结构改造加固技术.docx

结构改造加固技术.docx

《结构改造加固技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构改造加固技术.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

结构改造加固技术

目      录

第一章 结构改造加固技术3

第二章 改建工程基础托换与结构加固13

第三章 树根桩加固既有建筑地基21

第四章 框架脱离法加层25

第五章 混凝土构件粘钢加固30

第六章 结构加固补强处理37

第七章 多层砖混办公楼纵向平移41

第八章 房屋加固改造中的锚接技术45

第九章 承重砌体置换49

第十章 地下临时支护静态爆破拆除53

第十一章 树根桩加固不均匀沉降56

第十二章 钢屋架补焊59

第十三章 地下室外墙裂缝的处理61

第十四章 砖混结构房屋的托梁拆墙64

第十五章 住宅危房墙体楼板加固措施67

第十六章 斜拉桥机理加固房屋结构70

第十七章 悬臂柱承楼梯外倾下沉的处理73

第十八章 钢筋混凝土吊车梁的简易加固75

第十九章 建筑喷射混凝土修补加固77

第二十章 砖烟囱裂缝的处理79

第二十一章 旧冷却塔的补强加固82

第二十二章 多层结构增层设计85

第二十三章 JGN结构胶钻孔锚筋87

第二十四章 保温屋面渗漏修缮95

第一章 结构改造加固技术

原3号楼为一般办公楼。

由于使用功能发生巨大变化，同时使用荷载增大，除须对原建筑结构进行改造加固处理外，还要新增建筑面积。

本工程为框架剪力墙结构，建筑面积为64605．71m2，地下3层，地上10层及16层，最高点72．480m。

　　结构改造加固中增建了观景电梯，电梯井每层四周加走廊（每层挑出牛腿，新增5m 宽的钢筋混凝土挑台）。

几乎每层楼板、梁、柱都进行了加固，加固点达2000多处，加固用钢材680t ，改造总面积达4．3万m2。

1　钢筋混凝土柱的改造加固

1．1　外包混凝土加固

　　采用外包钢筋混凝土围套，加大柱截面或在原有钢筋混凝土柱一侧加贴钢筋混凝土等方法。

先打掉原柱的混凝土棱角，将柱子混凝土表面的残渣清除干净、凿毛，并用水湿润，再刷水灰比为0．4的纯水泥浆（也可用界面剂）一遍。

若新浇筑的混凝土壁厚小于100mm 应采用细石配制，最大粒径不超过20mm，待混凝土初凝后应加强养护，保证新旧混凝土良好结合，并防止空鼓开裂，混凝土强度等级宜使用C40，用525号硅酸盐水泥配制。

