辐射井射水纠倾法工程实践

虞列雄，金以法

(1．宁波市江东区住房和城市建设局，浙江 宁波315040;2．浙江省岩土基础公司，浙江宁波315040)

1 工程概况

宁波市江东区王隘一村一幢住宅楼座北朝南，六层，二单元，砖混结构，预应力多孔板楼面，屋面局部现浇，钢筋混凝土筏板基础，建筑面积1555 m2。该楼于1993年竣工。该楼竣工后18年时间里，产生了较为严重的不均匀沉降，2011年4月测量数据为房屋向北倾斜14.5‰，属于C级危房。

该建筑所处的地质条件自上而下揭示如表1所示。

表1 场地工程地质条件

2 房屋倾斜原因分析

由于深厚淤泥和淤泥质粘土具有高压缩性，从而整幢房屋产生较大的沉降，房屋北侧重南侧轻是引起房屋向北倾斜的主要原因。

3 纠倾方案选择及确定

尽管该楼已产生了较大的沉降，但如果采用迫降类纠倾法，房屋一楼室内标高仍可满足业主使用要求。鉴于迫降类纠倾法与顶升类纠倾法相比具有成本低，纠倾时一楼居民不用搬迁，安全可靠风险小等明显优点，经与业主协商后决定采用迫降类纠倾法。

在沿海软土地区，迫降类纠倾法中辐射井射水纠倾法是目前天然浅基础建筑物纠倾中应用最广泛最成熟的方法，具有纠倾效率高，安全可靠，成本低等优点。因此，与其它迫降类纠倾法相比，本工程优先选用辐射井射水纠倾法。辐射井射水纠倾法是在基础沉降小的建筑一侧，布置若干沉井，沉井内布置若干射水孔，在射水过程中，泥浆水流通过沉井排出，泥浆排出的过程就是对建筑物进行纠倾的过程。

本项目在房屋南侧共布置5个深度为5.5～6.0 m，内径为1 m的工作沉井，工作沉井底部用钢筋混凝土封底，辐射状射水管布置在距离③1层土顶面以下0.8～1.2 m的淤泥质粘土中，射水管往下1 m即为沉井底面，③1层土有起伏现象，因此沉井深度也有所不同。射水管水平深度以到达D轴以北1 m为宜，如图1、图2所示。

图1 沉井平面布置图

图2 沉井冲淤断面图

4 纠倾工程的实施

4．1 辐射井射水纠倾法工艺流程(图3)

4．2 信息化施工

纠倾工程的实施过程实质上就是信息化施工过程。全部纠倾过程中，每天射水孔位置、射水孔深度，不同孔位置射水孔的射水时间均以建筑物回倾与沉降信息数据为依据。施工要点如下。

图3 工艺流程图

(1)建立沉降监测系统。在纠倾房屋周边不易遭受破坏，相对不动的地方设置高程控制点。在纠倾房屋四个立面及楼梯间设置35个沉降监测点，详见图4。

(2)建立裂隙观察点。在墙体裂缝部位粘贴石膏饼，并对裂缝进行编号。

图4 沉降监测点平面位置图

(3)根据房屋拟定回倾值，计算各沉降观测点的计划迫降量。本工程为单向纠偏，以北侧E轴桩为转轴，实测纠偏前建筑物向北最大倾斜率16‰、纠偏后残余倾斜率4‰控制各点的迫降量，如表2所示。当建筑物存在双向纠偏时，则各点的迫降量按2个方向分别计算得出的迫降量累加即可。

表2 各沉降观测点计划迫降量表

(4)合理确定沉降速率。当沉降速率过快时，个别沉降异常点沉降值偏离沉降线会偏大，由此会产生新的结构裂缝。沉降速度快时工期短、成本低，但风险大;沉降速度慢时安全性好，但工期长、成本高。合理的沉降速率一方面取决于施工单位的经验和操作工人的技术熟练程度，另一方面取决于建筑物整体质量和刚度。本工程将建筑物沉降最大点的沉降速率控制在3～5 mm/d。

