关于建筑施工中桩基础沉降问题与对策分析

关于建筑施工中桩基础沉降问题与对策分析

姜媛媛

姜媛媛

身份证号码：230705198202180345黑龙江哈尔滨150000

摘要：建筑物的根基非地基基础莫属，它是地下的隐蔽工程，其勘察、设计以及施工质量对建筑物的安危具有举足轻重的影响。根据统计，在世界各国的建筑工程事故中，地基基础的工程事故位居首位，可见其重要程度。本文通过详细探究地基工程的施工，以增加相关工作人员对其重要性的认识。

关键词：建筑；桩基沉降；处理措施

正确认识地基基础不均匀导致的沉降危害，能够对其进行有效的预防及治理。由于各个建筑物的负载量不同，对土层的压缩性也就不尽相同，一旦发生地基沉降事故，其位于建筑物的下方，补救措施将会异常困难，并且很有可能出现灾难性的后果。这就需要我们防患于未然，采取相应措施将地基基础沉降对建筑物造成的损害减小到能够控制的范围内。下面以具体实例为例，对有关措施进行阐述。

1.工程背景概况

某建筑的主建筑占地空间为309m×125m的矩形地块，建筑的柱基采用桩承台基础，基桩为500mm的钻孔灌注桩，桩长32.6m，由于生产工艺对地面平整度要求较高，该建筑地面采取了无缝设计，地面板为连续的钢筋混凝土结构整板，结构层厚250mm，面层厚40mm，双层双向配筋。地面地基选用粉喷桩复合地基：粉喷桩桩径500mm，桩长15m，桩间距1.2m。在柱基承台部位，设计采用了搭接方式处理。该建筑交付使用的第三年经过我单位的勘察监测，发现地面和结构均发生不均匀沉降的现象。

2.沉降发生的理论分析

该处建筑的原设计是运用粉喷桩复合地基加固处理了原地面地基。提高粉喷桩复合地基的承载力最主要的因素是取决于粉喷桩桩体的水泥土质量与置换率。因为饱和软土的可塑性强，在使用搅拌机对其进行强制搅拌时，不容易被搅碎，并且与水泥粉进行均匀混合时很难形成要求所规定的水泥土。此时的实际施工中，人为影响粉喷桩成桩质量的因素较大，施工人员如果不按照具体的施工规程操作，比如使用喷粉的量过少，就会造成地基土得不到加固，相反地，又会扰动原状土，使地基承载力降低。在相关的调查结果中我们可以看出，此工程中的粉喷桩复合地基并未达到设计中的要求。

此处建筑物的建筑主体结构出现沉降主要原因为柱基的沉降，柱基沉降是由两部分组成的，即桩端持力层与下卧层沉降。以目前柱基沉降的情况来看，柱基沉降与差异沉降均超出了设计中的计算值。引发这种现象的原因最主要是由于柱基的沉降量低于地面板的沉降量，地面板搭接在承台上，这就造成承台处限制了地面板的沉降。当地面板的沉降已经超过所规定的最大限度后，地面部分的荷载就会转移到柱基上，柱基的承载量过大出现沉降，当柱基的自身荷载与地面荷载相加，超出柱基能够承受的极限承载力，结构主体就会遭到破坏。但是，实际上建筑地面向每根柱基施加的荷载都有所不同，因此导致主体结构出现不均匀的沉降。

3．避免桩基础沉降现象发生的必要性分析

建筑桩基如果出现较大幅度的沉降，就必然会破坏已经投入使用的建筑物，对其使用与外观造成影响，实际上较大的沉降量不但会对建筑物的外观与使用产生影响，更加严重的后果是不均匀的沉降以及在较短时间内出现大范围的沉降，严重时对建筑物造成的破坏是毁灭性的。不均匀沉降能够使建筑物的上部结构产生扭曲或是裂缝与倾斜，沉降较严重时还有可能造成建筑物的倒塌。

现实中由于受到环境因素以及临近基坑开挖等多种因素的影响，经常会出现建筑物的大幅度沉降，导致事故的发生。因此相对于建筑桩基来说，要将重点放在地基变形的问题上。在实际应用中，首先要对沉降的危害性有具体的认识，从全局考虑地基变形的问题，以采取合理有效的措施对其进行控制，这样就能够保证防止地基变形与降低地基沉降的幅度，消除不安全隐患。