当混凝土壁厚大于100mm 时，骨料粒径亦应小于浇筑混凝土最小厚度的1／2及钢筋最小间距的3／4。

所用钢材一般为Ⅰ、Ⅱ级钢筋，型钢及钢板采用《碳素结构钢》（GB700－88）规定的Q235（3号钢）。

3号钢和I 级钢筋使用E4303、E4311型号焊条；Ⅱ级钢筋用E5003、5011型号焊条。

为保证混凝土密实，当新浇混凝土厚度小于100mm 时，采用喷射混凝土或其他可靠方法。

　　新加受力钢筋与原有钢筋焊接时，应在焊接部位打掉保护层，露出原有钢筋截面的一半。

剔凿旧混凝土时应不断检查周边混凝土是否被破坏，对已破坏部分的混凝土（包括浮石）应清除掉。

在原有钢筋上焊接新加钢筋时，除应尽量降低焊接温度外，还应采取加垫石棉布的方法保护附近混凝土。

　　在原钢筋上焊加固钢筋时，必须保证焊缝的质量（包括长度）。

咬边及气孔等均应符合焊接规范，并在焊接后将露在表面的焊渣敲去。

柱子新增受力钢筋的混凝土保护层厚度为30mm。

　　因改造结构需要，在原钢筋混凝土墙、柱上需打锚杆与新构件（如悬臂梁等）拉结时，采用电动金刚石空心钻头钻孔机钻孔，孔深一般为15～20倍钢筋直径。

插入钢筋后用结构胶灌注严密，不留缝隙，并在使用前进行拉拔力试验，经设计认可后方可正式使用。

施工过程中，也应抽样检验核查其拉拔力是否能满足要求。

1．2　包角钢加固在原柱子四角包E 100×10角钢，并用乳胶水泥砂浆使角钢与柱混凝土紧密粘贴牢固。

沿柱高再将扁钢箍（间距450mm）与角钢焊接牢固（图1）。

具体作法如下。

图1　柱包角钢加固作法

（1）配制乳胶水泥时，要求乳胶（聚醋酸乙烯乳液）含量为水泥重量的5％～10％，加水适量，呈膏状体。

（2）采用乳胶水泥粘贴外包型钢时，应先在柱角（预先应做处理）上抹厚5mm 的乳胶水泥，随即贴上角钢。

为防止角钢松脱，应用特制夹具在柱的两个方向将4根角钢与柱子牢牢夹紧（夹具间距以500mm 为宜），然后将扁钢（－50×5）箍与角钢焊接，并应交错施焊，防止过热，在乳胶水泥初凝前必须完成。

　　（3）如上下柱子均需用此方法加固时，应使用通长角钢，不要断开。

所有外包型钢施工完毕后应在型钢表面抹一层1∶2水泥砂浆（厚20mm），抹面层时严格按北京市《分部项目工程工艺规程》执行，防止空鼓、裂缝。

　　（4）柱上下与楼板连接处可根据柱子受力要求加角钢套箍（图2），以加强柱子受力性能。

图2　柱脚角钢套箍

1．3　柱综合加固法

　　除以上两种柱子加固方法外，还有一小部分采用综合加固方法，即把以上两种方法综合使用，如图3所示。

图３ 柱综合加固方法

2　钢筋混凝土梁的加固

　　梁加固比柱子加固复杂，操作也较困难，部分楼板需开大洞（作管道间使用），因此除楼板加固外，还需要新增加次梁。

根据受力情况，梁的加固可分为以下几类。

2．1　新增加次梁

　　一般在两根主梁的跨间加一根次梁。

由于楼层荷载有较大幅度增长（如增加隔断墙和卫生间设备等），且增设次梁后主梁受力情况也发生改变，故主梁也需进行加固。

次梁加固方法如下：

（1）支护楼板（留出新次梁的位置），然后沿梁长按梁宽度凿去楼板混凝土；

（2）安装主梁与次梁交接处的钢板套箍（用作次梁支座用，见图4）；（3）焊上托钢筋的小块钢板，安装次梁主筋；（4）支新次梁底模，绑扎梁钢筋、箍筋等，再合上侧模，加支撑；（5）浇筑新次梁混凝土及养护。

图4 主梁与次梁交接处作法

2．2　主梁加强作法

2．2．1　主梁贴钢板法加固

　　采用钢板粘结加强时，分两种情况：

一种是只加粘梁底面，另一种是除加粘底面外，还要加粘梁的两侧。

这两种加强方法均需在靠近柱位置沿梁长设置钢板箍若干个，并用胶将梁底及梁侧的钢板与原有梁的混凝土贴紧粘结牢固。

为便于固定，安装钢板时可通过膨胀螺栓，使已涂上胶的钢板与钢筋混凝土梁贴紧粘结牢固，以防钢板在胶凝固前滑脱，同时也起到钢板与混凝土梁紧密贴合的作用（图5）。

图5 梁加固图（a）加固立面；（b）梁端新增钢筋与柱交接处平面；（c）梁加固剖面

2．2．2　在受拉区焊附加钢筋

　　为减少梁底剔凿量，采取间断剔凿（中距400mm），沿梁长方向的混凝土保护层间断剔凿，剔出部分应露出原钢筋1／2，焊上短钢筋（同原钢筋截面），再在短钢筋上焊新增通长钢筋，然后再将梁的下部钢筋位置补上新混凝土。

