地基土桩式托换及顶升纠偏工程实践
2012-07-27李若辉
李若辉
0 引言
某项目工程塔楼高13.4 m,结构3层,平面面积为5.0 m×5.0 m,条形基础、砖混结构,基础宽 0.8 m,墙厚 0.37 m,于2006年建成。建成后因地基土发生不均匀沉降变形,致使塔楼整体向北倾斜,塔楼与门楼顶部裂缝张开80 mm~100 mm。为终止塔楼地基土沉降变形及上部结构裂缝宽度继续发展,必须采取有效措施进行治理。
1 诱发塔楼地基不均匀沉降原因
1)回填土厚度不均匀,造成地基土压缩层厚度的不同,导致北侧与南侧出现沉降差。
2)回填土成分复杂,施工时未进行有效夯实,密实度差,压缩性大,回填土地基强度低,且分布不均匀。
3)回填土层滞水含水层厚2.4 m,且分布不均匀,在其长期作用下,地基土饱和软化,呈软塑和流塑状态,南薄北厚,其分布不均性导致地基压缩变形的不均匀性。
2 顶升、纠偏设计
1)顶升力的确定。地基承载力180 kPa,建筑面积25 m2,基础面积13.44 m2,要求顶升力P1=13.44×180=2 419 kN。根据设计要求,拟布6个100 t千斤顶(1号~6号),千斤顶及托换桩位置见图1。

图1 千斤顶及托换桩位置
基础南侧沉降1 mm,北侧沉降3.4 mm,为找平基础,6个千斤顶同时顶升1 mm,千斤顶需顶升力P1=2 419 kN,6个千斤顶同步顶升可提供P2=6×1 000=6 000 kN,P2>P1。1号,6号千斤顶保持原压力,采用2号,3号,4号,5号共4个千斤顶进行同步顶升,顶升力按塔楼总荷载2/3计算,P3=2P1/3=1 612.8 kN,4个千斤顶可提供P4=4×1 000 kN=4 000 kN,P4>P3。千斤顶满足整个顶升要求。
顶升过程中,南北两墙下基础各负担着1/4塔楼的重量,两个支点(1号与6号,3号与4号)中心距5.0 m,基础强度、厚度较小,难以满足顶升过程墙重对基础形成的剪切力,故于南北两侧中间各设一个混凝土墩D1和D2,坐于灰土垫层,每墩提供750 kN抗力,采用50 t千斤顶(7号,8号),辅助北侧塔楼顶升和纠倾。……
