刘桂平2011.5.31论文

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1、地基土桩式托换及顶升纠偏工程实践作者：刘桂平(山西太行建设开发有限公司)摘要：某项目工程塔楼由于地基土发生不均匀沉降，致使该塔楼整体向北倾斜，采用地基土桩式托换及顶升纠偏的方法对塔楼进行治理。治理后塔楼与门楼顶张开裂缝完全恢复，倾斜度小于设计规范所规定的偏差，且变形处于稳定状态，施工及顶升期间塔楼未产生新的裂缝，达到了预期的治理效果。Abstract：Towerasaprojectofunevensettlementoffoundationsoil,resultingintheoverallnorthwar

2、dtiltofthetower,theuseofsoilandpileunderpinningthemethodofTrestletowerfortreatment.Theroofofthetowerandthegateafterthetreatmentwithopenfracturesfullyrecover,thegradientislessthanthedeviationunderthedesignspecifications,andthedeformationisstable,thetowerdur

3、ingconstructionandliftingdoesnotproducenewcrackstoreachthedesiredtreatmenteffect。关键词：桩式托换；顶升；纠偏1引言某项目工程塔楼高13.4m，结构三层，平面面积为5.0m×5.0m，条形基础、砖混结构，基础宽0.8m，墙厚0.37m，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80～100mm。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。2诱

4、发塔楼地基不均匀沉降原因2.1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。2.2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。2.3回填土层滞水含水层厚度均2.4m，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。3顶升、纠偏设计3.1顶升力的确定地基承载力180kPa，建筑面积25㎡，基础面积13.44㎡，要求顶升力P1=13.44×180=2419kN。根据设计要求，

5、拟布6个100T千斤顶（1#～6#），千斤顶及托换桩位置见下图：基础南侧沉降1mm，北侧沉降3.4mm，为找平基础，6个千斤顶同时顶升31mm，千斤顶需顶升力P1=2419kN，6个千斤顶同步顶升可提供P2=6×1000=6000kN，P2>P1。1#、6#千斤顶保持原压力，采用2#、3#、4#、5#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=1612.8kN，4个千斤顶可提供P4=4×1000kN=4000kN，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

6、负担着1/4塔楼的重量，两个支点（1#与6#，3#与4#）中心距5.0m，基础强度、厚度较小，难于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砼墩D1和D2，坐于灰土垫层，每墩提供750kN抗力，采用50T千斤顶（7#、8#），辅助北侧塔楼顶升和纠倾。3.2托换桩反力验算人工挖孔灌注桩提供反力，经计算，人工挖孔桩全部进入中等风化石灰岩1m，桩径φ800mm，采用15根22为主筋，φ10螺旋筋@150mm，16加强筋@2000mm。在残坡积物以上考虑负摩阻力，考虑残坡积物和嵌岩段摩阻力及端阻力

7、，可提供单根桩竖向承载力特征值为Ra=2814.5kN，6个托换桩可提供反力F=6×2814.5=16887kN，该反力F>>P1和P3，满足顶升要求。3.3基础顶升强度设计基础宽0.8m，高0.3m，经验算强度难于满足顶升要求，需加设补强梁，采用C30砼进行浇筑，补强梁截面400mm×400mm，上部钢筋为520，下部钢筋为220+520，箍筋为φ8@200。3.4千斤顶卸荷及其要求完成最后一级顶升稳定3小时后千斤顶方可卸荷。卸荷前将工字钢支撑钢楔用锤塞紧，拆除千斤顶。拆千斤顶顺序先拆南侧，继之拆除中部，

8、随后为东北和西北角，最后拆除南北两侧中部千斤顶。待千斤顶拆除后马上浇注二步砼及三步微膨胀硬性砂浆后，才能拆除后续千斤顶，按此做法完成全部千斤顶拆除工作4施工工艺4.1导洞、平洞、主洞土方开挖根据既有建筑物托换桩布桩位置，确定导洞施工方位，每个导洞贴基础边缘向下开挖，直径800mm，基础下挖1.7m，使用测量仪器进行测量定位，确定平洞施工方向，平洞沿托换桩桩孔方向开挖，高1.7m，宽1.0m，挖至桩孔位置进行主洞施