浇筑混凝土前可先将两侧模板支上，然后喷射细石混凝土。

此方法较为复杂，但加固后梁的受力性能较好（图6）。

图6 焊附加钢筋加固法

　　以上图示中均设有钢板套箍，其作用是分力，因此又名分力钢板套箍，其具体尺寸如图7所示。

图7 钢板套箍示意

3　楼板加固

　　因使用功能发生变化，需增设管道间和线路，且要增加大量内隔断墙，因此原楼板的设计荷载将有较大幅度的增加。

为此除在梁间再加1或2根小梁外，还要局部对原楼板进行加固。

加固方法主要是在原楼板上下各加钢板条，在指定的部位用胶粘贴后，再用M12对穿螺栓（后改为膨胀螺栓）将楼板紧紧夹住，以提高其受力性能，钢板条采用200mm 宽、5mm 厚带钢。

　　楼板加固时，按该板承载的隔断墙位置及需新开洞口尺寸及位置确定钢板带位置。

加固方法如图8所示。

图8 楼板加固法

（一）

　　实际施工中，因M12对穿螺栓安装十分困难，后改用膨胀螺栓上下对称固定的方法。

该膨胀螺栓在钢板条端部100mm 处应设置4个，在纵横两块钢板条的叠合部分亦设置4个，在钢板条的其他部分放2个（沿钢板条的短向即200mm），膨胀螺栓中距为300mm，如图9所示。

图9 楼板加固法

（二）

4　加固工艺要求

（1）采用外包钢筋混凝土围套加大柱截面或在原有柱的一侧加大柱截面时均应将原柱混凝土棱角打掉，表面凿毛后刷素水泥浆（水灰比以0．4为宜）一道，随即浇筑细石混凝土，注意加强养护，防止裂缝。

（2）采用粘钢板加固梁、板时，应将原混凝土结构面上的油垢污物刷洗干净，然后再对结合面进行打磨，除去2～3mm 厚的混凝土表层浮皮，并清除表面上的粉尘后再涂刷粘合剂。

钢板粘结面应经除锈和粗糙处理，粘钢板加固后，外露的钢板应根据装修要求，用水泥砂浆（或环氧砂浆）做保护层（厚度不小于20mm）。

　　（3）在原有钢筋混凝土构件上打锚杆与新构件拉结时，应先用探测仪测出原构件内的钢筋位置，然后钻孔，以免损伤原构件内的钢筋。

　　（4）在原有楼板上打洞时，当洞口直径或边长a≤300mm 且相邻两洞边净距≥300mm 时，一般不采取加固措施；当300mm＜a≤1000mm 时，一般采用图10所示的作法加固。

注意凿槽时不得打断原有钢筋。

图10 楼板凿洞洞口处理

　　（5）在原楼板或墙上打洞前，应先用探测仪测出板或墙内钢筋位置，打洞宜用机械方法（用金刚石空心钻头）。

人工打洞应轻敲慢凿，尽量不损伤原钢筋。

成孔后洞边用1∶2水泥砂浆抹平。

　　（6）原有楼板洞和墙洞需封堵时，当洞口直径或边长a≤300mm 时，可将洞边凿毛，用素混凝土封堵；当300mm＜a≤1000mm 时，应采用如图11所示的方法封堵，新加钢筋与板内原有钢筋的直径及间距相同，原孔洞浇筑C40细石混凝土封堵；若a ＞1000mm，应另出图施工。

图11 孔洞封堵作法

　　（7）原有钢筋混凝土构件加固前需先做试验，取得经验后再全面推开。

施工时视具体情况应加设临时支撑，以确保施工安全。

当采用结构胶粘钢加固或钻孔埋设钢筋时，必须由具有资质的专业施工单位完成。

　　（8）填充墙与柱之间新加的拉结钢筋应根据填充墙在建筑平面中的位置，采用如图12所示方法预留。

填充墙与已施工的柱之间的拉结方法为先用膨胀螺栓固定在柱上（膨胀螺栓的数量和直径应与拉结筋数量和直径相同），然后在膨胀螺栓上焊接拉结筋。

图12 填充墙与柱的拉结方法

　　（9）对于通过短钢筋与原有钢筋焊接的钢板或钢筋和原有混凝土间的缝隙，应用M15水泥砂浆灌满，喷射混凝土，原柱与所有加固的钢板或角钢之间所有缝隙也必须用M15水泥砂浆灌满。

