建筑工程軟弱地基塔吊綜合加固方法

工程往往因地基勘察或結構設計失誤、施工中地基處理或樁基質量失控、盲目施工等原因導致荷載超出地基基礎或結構本身的承受能力，從而產生嚴重的安全隱患甚至發生事故。本文所要介紹的是塔吊基礎未經樁基施工，而將塔吊直接安裝在鋼筋混凝土基礎平臺，從而導致塔吊垂直度出現異常的加固處理方法。
　　一、塔吊傾斜的原因分析
　　太倉港區海關監管大樓，是一座主樓帶裙房的框剪結構，主樓二十層含一層地下室，裙房四層含一層地下室，裙房布置在主樓南、西、北三側。根據建筑布置及建筑高度，本工程在主樓南側離入口4米處布置塔吊基礎，塔身將穿過裙房樓層，最終頂升高度為95米。由于之前已考慮到塔吊基礎的下臥地基為淤泥質土（設計承載力為50KPA），故將承臺擴大到5米×5米×1.4米，承臺中間再增設一道φ20@200鋼筋，埋深3.4米，其下還打入5米的松木樁。根據計算，承臺本身的承載力和抗剪力完全符合塔吊本身使用要求，但忽略了地基承載能力，故在安裝7節塔吊節并使用近一個月后，其垂直度向南偏7.5厘米，向東偏6.8厘米，超過了規范要求，為此必須進行加固，以清除隱患。
　　二、加固方案的選用
　　地基基礎的加固應遵循“安全適用，經濟合理，技術先進”的原則，同時還應考慮加固時施工的難易程度。常用的方法有擴大基礎底面積法，其適用范圍為剛性基礎或擴展基礎。錨桿靜壓樁法，其適用于淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土和人工填土等地基土上。樹根樁法，一般適用于淤泥質土、非粘土、粉土、砂土及人工填土等地基土上，作為基礎加固或基坑邊坡穩定加固之用。注漿加固法，一般適用于砂土、粉土、粘土、粘性土和人工填土等地基加固。
　　本工程塔吊基礎下臥地基為軟弱地基，屬淤泥質土，若要用注漿法，會因為注漿質量難于控制而影響加固效果。同樣采用樹根法，由于工序多，施工工期將難以預計而影響整個施工進度，故采用擴大基礎底面積方法。本工程通過在原基礎增設厚80厘米每邊寬1米的新基礎，將使底面積擴大70%，從而大大降低單位面積地基荷載。在此基礎上，通過預留孔處打入錨桿樁。進一步提高基礎荷載的抗載能力，從而使塔吊基礎得到有效加改善。
　　三、加固方案實施
　　1.采用沙包堆載進行塔身糾偏，加載第一天為500千克，而后每天遞增250千克，直至2噸為止，并按監測數據進行調整。
　　2.在原塔吊基礎四周，挖寬1.2米深與原基礎墊層同標高的基槽。澆墊層和磚胎模，使基槽凈寬達1米，當遇到工程樁承臺時，留100毫米間距即可，并將原砼接觸面鑿毛并洗刷干凈。
　　3.鉆兩排植筋孔，深度大于15d，排距200毫米，上下孔位要確保鋼筋保護層厚度。為增加結合部位抗剪效果，在新基礎側面中間再均布二道長15d深植筋孔。
　　4.待孔內塵土用高壓氣沖凈后，孔壁均勻涂抹一層膠液，并將與原基礎鋼筋同規格的φ20螺鋼粘上專用膠進行植筋。上下二排分布筋預留長近1000毫米，中間二排預留長為15d.當抗拔試驗合格后，再綁扎雙層雙向φ20@150的配筋。
　　5.安裝樁基預埋螺栓M25×400，立錨桿樁預留孔模板。預留孔模板上口每邊凈寬300毫米，下口每邊凈寬450毫米，為拆模方便，每塊模板中間鋸開，在立模時用釘子釘牢。預留孔共計8只，其布置盡量使受力均衡。
　　6.澆C30砼。坍落度控制在120±20毫米，振搗時注意保護預留孔模板。砼面至少二次抹面，待12h或1.2Mpa后拆模并養護。
　　7.砼強度達到設計值75%以上后，再安裝錨桿樁機，并固定機身。
　　8.壓入第一節錨桿樁，焊接接樁，再壓入第二節錨桿樁，依次類推，直至入樁長度和承載力符合設計要求。
　　9.壓樁完畢后，壓樁孔內用C30微膨脹早強砼澆筑密實，封樁孔再用2φ16鋼筋交叉焊于錨桿上，并在樁孔頂面以上澆150毫米的樁帽。
　　四、施工要點
　　1.必須先進行糾偏，糾偏可采用沙包堆載，重量應逐漸加大。
　　2.基礎新舊砼結合面是基礎抗剪的薄弱部位，為使此部位砼結合良好，必須對舊砼面進行鑿毛處理，同時剔除松動石子并沖洗干凈。砼澆筑時，此處搗澆必須密實。
　　3.植筋質量是確保鋼筋骨架整體受力的關鍵，由于采用常規植筋方式往往造成抗拔力不足，為此待鋼筋穿過后應再用膠槍高壓注入，來確保膠液飽滿密實。
　　4.在錨桿樁施工時，必須嚴格控制壓樁力不得大于該加固部位的結構自重，同時做到壓樁次序對稱進行，入時速度緩慢勻速，一次成樁減少中途停歇時間，若通過四角沉降觀察發現有異常，應加大自重荷載，調整施工方案
　　5.在加固過程中，塔吊應停止作業，并進行基礎沉降、塔身垂直度的監測。在加固后使用過程中，尚需加大監測頻次，發現異常及時采取措施。