鋼筋混凝土框架結構糾傾施工技術研究

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摘要：針對某鋼筋混凝土框架辦公樓出現嚴重傾斜問題，采用斷柱頂升糾傾施工法對其進行了糾傾施工，對頂升糾傾施工參數和施工工藝進行了總結分析，同步監測結果顯示：采取頂升糾傾施工后，辦公樓最大傾斜率由4.8‰降至1.5‰，起到了很好的“防偏回傾”目的，相關施工經驗可為類似糾傾施工工程提供借鑒。

關鍵詞：鋼筋混凝土框架結構；傾斜率；頂升糾傾

1工程概況

山西地區某政府辦公樓為地上五層鋼筋混凝土框架結構，長度為67.1m，寬度為13.9m~15.4m，1-4層高度為3.6m，第5層高度為3.9m，總建筑面積約為5030.9m2。該辦公樓采用柱下臺階形獨立基礎，基礎底板（三臺階）的厚度為0.9m，基礎埋深為2.3m~2.9m，基礎底面積設計≥4.5m×4.5m，在實際施工過程中，對地基采用沖擊成孔夯實水泥土樁方式進行處理，經現場檢測復合地基的承載力滿足≥180kPa的設計要求。辦公樓于2018年底完工，于2019年6月投入使用，2020年10-11月，辦公樓出現東側單體向西北方向、西側單體向西南方向整體傾斜的趨勢，整體傾斜率為4.8‰，傾斜量已經超出了GB50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》中對于結構頂點位移量2‰的規定，經現場查勘，造成辦公樓傾斜的主要原因是辦公樓地下水管出現堵塞，部分下水管破裂發生滲漏現象，導致該辦公樓地基出現不均勻沉降變形，最大沉降變形速率達到0.092mm/d，穩定后的沉降速率為0.012mm/d，最大沉降量73.6mm，平均沉降量56.5mm，為了保證辦公樓的結構安全性，經研究決定對該辦公樓進行糾傾處理。

2糾傾施工方案

2.1糾傾施工技術分類

對既有建筑物進行糾傾處理一般分為迫降糾傾法和頂升糾傾法。迫降糾傾法的原理是阻止沉降較大一側繼續發生沉降變形，并采取一定措施將沉降變形較小一側強制下沉到與另一側相同位置處的技術手段，從而消除兩側的不均勻沉降差。根據具體施工方式不同，迫降糾傾法又可以分為掏土糾傾法、降水糾傾法、浸水糾傾法和堆載加壓糾傾法等，迫降糾傾法的優點是施工簡單，容易操作，安全性高，但是會降低原有建筑的標高，影響地下管道的正常使用，很可能損壞排水系統，同時施工時間較長[1-2]。頂升糾傾法不降低原有建筑物標高，對沉降較小一側采取加固處理，對沉降較大一側進行頂升處理，從而消除兩側的沉降變形差。根據施工方式的不同可以分為錨桿靜壓樁糾傾法、上部結構托梁頂升糾傾法、地基注入膨脹劑（漿液）頂升糾傾法以及雙灰樁頂升糾傾法等，頂升糾傾法相比迫降糾傾法，具有可控性好、施工周期短等優勢[3-4]。本工程地下管道眾多，不適宜繼續降低大樓的標高，而且為了盡快恢復辦公，本工程選用頂升糾傾法對該辦公樓進行糾傾施工。

2.2糾傾施工設計

（1）柱荷載和頂升量計算辦公樓共有39根柱（東側21根，西側15根，編號D1-D39），對每根柱的受力情況進行計算分析，計算時不考慮風荷載和地震作用的影響，得到單根框架柱的最大軸力為D17~2761kN，最小軸力為D31~981kN。千斤頂設置在承臺和托換梁之間，頂升量=建筑物已經產生的不均勻沉降變形量+根據施工功能需要的整體頂升值+地基剩余不均勻變形預估調整值，最終計算得到單根框架柱最大頂升量為D6~342mm，最小頂升量為D39~10mm，柱荷載和頂升量計算結果見圖1。（2）托換梁設計千斤頂設置在斷柱的兩側，每個柱子設置兩只或者四只千斤頂（根據每根柱子的應力大小選取對應需要的千斤頂個數），根據框架柱受力情況，選用1000kN~2000kN的液壓千斤頂進行頂升作業，千斤頂和斷柱之間用鋼墊塊作為支撐點，鋼墊片的材料為Q235。托換梁分為三個截面尺寸：TL1（截面尺寸為300mm×700mm）、TL2（截面尺寸為250mm×700mm）和TL1a（截面尺寸為600mm×700mm），主筋、箍筋、拉筋和腰筋均采用HRB400鋼筋，混凝土設計強度等級為C35（見圖2）。（3）頂升順序分級設計既有建筑物采取同步頂升方式進行糾傾施工，為了在短時間內將房屋糾正，將千斤頂位置劃分為11個區域，即頂升力相近或者相互臨近的千斤頂為一組（見圖3）。整個頂升等級劃分為30級，利用多次多級同步微調頂升方案對辦公樓完成頂升糾傾，在頂升作業過程中，每個區域之間的變形差必須控制在0.4‰~0.9‰，確保千斤頂和托換梁相交位置不發生開裂或者破損。