　　（10）所有需粘钢加固的构件加固前应进行卸荷，锚固粘钢板的型钢套箍需与钢板焊接时，必须做到先焊后粘。

有困难时可通过设计单位采用结构胶钢－钢粘接锚固法，锚固长度应根据所用结构胶的粘接抗剪强度由设计单位经计算确定。

　　（11）加固后钢板表面应抹水泥砂浆保护层，如钢板表面积较大，可粘一层钢丝网或粘一层细石。

保护层厚20mm。

有吊顶时可涂刷防锈漆、防火漆。

第二章 改建工程基础托换与结构加固

音乐堂位于中山公园内社稷坛（五色土）东南，建筑平面呈扇形，原建筑物占地面积约4500m2，建筑面积3337m2，于1955年建成，后于1979年、1981年、1986年进行过三次改扩建。

　　由于年代较久、设备落后、建筑失修等因素，该音乐堂已不能满足现代使用要求，业主决定拆除舞台小楼，保留观众厅结构，进行改扩建。

完工后建筑面积将达11864m2，地下一层、地上二层（局部四层），设有观众厅、会议室、贵宾室、电影厅、休息厅及餐厅等，成为使用功能和音响效果均为一流的现代化娱乐场所。

　 原观众厅结构形式为独立柱基础框架结构，柱高12．8m，另加基础埋深1．8～2．5m，屋顶为现浇混凝土屋架及屋面板。

根据改建要求，将原建筑物的二次结构及其他附属建筑物拆除，保留观众厅结构的独立柱和混凝土屋架屋盖。

在此条件下新建地下室一层，层高6．5m，建筑面积4000m2。

为解决原结构的基础深度不足的问题，采用基础托换技术。

1955年施工的结构混凝土强度相当于现在的C15设计强度等级标准值，已不能满足新建筑的结构承载力要求。

为解决这一矛盾，需对原独立柱结构进行加固，以提高强度，满足改建后的结构受力要求。

1　音乐堂加固与托换技术的特点

　　对已有建筑物地基进行加固处理，目的是避免建筑物的倒塌损坏。

这种作法称为补救性托换。

30年代后地下铁道施工中对既有建筑物的保护称为预防性托换。

近年已发展到在新建的建筑物基础上预先设计安装可顶升的装置，事后如发生不允许出现的地基差异沉降时，即实施保护性托换。

　　音乐堂工程是在原建筑物基础上保留部分主体结构进行的全面改造，包括观众厅二次结构和后台小楼拆除、基础托换、结构柱和屋盖加固、新做筏形基础地下室、±0．000m以上框架及观众席等。