(5)每天制定射水冲淤计划。每天早上首先对所有监测点进行监测并观察裂缝变化情况，以此制定当天各沉井射水孔数、孔位方向，孔深及射水时间。当发现某点沉降偏慢时，就在慢的位置增加孔数并延长射水时间，当发现某点沉降偏快时，就在快的位置减少孔数，并缩短射水时间。合理的射水冲淤计划是确保被纠倾房屋均匀、缓慢、协调地按预定计划回倾的保证。

纠倾异常情况的处理。

当出现以下情况之一时，即界定为异常情况，需立即停止施工，查明原因，纠正后才能继续施工。

①同一轴线上的所有监测点沉降值应在一条直线上，当偏离值(沉降值偏离沉降线的量/该测点与邻近测点的距离)达到0.5‰时;

②沉降最大点超过10 mm/d;

③原有裂缝有扩张现象;

④房屋主体结构产生新的裂缝;

⑤房屋回倾量与各测点迫降量不吻合。

(7)沉降观测记录。根据各观测点沉降观测记录表，摘录部分沉降点沉降观测记录如表3，并绘制了4条横向轴线的沉降值线性表(每5日)，见图5～8。

(8)纠倾结束的缮后工作。对射水部位土体进行注水泥浆加固以减少后期附加沉降，封填工作沉井，做好防复倾加固措施。

表3 部分观测点沉降观测记录表 /mm

图5 ①轴沉降线性图

图6 ③轴沉降线性图

图7 ⑧轴沉降线性图

图8 [11]瑏瑡轴沉降线性图

5 防复倾加固

5．1 防复倾加固方案确定

本工程还必须对房屋地基基础进行防复倾加固，以达到治本的目的。既有建筑地基基础加固的方法很多，但在沿海软土地区最常用最可靠的方法是——锚杆静压桩加固法。

5．2 设计参数的确定

本工程采用250 mm×250 mm静压桩，桩身混土C30，桩身结构采用浙江省标准图集《2004浙G28》，预制方桩单节长2 m，桩长以进入⑤1层土0.75～1 m为宜，单桩长约24 m，单桩设计承载力290 kN，最终压桩力435 kN，压桩终止时桩长和压桩力都必须达到设计要求。本工程共布桩32根，锚杆桩托换率约30%，如图9所示。

5．3 防复倾施工要点

(1)压桩前必须认真按设计要求做好压桩承台，新浇压桩承台与原片筏基础钢筋混凝土结合部位必须认真做好界面处理，确保新旧混凝土可靠联接。压桩承台做法如图10所示。

(2)E轴11根桩先行施工，待E轴11根桩封桩后开始房屋纠倾，纠倾结束后开始余下21根桩的施工。

图9 锚杆静压桩平面布置图

(3)必须确保压桩垂直度和电焊接桩质量符合规范要求。

(4)封桩前必须将水位降到桩顶标高以下，做好桩位孔周边界面处理，然后采用C30微膨胀细石混凝土浇灌密实。

6 结语

本工程纠倾结束后，房屋角点最大倾斜率为3.8‰，符合设计和规范要求，纠倾过程中房屋未出现任何新的裂缝，原有裂缝也未发现有扩张现象，纠倾效果很好;工程竣工后沉降监测资料表明，竣工退场3个月后沉降已趋于稳定，沉降速率符合国家规范要求。综合上述3点，工程质量验收合格，并摘除了危房“帽子”，居民得以安心居住。

通过本工程实践，获得如下2点体会。

(1)信息化施工非常重要，在房屋墙体上布置大量的沉降观测点，每天观测一次各点沉降变化，只要同一条轴线上的所有点的沉降值在一条线上，纠倾过程就不会对房屋结构产生损伤，纠倾就会十分安全。

(2)纠倾沉降速率必须依据施工队伍的技术熟练程度进行确定，当迫降速率快时，沉降异常值就会偏高，容易由此产生结构裂缝。

图10 压桩承台做法示意图

［1］ CECS 225:2007，建筑物位纠倾增层改造技术规范［S］．

［2］ 唐业清．建筑物移位纠倾与增层改造［M］．北京:中国建筑工业出版社，2008．

［3］ JGJ 123－2012，既有建筑地基基础加固技术规范［S］．

［4］ 李启明．建筑物纠倾工程设计与施工［M］．北京:中国建筑工业出版社，，2012．

［5］ 崔江余．建筑物托换技术［M］．北京:中国建筑工业出版社，2013．