施工纠偏措施建筑物倾斜过大的纠偏方法.docx

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施工纠偏措施建筑物倾斜过大的纠偏方法

施工纠偏措施建筑物倾斜过大的纠偏方法

施工纠偏措施

项目目标动态控制的纠偏措施

　1．组织措施，分析由于组织的原因而影响项目目标实现的问题，并采取相应的措施，如调整项目组织结构、任务分工、管理职能分工、工作流程组织和项目管理班子人员等；

2．管理措施（包括合同措施），分析由于管理的原因而影响项目目标实现的问题，并采取相应的措施，如调整进度管理的方法和手段，改变施工管理和强化合同管理等

3．经济措施，分析由于经济的原因而影响项目目标实现的问题，并采取相应的措施，如落实加快工程施工进度所需的资金等；

4．技术措施，分析由于技术（包括设计和施工的技术）的原因而影响项目目标实现的问题，并采取相应的措施，如调整设计、改进施工方法和改变施工机具等。

当项目目标失控时，人们往往首先思考的是采取什么技术措施，而忽略可能或应当采取的组织措施和管理措施。

组织论的一个重要结论是：

组织是目标能否实现的决定性因素。

应充分重视组织措施对项目目标控制的作用。

项目目标的事前控制

项目目标动态控制的核心是，在项目实施的过程中定期地进行项目目标的计划值和实际值的比较，当发现项目目标偏离时采取纠偏措施。

为避免项目目标偏离的发生，还应重视事前的主动控制，即事前分析可能导致项目目标偏离的各种影响因素，并针对这些影响因素采取有效的预防措施

建筑物倾斜过大的纠偏方法

根据纠倾工程设计方案应编制施工计划，并要注意以下内容：

1、对整体刚度较差的建筑物，纠倾施工前先进行破损部位或建筑物整体的加固施工，防止建筑物在施工时发生倒塌。

2、要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降，并估计纠倾后建筑物地基可能持续的变形（即滞后的回倾量），在纠倾施工时及施工后要加强现场观测，并要采取有效的处理措施。

3、施工前要对相邻建筑物及地下设施进行一次检查或测量，要与对方协商或签订协议，采取必要的保护措施。

4、对于纠倾后的复倾可能性，应根据防复倾加固设计，在纠倾施工前或施工后进行加固处理。

5、纠倾扶正施工前要进行现场试验性施工。

以便选定施工参数，验证纠倾扶正的设计方案可行性，进行必要的调整与补充，使其更臻完善。

6、应当具体安排现场监测方式，监测点，监测内容和手段，布设回倾率的控制装置，以便通过监测，控制回倾速率，调整施工进度与施工方法，掌握纠倾复位结束的时机，预留滞后回倾量。

密切观测建筑物裂缝变化情况，根据裂缝变化规律，调整纠倾速率或采用相应的辅助措施。

为了防止纠倾后建筑物再度倾斜，应在纠倾施工前或施工后，进行防复倾的加固。

防复倾加固有以下几种常用的方法：

　1、抬墙梁法：

采用预的钢筋混凝土梁或钢梁，穿过原房屋基础下，置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上。

　2、锚杆静压桩法：

利用房屋自重，在原房屋基础两侧，凿压桩孔，埋入锚杆，借锚杆反力，通过千斤顶进行压入预制桩加固地基，该法适用于有钢筋混凝土条形基础或钢筋混凝土筏板基础的建筑物加固。

尤其对地下水位较高不便于开挖加固的地基更有效。

如原为砖基时，应首先对砖基础进行外包钢筋混凝土套加固，为压桩创造条件

3、静力压入预制桩法：

以房屋自重和基础底面作为反力托，利用千斤顶直接在原房屋基础下将桩压人土中，以便托顶住房屋，该法适用于地下水位较低地区，基础下地基有软弱层，基础具备支托条件的房屋。

施工时需在基础下分别开挖压桩坑。

　4、双灰桩或双灰井桩法：

双灰桩可在房屋基础边缘，用特制洛阳铲或成孔机具做竖直或斜向孔（可单排或多排布置），填人的粉煤灰及生石灰（按3：

7配合拌匀），也可根据当地经验选配。

此类桩体具有膨胀性、吸水性，发热及离子化固结作用。

双灰井桩的直径可选80～100cm，在房屋各单元条形基础之间开挖桩孔，夯入双灰料，并将条基最后改为筏基，通过双灰料膨胀挤抬墙下基础，达到加固目的。

桩偏移及倾斜过大的纠偏方法

桩偏位及倾斜过大在很大程度上是可以避免的，但有些情况下由于场地土质太差或土质差异较大（这将产生巨大的推挤作用），即使采用了按常规判断合格的围护结构，也是很难控制桩的偏位的。

