一种筏板基础高层建筑物的抬升方法与流程

本发明涉及建筑抬升的技术领域，尤其是涉及一种筏板基础高层建筑物的抬升方法。

背景技术：

筏板基础由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大，地基承载力较弱，常采用砼底板筏板承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好。由于建筑勘察、设计、施工或恶劣天气等原因，建成的建筑物因地基强度不够会出现下沉现象。如果建筑物倾斜值超过允许倾斜值，就会影响正常使用，甚至开裂、破损，对建筑物的结构安全构成威胁，这时需要进行抬升纠偏处理。

目前，现有的抬升方法一般采用聚氨酯注浆进行抬升。聚氨酯注浆法是通过向地基中注射聚氨酯泡沫反应原料，通过聚氨酯泡沫反应产生的巨大膨胀压力和胶结作用对加固土体进行充填、渗透、挤密、置换和加固，同时对已发生不均匀沉降的建构筑物进行纠偏。但是由于聚氨酯泡沫产生的膨胀力大小不均匀，所以抬升的高度和速度不易控制，抬升过程容易对建筑物造成二次破坏。所以需要研究一套抬升方法，既能实现筏板基础高层建筑物的抬升，又能减少对建筑物的二次破坏。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种筏板基础高层建筑物的抬升方法，解决了筏板基础高层建筑物沉降抬升的问题，具有整体稳固性好，抬升速度和高度可控以及减少对建筑物二次破坏的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种筏板基础高层建筑物的抬升方法，包括以下步骤：

s1、布测点：建筑物底部包括筏板基础，围绕着建筑物的外墙间隔布设多个测点，根据测点的标高确定出建筑物四个拐角中沉降量大的两点所在的一侧为抬升侧；

s2、形成加固体：在筏板基础的范围内间隔布设有多个垂直于筏板基础的加固注浆孔，加固注浆孔内进行压力注浆，在筏板基础下方形成大于筏板厚度的连续完整的加固体；

s3、布设抬升孔：在建筑物抬升侧的靠近承重墙两端的位置，在筏板基础上紧贴承重墙布设竖向抬升孔，竖向抬升孔穿透筏板基础，孔底延伸至靠近加固体底部位置；或在筏板基础的外侧布设倾斜向下的抬升孔，孔底延伸至靠近加固体底部位置，并位于承重墙正下方；

s4、抬升：抬升孔内同时进行压力注浆，对建筑物的抬升侧进行抬升，抬升时，控制抬升侧建筑物两个拐角的抬升速度，使两个拐角的标高最终同时抬升至与建筑物非抬升侧对应拐角的标高相同的高度。

通过采用上述技术方案，首先通过在筏板底部注浆形成加固体，防止建筑物继续沉降；然后在抬升侧承重墙下方的加固体底部位置进行压力注浆，将建筑物进行速度可控的抬升；加固体作为受力缓冲结构，保护了建筑物在抬升过程中不受二次破坏；抬升侧的两端同时抬升、同时停止，避免了非抬升侧被连带抬起现象，进一步减小了抬升过程对建筑结构的破坏；抬升时注入的浆液与填充土体空隙，进一步加固了承重墙底部土层，有效避免了二次沉降的发生；本方案集抬升加固于一体，具有整体稳固性好，可操作性强，安全可控以及对建筑物破坏小的优点。

本发明进一步设置为：在抬升侧沿墙体长度方向、既有抬升孔之间间隔布设有若干个加密抬升孔；所有抬升孔内同时进行压力注浆，对建筑物抬升侧进行抬升，抬升时，控制各抬升点处建筑物承重墙的抬升速度，使建筑物抬升侧的各点逐渐趋于相同的标高，并同时抬升至建筑物非抬升侧的对应位置的标高相同的高度。

通过采用上述技术方案，解决了抬升侧两端抬升孔之间的筏板基础底部悬空造成的建筑结构的破坏，保证了抬升过程中及抬升结束后建筑物结构的稳固性。

本发明进一步设置为：填充补强：在阀板基础的中间位置布设补强孔，补强孔的孔底延伸至阀板基础与加固体的结合面处，向补强孔的底端注浆，将所有阀板基础底面与加固体顶面之间的空隙填充密实。

通过采用上述技术方案，在注浆抬升完成之后，向加固孔内注浆补强，防止建筑物在抬升后，因底部不密实发生二次沉降，对建筑物造成二次破坏。

本发明进一步设置为：抬升孔布设在筏板基础的外侧，抬升侧的每个建筑物拐角对应布设两个抬升孔，两个抬升孔分别位于筏板基础相互垂直的两条外轮廓线的外侧；两个抬升孔的孔底分别延伸至相互垂直的两堵承重墙的正下方。