4.施工控制措施探讨

4.1主要施工技术工艺

经过多方面的查阅研究资料，对该建筑的沉降做出了使用TSC桩成桩的施工技术来进行处理，为了验证TSC桩成桩工艺在主建筑地基土中成桩的可行性和成桩质量的可靠性，我们在建筑内选定了一块空闲场地进行了TSC桩的成桩试验，试验桩数5根。经过试桩检测发现，效果完全满足预想的加固设计，所以经过多方协定后决定使用该方法对该多层建筑的基础进行处理，主要施工技术工艺如下。

（1）地面板开孔

桩位测放后，用金刚石钻进在地面板开孔，钻头选用150mm的金刚石钻头，钻进深度大于地面板的厚度（290mm）。论文参考。

（2）旋喷钻头钻进

地面板开孔完成后，将工程钻机就位，安装旋喷钻头，启动高压注浆泵开始钻进。为使钻进顺利进尺，确保钻进效率，钻进进尺应和注浆泵的泵压和泵量相匹配。现场试验结果，当泵压（5-10MPa）、泵量（120-150L/min）时，钻进效率较高。旋喷钻进深度达到要求后，停钻准备压灌粉煤灰砂浆。

（3）压灌粉煤灰砂浆成桩

钻孔达到设计深度后，用循环液清孔，并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。提出钻杆换上注浆钻头放入孔底，自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。为保证成桩的完整性，钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应，以保持注浆钻头在浆液面lm以下。结合现场试验结果，室内确定的砂浆配比能够满足泵送要求，具体的工艺参数为：泵压≤2MPa，泵量≥150L/min，钻杆提升速度≤lm/min。

（4）TSC桩与地面板的连接

相关研究资料表明，当托换桩与地面板形成刚性连接时，能够获得较好的托换效果。因此，要使地面荷载通过TSC桩传到地面下较好的土层，必须让地面板和桩头形成很好的连接。TSC桩成桩后，在桩内放入一根127mm的无缝钢管，使TSC桩板地面板形成刚胜连接。论文参考。为了避免后续抬升注浆对TSC桩产生影响，TSC桩头与地面板的连接选择在抬升注浆结束以后。

4.2地面抬升试验

（1）地面抬升平整度控制标准

地面板面积较大，柱与柱之间高程不一致，很难制定整体平整度控制标准。为此，我们根据现场实际情况，制定了以下平整度控制标准，以便指导施工作业。

为确保地面抬升的均匀性，根据建筑平面布置图将地面划分为112个抬升地块，每个地块范围为18×150；每地块承台处现地面标高程为地面平整度测量的基本依据，即将承台处现地面高程视为不变高程；四角承台现地面高程的平均值为抬升基准；每地块内最终高程差异不大于±20mm；对差异沉降较大的相邻承台，连续地块实现平滑过渡，抬升基准以相邻承台地面之间的连线为基准，地块内各点以两侧承台连线形成的连线为基准。

（2）注浆孔的布设及要求

为减少对混凝土地面的破坏，注浆孔布设时应避开地面板45°线，而且孔的直径应尽可能的小，现场采用的钻孔直径为63mm。现场试验时，根据设备、堆载以及生产情况，对注浆孔的布设进行了相应调整。

（3）抬升注浆修复过程中的抬升观测

在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值，采用量程为50mm的百分表进行观测，并随时提供抬升数据，当抬升量达到设计抬升高度时，停止注浆。注浆同时，应对注浆区附近货架及设备基础进行观测，发现异应立即停止注浆并进行及时处理。抬升注浆结束，待浆液完全凝固后，再次进行地面高程测量，检查各地块的平整度是否在控制范围内。

5.结语

检测完成经过加固处理的桩基后，还要加固处理原基础的承台，并且要历时一年时间观测各个承台的沉降情况，由此得出基础承台最大的沉降量为2.5mm，通常在1.0-2.0mm的结论，该结论表明加固的效果明显，已经超出设计的期望值。通过对本工程的研究分析得知，科学的对工程进行加工处理，能够有效地缓解桩基沉降的问题，为相关工程提供经验与借鉴。

参考文献：

[1]高淑芹，徐永胜.桩基不均匀沉降治理的工程实践.工程建设与设计，2006，（2）.

[2]宋功河，王永祥，朱金生.桩基不均匀沉降治理的工程实践.华东交通大学学报，2005，（4）.

[3]李朝晖.桩基沉降的研究现状.中小企业管理与科技，2008，（1）.