因此，如何纠偏是一个十分值得研究的课题。

对于桩偏位的处理最重要的是要搞清以下几个问题：

一是桩偏位后桩身质量是否完整。

为确定被挤偏的桩的损伤程度和完整性，首先对之进行低应变动力检测。

二是偏位至何种程度承载力会出现损失，损失多大。

根据笔者所做实验，桩偏位在50厘米以下，对承载力影响轻微，承载力一般下降10%左右；偏位在50至80厘米时，承载力一般下降20%至30%。

三是桩承载力设计值是否有一定程度的富余。

这主要要看结构师设计桩桩基时，承载力是否有一定程度的富余以及底板配筋是否能将这种富余充分发挥。

综上，如果低应变检测显示桩身完整，无明显缺陷，同时桩偏位小于50厘米，而且桩承载力有一定程度的富余，经计算结构是安全的，那么一般情况下不需进行偏位处理；当然如果经计算结构是不安全的，仍需进行处理。

如果偏位大于50厘米，则需要进行纠偏处理，从经济角度出发，我们可同时考虑以下两种解决方案：

1、推顶法（即桩顶施加水平推力）使桩复位。

施工步骤如下：

（1）钻孔排土，根据偏位的程度在桩前侧用地质钻机钻孔，清除桩身前侧土体，以有利于用较小的水平推力回复桩位；

（2）安装反力架，就位千斤顶，推桩移位；（3）桩的固定。

在桩侧的孔穴内，灌入碎石，人工插捣致密，注入速凝水泥浆，使桩侧和桩底虚土中的孔隙部分被浆液所充填，并较大幅度的增加桩侧和桩底一定范围内的土体强度和变形模量，提高桩底土的抗偏荷载能力；（4）对所有经纠偏处理的桩进行再次低应变检测，以便加固桩身。

2、锚杆静压桩补桩。

借助于锚杆桩来弥补桩偏位所丧失的部分承载力，并可根据工程桩的实际偏位情况，灵活进行处理。

在浇筑承台时预留好锚杆桩桩孔，其余按原设计进行施工，不会影响施工工期和工程质量。

根据以上经济性和可靠性分析，决定分情况采用两种方法予以综合处理，即推顶法用于处理偏位小于50cm的管桩，锚杆桩补桩法用于处理偏位大于50cm的管桩。

基本纠偏过程

基本纠偏过程是指管道利用自身构造进行的,主要是依靠纠偏油缸拼装成的液压纠偏系统的作用实现的。

对于长距离、大直径顶管施工,一般采用4组纠偏系统。

该系统可以控制4组油缸的各种动作和油压,根据纠偏需要通过调整纠偏千斤顶的伸缩量灵活调整顶管前进的方向。

本项目采用钢筋混凝土工具管,其结构分为2节,第1节与第2节之间安装纠偏油缸。

第1节与第2节之间不是固定的,而是可以上下、左右转动,顶进过程中的纠偏正是依靠第1节工具管实现的。

假设管道在顶进过程中向上偏离了轴线需要纠偏,图中前2节为工具管,从第3节开始为钢筋混凝土管道,其中测定管道轴线偏差的偏差测定标尺设在第1节的后部。

转动工具管的第1节,使其前端下沉,后端上抬,同时带动第2节前端上抬。

第2节上抬致使工具管与管道第1段之间的下部间隙增大,第1、2节的上抬结果导致偏差增加。

假设工具管的纠偏角是β,第一节与原管轴线形成角α1。

随着管道的深入顶进,受到后部顶进设备的推力作用,工具管与管道第一段之间的下部间隙逐渐变小,最后消失。

假设工具管纠偏角不变,仍为β,这时工具管第一节与原管轴线的夹角变大,变为α2,并且有α2>α1。

此时管道偏差不再发展,随着顶进,偏差开始减少。

顶管继续进行,工具管前端慢慢向轴线靠拢,后续管段进入弯曲段,工具管与第1管段之间的上部间隙增加,第1管段与第2管段间的间隙一旦进入弯曲段,上部间隙也会增加,工具管第1节与原管轴线的夹角增大到α3,并有α3>α2>α1,即与设计的施工方向夹角逐渐减小,从而实现纠偏的目的。

辅助纠偏措施是指在利用设备自身的纠偏系统很难达到纠偏目的时候,利用外力协助管道自身结构进行纠偏的过程。

下面介绍挖土纠偏法、强制纠偏法和混合纠偏法3种。

（1）挖土纠偏法

通过在不同部位增减挖土量达到纠偏的目的,该方法适用于管道偏差较小的情况,一般偏差为10～20mm时采用。

（2）强制纠偏法

通过在管道外部施加外力进行纠偏。

一般适用于偏差大于20mm的情形,使用圆木或方木顶在管子偏离中心的一侧壁上,另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤中,支架稳定后,利用千斤顶给管子加力,使管子得到校正。