通过采用上述技术方案，一是拐角处均设置有结构柱，作为抬升受力处，抬升更加可控，对建筑结构的破坏更小，也方便抬升的过程控制；二是通过两个倾斜的抬升孔，使得注入的浆液不断向建筑筏板中间部位堆积，使得抬升效率更高、节约材料；四是两个抬升孔分别延伸至在相互垂直的承重墙的正下方，使得建筑拐角的两面墙同时受力，更好的保护了建筑物结构的内部受力，减小损害。

本发明进一步设置为：抬升侧的每个建筑物拐角对应布设两个抬升孔，两个抬升孔分别设置在建筑物拐角的不同边上；一个抬升孔布设在筏板基础的外侧，另一个抬升孔设置在承重墙的内侧。

通过采用上述技术方案，解决了遇到两座单元楼房相互紧挨，相邻单元之前只留有十几公分的沉降缝，无法在沉降缝处布设抬升孔的问题。

本发明进一步设置为：抬升时采用间歇式注浆抬升，先注浆抬升一定高度，暂停一段时间注浆，然后再注浆抬升一定高度。

通过采用上述技术方案，间歇式注浆抬升，先对建筑物进行抬升，然后暂停，使建筑物内的受力重分布，在建筑物适应抬升后的受力后，再注浆抬升一段高度，避免在抬升时对建筑物造成二次破坏，保证建筑物的结构稳定性。

本发明进一步设置为：注浆抬升时对建筑物各个测点进行实时监控。

通过采用上述技术方案，一方面控制抬升侧建筑物两个拐角的抬升速度，使两个拐角最终同时抬升至与建筑物非抬升侧的对应拐角标高相同的高度；另一方面对非抬升侧进行监控，观测到异常情况时，能够采取调整抬升速度或停止注浆等措施，确保抬升时建筑物的稳定性。

本发明进一步设置为：抬升孔的深度为筏板基础厚度的5-10倍。

通过采用上述技术方案，确保出浆口与筏板基础底部有足够的缓冲带，避免对筏板基础造成破坏；同时又能兼顾注浆抬升效果且能避免材料浪费。

本发明进一步设置为：步骤s2中采用钻注一体机逐段分层进行注浆。

通过采用上述技术方案，注浆一段，即凝固一段，逐层施工，能够降低对地基土层的扰动。

本发明进一步设置为：所述压力注浆采用的浆液为双组分浆液，不同组分的浆液在注浆管或钻杆底部的出浆口压入土体并汇合发生反应并凝固，初凝时间为5-60s。

通过采用上述技术方案，加固注浆时，快速凝固的浆液能够及时起到支撑作用，不会因注浆干扰原状土层造成建筑的二次沉降；抬升注浆时，浆液不断从出浆口喷出，快速凝固后的体积不断增大，从而将顶部的结构均匀提升，通过调节注浆压力可以调整抬升速度，抬升安全可控；注浆停止时，抬升即停止，注浆后，土体进行了加强，能够有效防止建筑物二次沉降。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.首先通过在筏板底部注浆形成加固体，防止建筑物继续沉降；然后在抬升侧承重墙下方的加固体底部位置进行压力注浆，将建筑物进行速度可控的抬升；加固体作为受力缓冲结构，保护了建筑物在抬升过程中不受二次破坏；抬升侧的两端同时抬升、同时停止，避免了非抬升侧被连带抬起现象，进一步减小了抬升过程对建筑结构的破坏；抬升时注入的浆液与填充土体空隙，进一步加固了承重墙底部土层，有效避免了二次沉降的发生；本方案集抬升加固于一体，具有整体稳固性好，可操作性强，安全可控以及对建筑物破坏小的优点；

2.抬升孔位置的不同设置方式既保证了建筑物的抬升加固，而且能够适用于多种不同施工环境，提高了该工艺的适用范围；

3.通过抬升时采用间歇抬升工艺，先对建筑物进行抬升，然后暂停，使建筑物内的受力重分布，在建筑物适应抬升后的受力后，再注浆抬升一段高度，避免在抬升时对建筑物造成二次破坏，保证建筑物的结构稳定性；

