淤泥地质砖基房屋控制沉降工艺

陈建中1汤恒思郭光远

陈建中1汤恒思郭光远

杭州市建设工程质量安全监督总站浙江310000；

中建五局上海建设有限公司浙江分公司浙江310000

摘要：市中心的大型城市综合体的周边存在大量的既有建筑，碰上有桩基础的新房屋在基坑开挖及施工过程中影响较小，如碰上历史保护建筑的古建筑房屋就需要格外小心。施工过程中必须全程24小时利用信息化指导施工，且若造成房屋的局部破坏则会产生较大金额赔偿和较大影响。

关键词：淤泥地质；深基坑；砖基房屋；沉降控制

1、引言

杭州西湖景区的杭州嘉里中心城市大型综合体，距离基坑16米有一座杭州民国时期的浙江省高等法院旧址。该建筑平面位置刚好处于基坑开挖深度的一倍范围至两范围之间。房屋的不均匀沉降可能性非常大。经过多方的咨询论证决定采用拼宽梁及钢管桩施工方法对房屋的基础进行加固，从而达到控制沉降，保护历史保护建筑的目的。在施工过程中合理运用监测信息及科学的管理指导一步步工序，在施工过程中总结，形成了本工艺。

2、工艺特点

本工艺是采用拼宽梁和钢管桩共同作用。拼宽梁材料为钢筋、混凝土、植筋胶等作为主要原材，钢管桩主要为152mm直径钢管通过液压进入土体，对于土建施工的总包来说，施工原材大众，施工工艺相对简单，施工条件不苛刻，经济实惠，且有很好的效果。

3、工艺原理

3.1加宽加强基础控制沉降：

原砖基条形基础是浅基础，容易受土体的扰动。通过在砖基条形基础的两侧增加钢筋混凝土梁且在砖基础上钻直径30mm的孔，对穿直径28mm的三级螺纹钢，通过计算，按照间距200mm或者300mm排列布置。使得增加的钢筋混凝土基础和砖基础共同受力。这样相当于由原来的条形基础承重加宽为3条基础共同承重，基础的受力面积增大，压强减小，对保护建筑的沉降控制有一定的效果。

1、陈建中，西南交通大学土木工程本科毕业，学士学位。现杭州市建设工程质量安全监督总站监测科副科长，高级工程师。

3.2钢管桩的桩端及桩侧摩擦力控制沉降：

通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将分段的钢管桩压入土中，压入土中的钢管桩能够立即产生作用，迅速的控制建筑物的沉降，施工的过程中对土体及建筑本身的扰动很小，施工不会引起附件沉降。整个受力结构传递荷载的过程和受力性能明确，能明确计算每根桩的实际承载力，施工质量可靠。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

拼宽梁工艺流程：砖基础两侧土方对称挖开→垫层浇筑→基层、砖基础清理干净→砖基础钻通孔→植入扁担钢筋→预留钢管桩空洞→地梁钢筋绑扎→模板支设→预埋反力锚杆→浇筑混凝土

钢管桩工艺流程：钢管桩制作→定位→清理压桩孔→固定压桩机械→液压压桩→焊接钢管→压桩到位→浇筑混凝土→封装

4.2操作要点

4.2.1施工准备

（1）对地质进行勘探，在待加固的建筑的四个面进行钻孔取芯，对各土层取样分析，出具地勘报告。根据地勘报告结果进行钢管桩的承载力计算。

（2）检查待加固建筑的周边是否存在埋深较浅的管线，如果碰到需要临时改道，加固完成后恢复。

（3）提前对待加固的建筑搭设临时围挡，此工艺施工需要的场地不打，距离建筑物外边线5米搭设围墙即可。

（4）与使用单位做好沟通工作，将室内首层的物品搬走，施工期间房屋暂停使用。

（5）因为此类加固需要谨慎，根据钢管桩的承载力设计房屋加固的桩的根数，并到当地的建筑协会申请基坑专家对方案进行论证。

4.2.2砖基础两侧对挖

为减少拆除时振动对保护建筑的结构影响，采用人工内外对称开挖。严禁内外不同步开挖会造成砖基础两侧受压不均匀。开挖的底标高与砖墙基底垫层平。开挖完成后对砖基础的表面清理干净。

4.2.3垫层浇筑

垫层一般采用C15或者C20的细石混凝土，施工完后养护3天左右，检查垫层的表面，要求垫层的表面平整、清洁、干净，无石子等杂物，不能有明显凸起或者凹陷的地方，凸起和凹陷控制在2cm以内。宽度以500mm为宜。

