淺談托換技術(shù)在建筑加固中的應(yīng)用及建筑糾偏方法

蘇永軍

（許昌大成建設(shè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，河南 許昌461000）

1 托換技術(shù)

1.1 基礎(chǔ)托換

基礎(chǔ)托換主要有基礎(chǔ)加寬、加深技術(shù)，樁式托換及地基改良技術(shù)如灌漿法等。

1.1.1 基礎(chǔ)加寬、加深法

通過基礎(chǔ)加寬，擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，有效降低基底接觸壓力。

基礎(chǔ)加寬應(yīng)注意加寬部分與原有基礎(chǔ)部分的連接。通常通過鋼筋錨桿（植筋）將加寬部分與原有基礎(chǔ)部分連接，并將原有基礎(chǔ)鑿毛、刷洗干凈，鋪一層高標(biāo)號水泥漿或涂混凝土界面劑，使兩部分混凝土能較好連成一體，對剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)都要進(jìn)行計算，剛性基礎(chǔ)應(yīng)滿足剛性角要求，柔性基礎(chǔ)應(yīng)滿足抗彎要求。鋼筋錨桿應(yīng)有足夠的錨固長度，有條件時可將加固筋與原基礎(chǔ)鋼筋焊牢。有時也可將柔性基礎(chǔ)改為剛性基礎(chǔ)，獨(dú)立基礎(chǔ)改成條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)擴(kuò)大成片筏基礎(chǔ)，片筏基礎(chǔ)改成箱形基礎(chǔ)等。

圖1 坑式托換

基礎(chǔ)加深采用坑式托換，是直接在被托換建筑物的基礎(chǔ)下挖坑后澆筑混凝土的托換加固方法，也稱墩式托換，如圖1所示。坑式托換的適用條件是：土層易于開挖，地下水位較低，否則施工時會發(fā)生鄰近土的流失；建筑物的基礎(chǔ)最好為條形，便于在縱向?qū)奢d進(jìn)行調(diào)整，起到梁的作用。

1.2 樁式托換

樁式托換的內(nèi)容，包括各種采用樁基的型式進(jìn)行托換的方法。內(nèi)容十分廣泛，以下介紹幾種常用且行之有效的樁式托換方法。

圖2 承式靜壓樁托換示意圖

1.2.1 壓入樁

1.2.1.1 頂承式靜壓樁

頂承式靜壓樁是利用建筑物上部結(jié)構(gòu)自重作支承反力，采用普通千斤頂，將樁分節(jié)壓入土中（圖2a），接樁用電焊，從壓力傳感器上可觀察到樁貫入到設(shè)計土層時的阻力，當(dāng)樁所承受的荷載超過設(shè)計單樁承載力150%時，停止加荷撤出千斤頂，并在基礎(chǔ)下支模澆注混凝土，使樁和基礎(chǔ)澆注成整體，如圖2b所示。

1.2.1.2 錨桿式靜壓樁

錨桿式靜壓樁的工作原理是利用建筑物自重，先在基礎(chǔ)上埋設(shè)錨桿，借錨桿反力，通過反力架用千斤頂將預(yù)制好的樁逐節(jié)經(jīng)基礎(chǔ)開鑿出來的樁孔中壓入至設(shè)計土層，最后在不卸載的情況下用強(qiáng)度等級C30的微膨脹早強(qiáng)混凝土將樁與原基礎(chǔ)澆灌在一起。

1.2.1.3 樹根樁

樹根樁實(shí)際上是一種小直徑的就地灌注鋼筋混凝土樁，其鉆孔直徑一般為7.5cm～25cm，穿越原有建筑物進(jìn)入到地基土層中。樹根樁可以是垂直或傾斜的，也可是單根或成排的。

用樹根樁進(jìn)行托換時，可認(rèn)為施工時樹根樁不起作用。但當(dāng)建筑物一產(chǎn)生極小沉降，樹根樁就反應(yīng)迅速，將承受建筑物的部分荷載，同時使基底下土反力相應(yīng)地減小。若建筑物繼續(xù)下沉，則樹根樁將繼續(xù)分擔(dān)荷載，直至全部荷載由樹根樁承受為止。

樹根樁托換可應(yīng)用于加固已有建筑，包括房屋、橋梁墩臺；也可用于修建地下鐵道時的托換和加固土坡、整治滑坡等。適用于砂性土、粘性土和巖石等各種類型的地基土。

