【摘 要】本文介紹了建筑物增層改造工程中幾種常用加固基礎方法的優(yōu)缺點和適用范圍，并結合某醫(yī)院大樓裙樓加層時原有加固基礎的工程實例，系統(tǒng)介紹了基礎底面加固法的設計方法和施工要點，尤其對加固施工過程中的基坑開挖、卸栽加固、界面連接處理以及加固施工質量控制方法等關鍵技術進行了較為深入的探討。房屋加固施工和使用過程中的沉降觀測結果表明加固基礎效果良好，對類似基礎的加固具有良好的參考意義。 

【關鍵詞】建筑物增層；加固基礎；處理方法 

　　0.前言 

　　在實踐工程中，由于種種原因造成建筑物功能的改變和使用荷載的增加，導致原有建筑物基礎因承載力不足而出現(xiàn)不均勻沉降、傾斜，甚至倒塌等工程事故，因此必須采取可靠的措施對原有基礎進行加固處理或另設外套框架基礎來承擔上部新增荷載，以保證加固后的房屋基礎具有足夠的承載能力，滿足正常使用要求。 

　　當前，對原有基礎為柱下獨立基礎的加層改造房屋來說，常用的加固基礎方法有擴大基礎底面積、增加基礎埋置深度和增設外套框架基礎等方法。擴大原基礎底面積加固法是通過增大基礎底面面積的方法來承擔上部結構因加層改造而新增的荷載，從而使得加固后基礎的抗彎、抗剪以及抗沖切能力仍能滿足承載力設計要求。該加固方法施工比較方便，費用較低，尤其適合埋置深度不大的加固基礎，但要考慮周圍是否有允許基礎加寬場地。增加基礎埋置深度的加固方法，是通過接長原有基礎使其置入更深的承載力更好的土層，目的是使地基基礎仍能滿足加層改造房屋的承載能力要求。該方法一般和擴大基礎底面加固法結合實施，適用于土層易于開挖，緊鄰下臥層為良好持力土層并且持力層在地下水位以上的加固基礎。加固時需分段分批施工，施工難度較大，尤其要加強基礎加深時的沉降觀測。增設外套框架的基礎一般不與原有基礎連接，單獨承擔因加層改造而新增的荷載，適用于原承重結構及地基基礎難以承受上部過大加層荷載的情況，但它不宜用于設防烈度超過8度的地區(qū)加固基礎。 

　　1.工程概況 

　　該醫(yī)院位于市區(qū)，為混凝土框架結構，主樓建筑高度98m，地上20層，地下3層，基礎類型為片筏基礎；裙樓地上1層，地下1層，其基礎類型主要為柱下獨立基礎，由于工作的需要，在醫(yī)院裙樓原有結構上增加1層（層高5m）后，將醫(yī)院裙樓的l至2層改造成實驗室，相應的樓面活荷載由原來的2.5kN/m2變?yōu)?.5kN/m2。 

　　據地質勘察報告，工程場地穩(wěn)定，場地類型為中硬場地土，建筑場地類別屬II類。場地自上而下各地層為：①人工填土，厚度1.6～5.lm，②淤泥質亞粘土，厚度0.2～0.4m，③第四系沖積層，卵石及圓礫，厚度0.2～1.4m，④第四系殘積亞粘土，泥質砂巖及礫巖，厚度0.4～1.8m，⑤強風化砂礫巖，最大厚度11.4m，⑥中風化砂礫巖，揭露厚度7.6～12.8m，巖芯呈塊及柱狀。穩(wěn)定水位為地面以下9.6m。 

　　2.加固基礎方案 

　　根據地質勘察報告和結構分析結果表明，經加層改造后，原有主樓的片筏基礎仍能滿足承載能力要求，不需要進行加固；但裙樓加層部分的原有柱下獨立基礎因承載力不夠而急需加固。根據原有設計資料，柱下獨立基礎埋深4.lm，混凝土強度等級為C20，基底持力土層為卵石層，地基承載力特征值fak=250kPa。經過現(xiàn)場勘察基底土層的分布情況，并考慮到主、裙樓基礎類型和基礎埋深的差異，以及加固施工場地的限制，決定在原基礎上增加鋼筋混凝土套，采用加大基礎底面積的方法對加層部分的柱下獨立基礎進行加固。 

　　2.1加固基礎設計計算 

　　加固設計時，根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）的要求，對原臺階式柱下獨立基礎分別進行了抗沖切和基礎底板抗彎承載能力的驗算，其驗算過程如下所述。對原基礎的抗沖切驗算，分別取柱邊與基礎交接處以及基礎變階處截面進行驗算，其驗算公式如（1）所示[3l：經計算，加層以后原柱下獨立基礎的抗沖切承載力仍能滿足規(guī)范設計要求，但柱邊Ⅱ一Ⅱ截面的彎矩設計值由加層前的186.8kN.m增加到368.51kN.m，原基礎板底配筋遠遠不能滿足抗彎承載力要求，急需加固。加固時，將基底沿Ⅱ一Ⅱ方向兩邊對稱加寬300mm，加寬后實際尺寸a=b=3.2m；同時，根據規(guī)范要求設計中新增部分材料強度提高一級且不低于C25，故加固基礎部分混凝土采用C30；此外，由公式（4）可知，適當增加基礎高度可減少底板抗彎鋼筋的面積，故將基礎高度由500mm增加到l100mm。其中加寬部分基礎底板鋼筋通過植筋方式與原基礎相聯(lián)接。 