原结构建成至今已40余年，混凝土碳化较重，且经历了唐山地震的冲击，个别柱已出现纵向裂纹，虽采取了加钢板箍固定等措施，但结构总体安全度较低。

改建后新增6．5m 深地下室，采用人工挖孔桩托换基础，土方开挖后，原结构顶距基底高达21m，结构整体稳定因素差，施工风险很大。

2　基础托换与结构加固方案的研究

　　由于本工程的使用功能要求，改建后的地下室采用筏形基础，主体结构形式为框架结构，局部加设剪力墙抵抗地震冲击力。

由于原结构独立柱基埋深较浅，必须采取托换技术，使上部建筑结构稳定地落于桩基和筏形基础地下室上；上部结构荷载安全地转到筏形基础上，扩散到基底持力层。

　　设计选择了人工挖孔桩加连续承台梁的托换方案。

其步骤是：

做地下室前，上部荷载经柱传给承台梁，再由承台梁分配给桩基。

待筏形基础建成后，上部荷载传给筏形基础。

经对方案的可行性、可靠性和可能存在的问题进行了认真地分析探讨后，确定采用“两桩承一柱”的方案（图1）。

即在柱两侧挖桩，在桩顶做承台梁，做承台梁时将原结构柱包于梁内，使之与梁成为一体，让上部荷载通过承台梁传于桩基和筏形基础。

图1 基础托换布置图

○挖孔桩；◆●原结构柱

　　托换分两步进行：

第一步做人工挖孔桩和承台梁，使桩、柱、梁成为一体，上部荷载先通过梁传于桩。

第二步做筏形基础，完成后则上部荷载又传于筏形基础，完成全部托换工作（图2、3）。

图2 托换施工工艺

托换施工顺序：

Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ

托换荷载传递：

柱→承台梁→上部桩→筏形基础、下部桩

图3 托换施工现场

3　托换加固施工

　　与一般的基础托换不同，本工程是在已有的上部结构下全面开挖做地下室，全部主工序按先托换、后加固、再新开的顺序组织施工。

且全部施工内容均与原结构、承台梁和挖孔桩相连系，受条件限制很多。

根据本工程的特点，经反复比较，确立了挖孔桩→承台梁→柱加固→土方开挖→结构施工的总工序，并分别编制了挖孔桩、承台梁、柱加固、土方开挖及地下室结构施工等方案，对各施工分项的工序流程、工艺作法进行了分析研究，对各种可能出现的问题提出了预防措施。

3．1　结构监测

　　基础托换工程是个结构内力转移传递过程，要求传递过程中结构不能发生变形。

施工过程中对结构进行观测的目的是及时发现沉陷位移和倾斜变形的微小变化，为施工决策提供依据。

根据工程特点，还编制了结构监测方案，进行了细致布点。

每柱0．500m 标高处布一点观测沉降值，每柱做一个3m 高的标尺，用以监测柱的倾斜值。

每柱每日观测一次沉降倾斜值，挖桩期24h 随时观测，做到信息化施工。

3．2　人工挖孔桩施工

　　本工程采用人工挖孔桩进行基础托换，它是力传递的载体，其质量决定着整个托换工作的成败。

桩身上半部分又是地下室的柱，桩身混凝土预埋位置质量直接影响后期梁、板的施工。

施工中采取了以下技术措施：

（1）人工挖孔桩采用钢筋混凝土护壁，以提高护壁承载力，保护桩孔的安全；

（2）钢筋笼分节绑扎，吊装时使用连接钩；

　　（3）用“钢板箍法”做地基梁钢筋连接点，保证钢筋连接位置的准确；

　　（4）护壁内加设水泥土隔离层，以利混凝土护壁拆除（图4）。

图4 挖孔桩的构造

　　（5）采用无振动破除原杯形柱基放角，以有效地保护结构稳定安全，顺利完成桩的成型工序。

3．3　承台梁施工

　　采用“两桩承一柱”实现原结构柱力的传递与转换，承台梁起着“承上传下”的作用，为减小其因受剪、受弯产生的应力，两桩的距离应尽量靠近，承台梁与柱的结合要成为一体。

为此，研究确定了工艺流程和作法，还根据柱基实际情况现场选定承台梁的不同作法，对原杯形基础高的，采用双承台法进行结构受力的二次转换。

（1）承台梁施工工艺作法与流程：

柱身穿通孔化学锚筋、桩头凿毛→预埋底部承台梁主筋及避雷设施→支桩梁节点模板，浇筑接长桩混凝土→回填土，做垫层，铺主承台梁底模板→绑扎主承台梁钢筋、安放桩顶传力筋→做柱加固插筋→支主承台梁模板→浇筑承台梁混凝土→拆模养护。

（2）采用穿透柱身化学锚通筋的施工工艺，保证了梁受力主筋的断点及平面标高的就位准确（图5、6、7）。

图5 穿透柱身化学锚通筋作法示意

1－原柱 750；2－后加固柱1100；3－钻通孔，化学灌浆锚固；4－梁高范围内柱身凿毛，深10mm，以利新旧混凝土结合；5－承托梁；6－通穿柱体打孔锚主筋；7－桩