2.3糾傾施工注意事項

（1）在人工開挖孔洞時，需要避免對周圍土體產生更大的擾動而發生二次沉降，空洞之間必須間隔一段距離，盡量減少空洞開挖數量。（2）托換梁需要進行分段間隔施工，千斤頂反力支座與托換梁下部留有足夠的空間以便安裝千斤頂；按照托換梁設計尺寸進行澆筑，待托換梁澆筑混凝土養護完成之后，再利用特定的混凝土切割機器對框架柱進行斷柱施工，將上部結構和地基分離，在斷柱施工過程中需要時刻對托換梁的彎矩和剪力進行監測，防止因受力過大導致托換梁發生破壞。（3）千斤頂底部與基座之間以及千斤頂與托換梁之間放置Q235鋼墊片對荷載進行分散，避免接觸面處出現應力集中；頂升作業之前，對千斤頂施加額定荷載的85%或者不小于框架柱所受荷載大小的1.9倍進行檢驗。（4）頂升過程中，每只千斤頂均需要制作對應的頂升標尺，每次頂升量不超過10mm，每天的頂升量不超過50mm。（5）由于頂升抬升作用，在進行頂升作業時，鋼墊片與托換梁可能會發生分離，此時立即用鋼墊片將空隙填充，使鋼墊片繼續發揮支撐作用；頂升完成后，先不拆除鋼墊片，要先對斷柱中的鋼筋進行焊接然后支模澆筑，澆筑時在混凝土中添加界面膠促進新舊混凝土界面相互融合，待養護強度達到設計值后，再拆除鋼墊片。

2.4監測

為及時發現糾傾施工過程中的問題，對施工參數進行更加合理的調整，確保每根柱子頂升量數據的準確性，需要在頂升糾傾作業過程中進行同步實時監測。在本工程糾傾施工過程中，采用自動化實時監測技術對辦公樓四周進行了沉降監測和傾斜監測，監測點共計10個，并設置水準儀12個、百分表測量點。在頂升糾傾施工作業前，進行一次監測，在頂升糾傾施工作業過程中，每頂升一級后進行一次監測，頂升糾傾作業完成后進行一次全面監測，投入使用半年后再進行一次全面復檢。

3糾傾施工效果

10個監測點監測的辦公樓傾斜率變化規律見圖4。從圖中可知：辦公樓的傾斜率呈逐漸減小并趨于穩定的變化趨勢，最大傾斜率從4.8‰降低至1.5‰，各個監測點的傾斜率均低于2‰，采用頂升糾傾施工達到了“防偏回傾”的目的，與此同時，辦公樓主體建筑物并未發生開裂現象，原有裂縫沒有呈現再次發育的跡象，表明糾傾施工效果較好。

4結語

本工程地下管線眾多，不適合繼續降低大樓標高，所以采取頂偏糾傾施工法對大樓進行糾傾施工，糾傾過程中，需要對建筑物進行有效加固，同時采取實時監測和信息化施工，避免出現二次傾斜。經過糾傾加固施工后，辦公樓最大傾斜率從4.8‰下降至1.2‰，可恢復正常使用，相關工程經驗可為類似建筑傾斜的糾正施工提供借鑒。

參考文獻：

[1]程明星.某框架結構建筑物糾偏加固及施工過程突發情況應對方案[J].浙江建筑，2021，38（1）：43-47.

[2]鐘貴榮.新型截樁可控迫降糾偏工藝及實踐[J].福建建筑，2016（11）：50-53.

[3]董學友，夏歆聃，趙志剛，等.低層建筑沉降不均糾偏技術[J].中國住宅設施，2021（4）：110-111.

[4]戴占彪，周陸洋，劉司佳，等.整體頂升法加固改造既有網架結構施工技術[J].工程質量，2021，39（5）：9-13.

作者：田得有 單位：中建二局第三建筑工程有限公司