4.通过对抬升过程中各个测点进行实时监控，能够及时的掌握抬升侧的抬升高度和速度，以及非抬升侧在抬升时的状态，保证在抬升过程中建筑物的稳定性；

5.补强孔的设置进一步防止了建筑物二次沉降的发生。

附图说明

图1是本发明突出加固体的立面示意图；

图2是本发明突出加固注浆孔布置位置的俯视示意图；

图3是本发明突出实施例一中抬升孔布置位置的俯视示意图；

图4是本发明突出实施例一中抬升孔的立面示意图；

图5是实施例一中说明抬升原理的拐角编号示意图；

图6是突出显示补强孔对筏板基础底部进行填充注浆的立面示意图；

图7是本发明实施例二中抬升孔的布置位置的俯视示意图；

图8是本发明实施例三中两撞建筑物紧挨时抬升孔布置位置的俯视示意图。

图中，1、筏板基础；2、承重墙；3、加固体；31、加固注浆孔；4、抬升孔；41、加密抬升孔；5、补强孔；11-14、四个拐角点。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明公开的一种筏板基础高层建筑物的抬升方法，包括以下步骤：

s1、布测点：围绕着建筑物的外轮廓间隔均匀布设多个测点，利用水准仪测量出每个测点的标高，根据测点的标高确定出建筑物四个拐角中沉降量大的两点所在的一侧为抬升侧。

s2、形成加固体3：参照图1和图2，根据地质情况和水文情况，确定加固区，如果建筑物筏板基础1底部均为填方等软弱地层，则全部进行加固，如果筏板基础1以下有一部分为硬质岩层或承载力较高的原状土层，则仅在填方区域进行加固。该实施例以全部进行加固的情况进行介绍。

如图2所示，在筏板基础12底部的加固的范围内间隔梅花状布设有多个垂直于筏板基础12的加固注浆孔31。首先在加固注浆孔31处破除筏板基础11表面的钢筋保护层，露出筏板钢筋，然后用钻机（可以是水钻）穿过钢筋间隙、在筏板基础11上钻出加固注浆孔31。本实施例中，加固注浆孔31直径为42mm，采用梅花形布置，相邻加固注浆孔31之间的间距为3-6m，当加固注浆孔31与墙体位置冲突时，适当调整加固注浆孔31间距。

回看图1，向加固注浆孔31内进行压力注浆，在筏板基础1下方形成大于筏板厚度的连续完整的加固体3。具体地，注浆时采用钻注一体机进行钻孔及注浆，钻杆直径为42mm，采用双重芯管，内芯直径为12mm，注浆钻头为双浆液混合器。采取后退式注浆工艺，钻杆从加固注浆孔31钻入地下，深度大于筏板基础1的厚度，优选地，钻入至下部地基承载力更大的地层内，本实施例中钻入至筏板基础1底部以下16m。然后开始注浆，注浆使用的注浆液采用双组分复合浆液，两种浆液分别从钻杆的不同通道到达注浆管的出浆口，在出浆口处压入周围土体，在土体中汇合后发生化学反应，在5-60内完成初凝。

接着进行分段抬升注浆，注浆压力为0.8-1.5mpa，每抬升一段，注浆一段，每次抬升0.3-0.5m，直至阀板基础底部。然后采用跳孔法进行注浆，所有加固注浆孔31全部注浆后，在阀板基础底部形成的连续完整的加固体3。

s3、布设抬升孔4：参照图3和图4，在靠近建筑物抬升侧靠近承重墙2两端的位置分别布设抬升孔4，在筏板基础1的外侧布设倾斜向下的抬升孔4，抬升侧的每个建筑物拐角对应布设两个抬升孔4，两个抬升孔4分别位于筏板基础1相互垂直的两条外轮廓线的外侧；分别延伸至相互垂直的两堵承重墙2的正下方。抬升孔4钻进前，根据筏板的埋深、厚度及抬升孔4孔底等深度参数计算出开孔位置及倾斜角度，保证抬升孔4不穿过筏板基础1，而是紧贴筏板基础1边沿钻入至承重墙2底部。钻孔时采用钻注一体机的钻杆直接钻进即可。

抬升孔4的深度应为筏板基础1厚度的5-10倍，确保出浆口与筏板基础1底部有足够的缓冲带，避免对筏板基础1造成破坏；同时又能兼顾注浆抬升效果且能避免材料浪费。由于筏板基础1的厚度与建筑物的高度具有一定线性关系，建筑物越高，筏板基础1厚度就越厚，同样的建筑物越高，抬升时所需要的力就越大，缓冲带的厚度也需要更大，所以选用筏板基础1的厚度作为抬升孔4深度设定的基本参数。

s4、抬升：经多次现场抬升经验得出，在实际建筑抬升的过程中，如果在抬升时只抬升建筑物其中一个拐角点，会造成建筑物非抬升侧连带抬起。如图5所示，建筑拐角编号为11、12、13、14。沉降量大的点为11和12，当仅注浆抬升12时，非抬升侧的13会连带被抬升，特别是12和13所在的边为短边时，更容易产生连带抬升现象，且会发生11号点加速下沉的现象。如果11号点和12号点同时进行注浆抬升操作，则可以避免13号点的连带抬升现象。所以注浆抬升工作必须在抬升侧的两个拐角同时进行。