1.2.1.4 灌注樁托換

用于托換工程的灌注樁，按其成孔方法可分為鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁兩種。根據(jù)樁材又可分為混凝土、鋼筋混凝土、灰土樁等。圖3a為一廠房樁基礎(chǔ)用灌注樁托換的實(shí)例，承臺支承被托換的上部結(jié)構(gòu)并將荷載傳至灌注樁；圖3b為一灰土樁托換墻下基礎(chǔ)，托梁支承上部結(jié)構(gòu)并將荷載傳至灌注樁。

圖3 灌注樁托換

2 建筑物糾偏

此外，對大面積堆料的廠房，還會引起樁基礎(chǔ)傾斜和吊車卡軌等現(xiàn)象。通常的處理方法有加深加大基礎(chǔ)、加固地基、鑿開基礎(chǔ)矯正柱子基礎(chǔ)加壓、基礎(chǔ)減壓以及增大結(jié)構(gòu)剛度等方法。近幾年，我國在基礎(chǔ)糾偏工程中創(chuàng)造出一些新的方法，實(shí)踐證明，其方法簡便、效果良好。以下簡要介紹頂樁掏土法和排土糾偏法。

2.1 頂樁掏土法

該法是將錨桿靜壓樁和水平向掏土技術(shù)相結(jié)合。其工作原理是先在建筑物基礎(chǔ)沉降多的一側(cè)壓樁，并立即將樁與基礎(chǔ)錨固在一起，迅速制止建筑物的下沉，然后在沉降少的一側(cè)基底下掏土，以減少基底受力面積，增加基底壓力，從而增大該處土中應(yīng)力，使建筑物緩慢而又均勻地下沉，產(chǎn)生回傾，必要時可在掏土一側(cè)設(shè)置少量保護(hù)樁，以提高回傾的穩(wěn)定性，最后達(dá)到糾偏矯正的目的。在施工過程中必需加強(qiáng)建筑物沉降和裂縫的觀測。

2.2 排土糾偏法

排土糾偏法的形式有多種，現(xiàn)介紹以下幾種：

2.2.1 抽砂糾偏法

為了糾正建筑物在使用期間可能出現(xiàn)的不均勻沉降，在建筑物基底預(yù)先做一層70cm～100cm厚的砂墊層，在預(yù)估沉降量較小的部位，每隔一定距離（約1m）預(yù)留砂孔一個。當(dāng)建筑物出現(xiàn)不均勻沉降時，可在沉降量較小的部位，用鐵管在預(yù)留孔中取出一定數(shù)量的砂體，從而使建筑物強(qiáng)迫下沉，達(dá)到沉降均勻的目的。

2.2.2 鉆孔取土糾偏法

當(dāng)軟粘土地基上的建筑物發(fā)生傾斜時，用鉆孔取土法糾正能收到良好的效果。其方法是利用軟土中應(yīng)力變化后將產(chǎn)生側(cè)向擠出這一特性來調(diào)整變形和糾正傾斜。

當(dāng)基礎(chǔ)一側(cè)出現(xiàn)較大沉降而傾斜時，在沉降小的一側(cè)基礎(chǔ)周圍鉆孔，然后再在孔中掏土，使此側(cè)軟弱地基土有可能產(chǎn)生側(cè)向擠出而產(chǎn)生較大下沉，達(dá)到糾偏的目的。

為了加速傾斜的調(diào)整過程，還可在基礎(chǔ)下沉較小一側(cè)的基礎(chǔ)上逐級增加偏心荷載，使該處地基中附加應(yīng)力增大，加速軟粘土的側(cè)向變形和擠出。

結(jié)語：總之呢，托換技術(shù)是一種建筑技術(shù)難度較大、費(fèi)用較高、責(zé)任性強(qiáng)的特殊施工方法，其可能危及生命和財產(chǎn)安全，并需應(yīng)用各種地基處理技術(shù)，同時需要善于巧妙和靈活地綜合選用各種托換技術(shù)。必要的情況下也要采取合理的措施，對建筑物進(jìn)行糾偏，以保證人們的生命和財產(chǎn)安全。

[1]吳修鋒.錨桿靜壓樁在房屋加固工程中的應(yīng)用[J].西部探礦工程,2004,(06).

[2]韓應(yīng)軍.房屋加固改造中地基基礎(chǔ)應(yīng)注意的問題及加固方法[J].煤炭技術(shù),2004,(09).