4.2.4砖基础钻通孔、直径

在砖基础上钻机钻孔，孔直径30mm，水平间距为300mm，竖向间距为200mm。本工程地梁尺寸设计为500mm×500mm。植筋采用进口喜利得胶水满注孔洞，将钢筋对穿到两侧的地梁内，伸入地梁300mm。

4.2.5地梁施工

（1）根据设计要求绑扎地梁钢筋，保护层控制在3cm。

（2）钢筋绑扎完成后支设模板。

（3）采用C30商品混凝土浇筑，浇筑前木盒子做压桩的预留压桩孔的位置，孔洞留方形200×200mm。孔的两侧埋设锚杆，便于下一步的压桩工作。

（4）钢筋混凝土拼宽梁分别布置在承重墙两侧，包括四周的外墙和室内纵横向的主梁位置。

图1：拼宽梁结构设计

4.2.6钢管桩设计

钢管桩的布置原则基本上应均匀布置，既要考虑房屋四周的承重墙，也要考虑室内的承重墙适当兼顾的其他部位。主要参数指标为：桩数23根；桩身材质直径152mm，壁厚6m钢管；桩长30m左右，以桩端进入地质剖面所示的4-3粉质粘土为准；钢管桩单节长度2米，采用常规的剖口焊。

4.2.7钢管桩制作

钢管桩段啊辞职、管径、壁厚严格按设计要求选择、钢管焊接面按坡口要求制作。

4.2.8桩段焊接

焊接前检查接头部位是否在同一个轴线上、是否垂直。符合垂直度的前提下焊接。焊接过程中由两名焊工两侧同时焊接以保证对称受力，防止变形；焊接后检查焊接质量，焊缝高度不够或者有漏焊的现象，要及时补焊。

4.2.9压桩

压桩的反力架安装尽量保持垂直均衡，拧紧锚固螺栓、螺帽。在压桩过程中垂直度严格控制，除了在初始就位时校核垂直度以外，每节桩的垂直度通过经纬仪控制，压桩时保持千斤顶与桩段轴线在同一垂直线上，千斤顶施加的压力中心与截面中心重合，安装的偏差不大于2mm。

整个压桩过程不能长时间停顿，以免引起摩阻力剧增，一般不宜超过24小时。如果遇到较硬的土层，采取液压加压、持续荷载、再加压、再持续荷载的形式，直至达到设计深度或承载力。

压桩过程做书面记录，采取以最终压桩力控制为主、桩长控制为辅的双控原则。

4.2.10封桩

封桩前，桩顶设计和规范要求截断至设计标高，钢管桩段采用氧割切断。钢管桩内采用C30的混凝土浇筑，桩顶采用C30的灌浆料封桩。

5、质量控制

5.1质量标准：

本工艺除严格遵循以下标准和规范外，还应执行所在地行政主管部门和相关行业的文件及要求：

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

5.2质量控制措施：

所有原材进场时，应有出厂合格证明及材料检测报告，并对进场材料进行复试，合格后方可使用。

钢管桩焊缝宽度不小于8mm，相邻钢管桩错开不小于2mm，且焊接饱满均匀。焊条采用E4303牌号。

如出现压力表读数骤变、桩内出现涌水现象、装机突然倾斜跑位、建筑物沉降突然加大等现象应立即停止施工，分析原因，邀请专家过来处理后，再进行后续工作。

6、安全措施

落实安全生产责任制，明确各级管理人员和各班组的安全生产职责，对各班组进行有针对性的安全技术交底（履行签字手续）。会后由专职安全员对各班组施工人员进行上岗前的安全教育和安全技能培训。

严格按安全操作规程施工，对施工现场所有施工机械设备统一定期进行安全检查，发现问题及时解决。

电工、焊工等特殊工种人员必须经过专门培训，持证上岗。

施工前要进行安全检查及危险源辨识，检查和交底清楚后方可进行施工。

施工现场的机具、材料、构件等堆放整齐，考虑到存在动火的步骤，现场除了设置消防设施外，具备2米宽的疏散通道。

7、环保措施

严格遵循《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004），执行所在地行政主管部门和相关行业的文件及要求，并制定以下措施：

操作人员，每天必须做到工完场清，保持加工场所的清洁、整齐。

所有废料必须按要求带回堆放在指定仓库，严禁乱丢乱扔。

严格按《中华人民共和国城市区域环境嘈音标准》中有关施工噪声、污水排放、扬尘污染控制要求实施。

保护层砼浇筑过程中及时清理洒落砼，砼浇筑完成后，立即清理场容卫生。