　　2.2加固施工流程 

　　加固施工前，在現(xiàn)場勘察和熟悉加固設計圖紙的基礎上，編制了詳細的施工方案和安全實施細則。 

　　3.施工關鍵技術的處理 

　　3.1加固前的卸載 

　　當被加固基礎負載加固時，原鋼筋、混凝土已有初始應變，存在著應變滯后現(xiàn)象，屬于二次受力結構。為了使加固部分能與原基礎變形協(xié)調，加固前應先行移去荷載卸荷、或加臨時支撐卸載。施工過程中，為了減輕基礎承受的上部荷載，在加固前移除了不必要的附屬重物，并根據情況拆除了部分非承重墻體，對上部結構易發(fā)生滑動的部位采取臨時加固措施。開挖出來的土方及時外運，嚴禁堆置在基坑周圍。同時對開挖卸載可能引起的基坑底部剪切隆起的危險進行重點監(jiān)測。 

　　3.2基坑的土方開挖 

　　因基坑開挖面積較小，原地下室地面無結構底板，故采用人工開挖，從地下室地面分臺階放坡連續(xù)開挖。挖方前做好地面排水工作，防止地表水滲泡基坑而降低原基礎的地基承載力。開挖時注意不要碰撞或損傷原有基礎，保證基坑開挖斷面位置準確且基底土無明顯擾動�；�坑開挖至設計標高后，在24小時內澆筑與原基礎材料及厚度相同的Cl0混凝土墊層，這樣不但可以避免基坑因暴露過久影響基坑的承載力，并且可以使加固后的基礎與原基礎的基底標高和應力擴散條件相同和變形協(xié)調。開挖過程中，注意保護原基礎，不要碰撞或損傷原基礎，同時注意避免破壞鄰近建筑物基坑、地下管線、永久性道路等。 

　　3.3界面的連接處理 

　　新老混凝土界面進行鑿毛處理并沖洗干凈，隨后用高標號純水泥砂漿（內摻環(huán)氧樹脂膠）涂刷，加寬部分基礎混凝土采用UEA微膨脹C30混凝土澆注，以防止出現(xiàn)收縮裂縫。新老鋼筋采用植筋連接時，應先采用鋼筋定位探測儀測定元基礎內部鋼筋情況，然后定位鉆孔，孔徑比鋼筋直徑大5mm，鉆孔深度比鋼筋植入長度大4mm且不小于10倍植入鋼筋的直徑。清理干凈鉆孔后注入粘結膠，同時將鋼筋錨固部分用膠裹滿，緩緩插入孔中將孔中空氣擠出。待完全固化后，才進行下一工序施工。若新鋼筋與原有構件的鋼筋采用焊接連接時，宜采用兩面焊接，焊接前應先將焊接部位徹底清理干凈，由專業(yè)人員施焊，確保焊縫質量。 

　　3.4施工質量的控制方法 

　　加固施工前，在裙樓埋設了10個沉降觀測點，對裙樓在基坑的開挖和加層改造過程中的連續(xù)沉降進行詳細的觀測。澆注用混凝土的坍落度不能大于80mm，并按規(guī)范要求留置混凝土試塊送檢，并保證上層混凝土在下層混凝土初凝之前全部完成，以避免出現(xiàn)人為施工縫�；炷�土澆搗后，至少7天內經常濕水養(yǎng)護，直到混凝土強度達到70%以后才能拆模，拆模過程防止碰損邊角混凝土。對植筋部位有缺陷的混凝土應先進行補強處理，對植入鋼筋去污除銹處理，并保證在膠的固化過程中不能擾動鋼筋。同時，通過植筋現(xiàn)場拉拔試驗，保證強度達到要求�；�坑分層回填厚度不大于300mm，在基礎周圍均勻回填，壓實系數不小于0.95。 

　　4.結語 

　　通過施工、使用過程中的沉降觀測結果顯示，加固后的房屋整體沉降均勻，沉降量很小達到規(guī)范要求，滿足房屋的使用功能，說明采用該方法對加層改造工程的加固基礎是成功的，可為類似工程提供借鑒。 

　　【參考文獻】 

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　　[2]侯小紅，于康娟.某工程房屋加層改造的結構設計[J].太原城市職業(yè)技術學院學報，2009，（06）. 

　　[3]王剛.某教學樓接層.改造.加固中技術問題的解決[J].今日科苑，2009，（14）.