图6 穿透柱身化学锚通筋施工

（一）

图7 穿透柱身化学锚通筋施工

（二）

　　为使梁柱成为一体，需在做承台梁时将原结构混凝土柱包于梁内。

这就存在一个在柱截面宽度内，梁主筋必须截断的问题，这对承台梁的承载能力是较严重的削弱。

原设计方案采取了将主筋向柱内锚入的方法：

冲击钻孔200mm 深，用化学胶浆将梁主筋锚入。

虽然做到了钢筋与柱相连，但主筋仍然是中断的，主筋的承载能力远没有充分发挥出来。

为加强梁柱连接的整体性，改为“穿透柱身打孔锚主筋”。

施工时用冲击钻在柱身相应标高位置打通孔，用吹风机清孔，将承台梁上下主筋穿进柱孔，用化学锚固胶封严，使钢筋与混凝土粘牢，并做到钢筋的完全连续，起到抬柱的“扁担”作用。

为加强柱身与梁的连接，同时将梁高范围内柱身凿毛，凿深10mm，以利新旧混凝土粘结。

　　（3）采用设置折线形承台梁折点的非标准作法，保证了连续承台梁的受力整体性。

3．4　原结构柱的加固工艺

　　原结构柱需通过加固改造为新结构框架柱，其加固施工方法和操作工艺非常关键，在加固施工中采用了以下技术。

（1）机械挤压法破除混凝土耳柱，以确保主柱无损和结构的安全。

（2）应用YJ －302混凝土界面剂，满足柱身新旧混凝土接槎紧密的要求。

　　（3）采用化学锚筋法，在柱身上锚入抗剪、抗弯钢筋，以提高柱承载能力。

为使加固后的混凝土与原结构柱紧密结合，提高摩擦力和新旧混凝土的界面抗剪切能力，经计算后确定抗剪锚筋每500mm 高设一道，每道4根。

使用 25螺纹筋，锚入原柱混凝土内200mm，并用化学锚固胶塞严（图8）。

图8 柱身化学锚筋作法示意

1－原柱 750；2－后加固柱 1100；3－每道设4 25抗剪筋，每500mm一道，相互错开，柱高范围内通长布置；4－每道设8 25环向拉筋，共3道，锚入750mm；5－承托梁；6－桩

（4）采用导向支架法做柱身锚固斜筋，使锚固斜筋角度准确。

　　（5）在加固托换期充分保护并利用原结构的部分构件，使原结构始终受力合理、整体稳定。

3．5　特殊条件下的土方开挖与新结构施工技术

　　本工程土方开挖与结构底板的施工，关系到力传递方式的转换能否安全进行和基础托换的成败。

在施工前和施工中，我们研究并使用了如下技术，成功地克服了困难，使基础托换工作顺利完成。

（1）土方开挖时在基桩两侧平衡同步进行，使桩基不受侧压力，确保了原结构的安全。

（2）分段开挖土方，分段做底板结构，可减少桩基暴露的时间和数量，有利于施工期内结构的整体稳定。

　　（3）采用无振动分离静爆法破除原柱基混凝土，减少了破除柱基施工对原结构的干扰和破坏。

4　实施效果

　　音乐堂工程共托换原结构独立柱24根，新做人工挖孔桩48根，绑扎钢筋1200t ，浇筑C30混凝土6500m3，开挖土方30000m3。

经现场观测，原结构托换过程中无沉降现象，柱垂直度偏差均在规范要求范围之内（平均1～3mm），结构整体稳定性也很好。

原独立柱基结构下已全面开挖新做地下室，新增面积达4000m2（单层深度6．5m）。

上述作法在国内尚属首例，对今后城区旧楼改造，向地下发展扩层有借鉴意义。

第三章 树根桩加固既有建筑地基

某住宅楼为7层砖混结构，地基主要持力层为海相沉积淤泥土，不能满足承载要求，故采用振冲碎石桩复合地基。

设计碎石桩有效桩长10m，桩径0．9m，桩距1．3～1．5m，面积置换率为30％，振冲碎石桩施工日期为1996年9～10月，共成桩418根，工程结束后于同年12月进行了单桩静载试验、两桩台和三桩台复合地基静载试验，试验结果均满足设计要求。

