基础进行加固，限制高层建筑1继续沉降倾斜； 通过破原粧诱降和新补粧限位，辅以信息化施工，完成纠偏； ② 确定加固纠偏目标：根据高层建筑1沉降倾斜现状和发展速率，确定纠偏加固后地 基变形允许值； ③ 原单粧承载力特征值确定：根据高层建筑1现状总荷载标准值 Qtl和原预制粧3总粧数巧，包括建筑物自重在内的正常使用所有荷载，求得单粧平 均竖向承载力特征值
结合高层建筑1沉降倾斜监测结果、补勘结果和粧基检测结果，将原预制粧3承载力特 征值折减使用，即原预制粧3折减承载力特征值
④ 补粧个数的确定：计算加固后建筑物正常使用总荷载标准值，包括Gli、增补 筏板（8)荷载、填土荷载等，选定待施工静压粧4的单粧承载力特征值，求出补粧根数
考虑加固后建筑物基础安全储备，实际加固设计补粧总数为W1 =叭+?，《I为与高 层建筑1安全储备相关的多补粧数；根据现场实际情况和地层条件，实际施工需要多预留 粧孔5共W3个；确定科学合理的压粧顺序，从沉降发展速率较大侧开始，结合信息化施工， 逐步加固沉降较小侧或不沉降侧； ⑤ 增补筏板8计算：对粧-承台基础按高层建筑1筏形基础进行补筏板设计；增补粧 位孔口处预留预留孔5下口比上口大50mm左右，由于增补筏板8上开孔较多，在增补筏板 8中设置板带，筏板加强筋D双层通长配置，主要沿预留孔洞两侧布置，此处筏板配筋C不 变； (3) 高层建筑1加固施工： ① 基础开挖：根据待施工静压粧4压粧顺序，开挖建筑物基础以上回填土及周边的土 体，开挖深度达到增补筏板8的板底标高，开挖宽度为距增补筏板8边至少2m ;必要时将一 层墙体采用无损切割切除；开挖处理前先测量一次沉降倾斜，作为原始数据，在开挖过程中 每天进行1~2次观测，通过测量各相邻原结构柱或墙6之间的相对高差，控制相邻原结构柱 或墙6的沉降差不超过2%。； ② 原土体夯实：依据规范，采用合适的机械设备，将原土体进行夯实； ③ 确定增补粧位：根据计算、采用粧筏基础设计方法，沉降较大一侧补粧数大于沉降 较小一侧，尽量均匀布粧、兼顾待施工静压粧4及原预制粧3重心与高层建筑1上部结构基 本重合； ④ 筏板基础施工：在原高层建筑1的承台2和原基础梁7的顶面增设满足规范要求的 筏板基础； 增补筏板8基础与原基础梁7、承台2和原结构柱或墙6通过植筋连接；植筋、筏板配 筋C或筏板加强筋D过原结构柱或墙6时需避开主筋；所有新旧混凝土接茬处须凿毛； ⑤ 原结构柱或墙6脚加固：将一层原结构柱或墙6脚与增补筏板8接触面保护层全部 凿毛，沿原结构柱或墙6脚梅花形的植筋F，Ω形筋穿原结构柱或墙6时采用焊接处理，双 面焊多5d，d为钢筋的直径；原结构柱或墙6脚外包尺寸为每边300mm，位于边角处原结构 柱或墙6的外包高度为与室外散水地面N平，中间原结构柱或墙6的外包高度至室内地面 M下20mm ;考虑到节约工期时，混凝土可提高至C45以上； ⑥ 待施工静压粧4施工：清除预留孔5下障碍物，安装好压粧机具后，开始压粧一接 茬，循环此步骤，直到达到压粧结束标准，再根据规范进行持荷；同一承台2附近跳压施工， 根据信息化监测及时调整压粧顺序； 压粧结束标准以压粧力控制为主，粧长为辅；沉降较大一侧压粧至增补筏板8上表面 以下不小于400mm处；沉降较小一侧压粧至增补筏板8下表面以下剩余一定距离时为止，该 距离即为诱降施工时限位器控制筏板下沉量乓； ⑦ 压入粧质量检测：按照规范要求对已施工完毕的待施工静压粧（4)粧基承载力和 粧身完整性进行检测，试粧合格后方可进入下一工序施工； ⑧ 加固区封粧：沉降较大一侧待施工静压粧4完成并达到规范规定持荷要求后，立即 将预埋锚栓11交叉焊接[形封粧钢筋H，浇筑微膨胀细石混凝土 J进行封粧；沉降较小一 侧继续沉降； (4)高层建筑1纠偏施工 ① 限位器14加工：计算沉降较小一侧不同补粧位置处增补筏板8纠偏下沉时，待施工 静压粧4需要承受的冲切力，选择合适的钢材，制作成可以阻止增补筏板8下沉且下沉量可 控的限位器14 ; 限位器14满足阻止增补筏板8下沉时抗冲切要求，且在承受增补筏板8上覆荷载时处 于弹性工作状态； ② 限位器14安装：根据加固前后沉降、倾斜监测数据等，计算沉降较小一侧不同补粧 位置处增补筏板8需要纠偏的下沉量S $+A + ·?,; 其中5；为诱降施工时限位器14控制筏板下沉量；^为承受增补筏板8及其上荷载 时，限位器14产生的弹性变形；&为承受限位器14传递的荷载后，施工完成的待施工静压 粧4产生的弹性变形； 限位器14安装在其上表面与压粧停止时增补筏板8下表面之间的距离为处； ③ 粧基诱降纠偏：在沉降较小一侧，选择合适的机具在承台下0. 5~lm左右的原预制 粧3粧身上钻诱降孔15,诱导增补筏板8整体下沉，实现粧基诱降纠偏；诱降孔15直径不 宜太大，沿粧周同一水平面均匀分布，方向与粧水平截面呈下倾3° ~5°角为宜，不得打断 原预制粧3主筋；同时，加强对高层建筑1沉降、倾斜速率进行监测； ④ 诱降区封粧：同沉降较大一侧封粧；沉降较小一侧沉降、倾斜达到规范要求后，截 去压入粧4多余部分，将压粧预埋锚栓11交叉焊接[形封粧钢筋