在工具管旋转过程中,可强制改变切削刀盘的旋转方向,或在管内需要纠偏的方向增加配重。

（3）混合纠偏法

采用上述2种方法的组合,主要适用于纠偏难度特别大的地段,如地质较硬地段。

纠偏经验总结

（1）勤顶勤测勤纠。

在顶管顶进过程中要经常对顶进轴线进行量测,并与设计轴线相比较,发现偏差及时纠正。

在本项目中原则上是每顶进一节就测量1次,在软弱地层中适当提高测量次数,确保偏差能够及时发现和纠正。

（2）动态纠偏。

纠偏尽量在管道顶进过程中进行,避免在静止状态纠偏。

实践证明,当管道处于静止状态时,所需的纠偏力比顶进时纠偏增加50%～90%;同时,静止状态下纠偏将对第1段钢筋混凝土管产生较大的不均匀应力。

在动态纠偏过程中,通过观察偏差发展趋势可以灵活确定纠偏方案。

如果偏移量不大,且偏移方向靠近设计轴线,可以暂时不采取纠偏措施,而是继续顶进,直至偏差消除。

（3）尽量采用小角度纠偏。

工具管纠偏后,刃脚后部形成一个空隙,空隙的大小与纠偏角有关,纠偏角越大,空隙越大,管道顶进时周围土体容易坍入空隙造成地面沉降。

同时,钢筋混凝土管纠偏比较灵敏,只要工具管能开挖出隧洞轮廓,紧跟的混凝土管道就能顺着隧洞跟进。

因此,钢筋混凝土顶管的纠偏角不宜过大,否则容易造成轴线弯曲和地面沉降。

（4）重视管道第1节的材质质量和长度。

管道第1节紧跟工具管,在顶进和纠偏过程中,第1节管道要承受工具管的反复应力,如果第1节材质不好,在顶进过程中很可能会出现第1节管道开裂、破碎等。

因此,在长距离顶管过程中通常将第1节管道采用钢质管段代替钢筋混凝土管段。

另一方面,第1节管道的长度过长将影响纠偏的灵敏度,过短则容易引起较大的偏转角。

因此,确定第1节管道的合理长度对于纠偏有较大的帮助。

（5）加强纠偏过程中的量化工作。

由于设立在工具管尾部的纠偏测点与工具管端面有一定距离,工具管纠偏后的效果要顶进这一距离后才能反映出来。

为了及时掌握工具管端的偏差,可通过测点的偏差、工具管第2节的斜率和工具管的纠偏角推算。

同时,在纠偏角不变的情况下,管道的转弯半径基本一致。

所以施工中可绘制工具管测点的行进轨迹曲线以预测偏差的发展趋势,从而帮助操作人员及时改变纠偏角,避免产生轴线过度弯曲。

3与纠偏有关的其它问题

纠扭技术

管道在纠偏过程中很常见的是管道轴线发生扭转现象,这是由于管道轴线在2个或以上方向发生偏移

管道产生扭转原因

（1）顶管设备自身原因。

顶管设备安装精度是决定顶管施工精度的前提条件,在顶管安装和使用过程中,如果主油缸或工具管刀盘轴线与管道轴线不平行,则在顶管施工过程中很容易使管道产生扭矩,从而在顶进过程中发生管道扭转。

（2）施工原因。

在进行顶管施工时,管道内要布置各种施工设备,如果布置位置不对称,就很容易使管道朝着某个方向形成固定扭转。

同时,由于受地质条件影响,管道也很容易发生偏移。

在进行管道纠偏时,工具管纠偏后产生纠偏反力,如果纠偏反力的合力中心不通过管中心,管道就要扭转。

在纠偏过程中,如果纠偏角度小,则实施纠偏时所需的外力就小,根据作用力与反作用力原理,纠偏反力就小,管道发生扭转的速度就慢。

反之纠偏角度越大,产生的反力就越大,管道扭转速度也就加快。

因此,控制纠偏角是防止和减小管道扭转的重要途径。

纠扭措施

（1）提高顶管设备安装质量,预防管道发生扭转,主要是从提高顶管设备安装工艺精度入手,尽量避免或减少顶管设备的各部分安装偏差,如主油缸固定牢固,尽量与管道轴线平行等。

（2）严格按照施工程序施工,减小纠偏造成的扭转。

首先是管内设备布置重量要对称,尽量避免由施工程序造成的扭转。

在纠偏过程中认真执行增加纠偏次数,减小纠偏角度原则,减小因纠偏方法不当造成的管道扭转。

另外,可以通过施加外力进行管道扭转,如采用在扭转方向的反方向施加外力（可以通过配重的方式解决）,使管道产生相反扭转,从而平衡原先存在的扭转力。