1997年2月上部结构开始施工，8月主体结构完工并完成部分装修，此时建筑物实测最大沉降量已达32．4c m，最小沉降量16c m，沉降差达16．4c m，建筑物周围道路明显下沉，建筑物局部倾斜0．38％，整体倾斜0．45％，均超过了有关规范规定。

观测表明，建筑物仍以1～2mm／d 的速率沉降，且未趋于收敛。

为此，决定对该楼基础进行树根桩托换加固。

1　工程地质条件

　　该住宅场地位于河口三角洲堆积平原，根据勘察资料，场地地层自上而下依次为：

①人工填土：

主要由粘性土混块石组成，未经压实，层厚2．2～3．2m；②淤泥：

深灰至灰黑色，饱和，呈流塑状，含少量蚝贝壳，标贯击数平均1击，ES＝1．5MPa ，fk＝50kPa ，层厚7～10m；③冲洪积粘性土：

灰白，灰黄色，湿，可塑状，局部夹砾砂透镜体，标贯击数平均12击，ES＝4．6MPa ，fk＝200kPa ，层厚5～10m；④软可塑状花岗岩残积土：

褐黄间灰白，砖红间灰白色，湿至很湿，呈软至可塑状，标贯击数平均11击，ES＝3MPa ，fk＝155kPa ，层厚4～5m；⑤硬至坚硬状花岗岩残积土：

砖红间灰白，褐黄间灰白色，湿至很湿，呈硬至坚硬状，标贯击数平均28击，ES＝3．3MPa ，fk＝275kPa ，钻探时未钻穿此层。

2　建筑物产生较大不均匀沉降的原因

2．1　部分碎石桩未穿透淤泥层

　　原设计要求碎石桩长采用双控原则，即最小有效桩长10m 和最少进入持力层0．5m（穿透淤泥层0．5m）。

实际施工中桩长控制不准确，部分地段淤泥层较厚，碎石桩未穿透该层，致使地基产生不均匀沉降。

2．2　碎石桩填料量未满足设计要求设计要求 900碎石桩填料量0．64m3／m，实际投料量为0．4m3／m，由此反算碎石桩径仅0．7m，面积置换率仅为20％，未达到设计要求。

2．3　表层回填土的加固效果掩盖了下卧淤泥层的强度不足复合地基压板宽仅1．5～2．0m，载荷试验又仅在地表填土层进行，人工填土厚度2．2～3．2m，因表层碎石桩桩径较大，人工填土挤密效果较好，故复合地基静载试验结果满足设计要求，承载力标准值达200kPa 以上（设计要求160kPa），人工土以下的淤泥层未进行复合地基静载试验。

由于压板尺寸偏小，人工土下面的淤泥土加固效果在静载期间并未真实反映出来。

2．4　排水不畅，基底下人工土浸水变形建筑物基础埋深1．35m，基底下仍有0．85～1．85m 厚人工填土，该人工土层虽经部分挤密，但由于回填时间仅3年，未完成自重固结，属欠固结土，在外荷载和浸水作用下会产生湿陷变形。

复合地基载荷试验正值旱季，也未做浸水载荷试验，故载荷试验未能模拟实际工作条件，结果偏高。

上部结构施工正值雨季，地面无排水措施，大量地表水浸入地基，加剧了地基变形。

3　树根桩托换加固设计和施工

3．1　树根桩托换加固设计根据地质资料，树根桩桩长设计为22～24m，进入硬塑残积土1～2m，桩径0．15m，桩身采用C25混凝土，配筋3 14，箍筋φ6＠ 100～200mm，单桩承载力180kN。

根据振冲碎石桩填料量反算原复合地基承载力仅120kPa左右（设计要求160kPa），因而整座建筑物仍有20320kN 的荷载需由树根桩来托换，经计算需布树根桩113根。

树根桩和碎石桩与地基土构成新的复合地基共同工作，达到新的平衡。

3．2　加强树根桩与原基础连接的措施