抬升时，向控制建筑物抬升侧的抬升孔4内同时压力注浆，压力注浆采用的浆液为双组分浆液，不同组分的浆液在注浆管或钻杆底部的出浆口压入土体并汇合发生反应并凝固，初凝时间为5-60s，注浆压力为1.2-2mpa。此时抬升侧以非抬升侧为转轴，对建筑物抬升侧进行缓慢抬升，避免非抬升侧被连带抬升。抬升时，采用水准仪采集建筑物各个测点的标高数据，进行实时监控，通过调整注浆压力和浆液的浓度，以控制抬升侧建筑物两个拐角的抬升速度，使两个拐角匀速提升，最终同时抬升至与建筑物非抬升侧对应拐角的标高相同的高度。注浆过程中控制抬升速度，使两个拐角同时达到最终标高，此项技术措施防止了一个拐角停止后，另一个仍继续注浆时，非抬升侧的拐角被连带抬升的发生。

进一步地，在注浆抬升时采用间歇式注浆抬升，先注浆抬升一段高度，暂停一段时间注浆，然后再注浆抬升一段高度，每次抬升一般为1cm，暂停时间一般为12-24h。间歇式注浆抬升，先对建筑物进行抬升，然后暂停，使建筑物内的受力重分布，在建筑物适应抬升后的受力后，再注浆抬升一段高度，避免在抬升时对建筑物造成二次破坏，保证建筑物的结构稳定性。

回看图3，当抬升侧为建筑物的长边时，两个端头抬升点之间的距离一般都会超过10米，这种情况下，筏板基础1中部悬空，对筏板基础1的结构不利。所以，优选地，在抬升侧沿墙体长度方向、原有抬升孔4之间间隔布设若干个加密抬升孔41。优选地，加密的抬升孔4的孔底延伸至结构柱的正下方。所有抬升孔4内同时进行压力注浆，对建筑物抬升侧进行抬升，抬升时，控制各抬升点处建筑物承重墙2的抬升速度，使建筑物抬升侧的各抬升点均速抬升，最终同时抬升至与建筑物非抬升侧的对应位置的标高相同的高度。

抬升完成后，建筑物的拐角11和拐角14标高相同，拐角12和拐角13的标高相同。此时，如果拐角11和拐角13的标高相差不大，例如小于2cm，则可以不再做抬升处理；如果二者标高相差较大，例如大于5cm，则可以根据实际情况确定是否再次抬升。如果要继续抬升，则定义拐角12、拐角13所在的边为抬升侧，然后重复步骤s3和s4，最终将四个拐角点标高（即筏板基础1的所有标高）抬升至统一标高，达到完全水平。

s5、补强：结合图3与图6，在阀板基础的中间位置布设补强孔5，补强孔5可以利用原有的加固注浆孔31，补强孔5的孔底延伸至阀板基础与加固体3的结合面处，向补强孔5的底端注浆，将所有阀板基础底面与加固体3顶面之间的空隙填充密实，以防止在注浆抬升完成之后建筑物发生再次沉降。补强孔5内注入的浆液一般采用水泥浆即可。当阀板面积较大时，可以间隔设置多个补强孔5。进行补强孔5注浆时，在靠近建筑外墙处选定几个原有加固注浆孔31作为排气孔，其它注浆加固孔进行封孔处理。当这些排气孔里返出浆液时，证明空隙已经填充密实。

s6、封孔：注浆完成后，拔出钻杆并同步注浆填充孔洞，然后将筏板基础1上的所有钻孔以及凿除的保护层采用相对筏板基础11同一标号或高一标号的水泥砂浆封堵抹平。

实施例二：

实施例一中抬升孔4设置在筏板基础1的外侧，避开了对筏板基础1的钻孔，保护了筏板基础1不被破坏，且钻进时不需采用水钻等专用工具，提高了工作效率。但是有时建筑物外围没有足够的操作空间，此时，如图7所示，抬升孔4需要设置在建筑物内部，在建筑物抬升侧，紧贴承重墙2布设竖向抬升孔4，竖向抬升孔4穿透筏板基础1，孔底延伸至靠近加固体3底部位置。

在抬升孔4处破除筏板基础11表面的钢筋保护层，露出筏板钢筋，用水钻在筏板基础11的钢筋间隙之间向下钻进，形成加固注浆孔31。

该方案采用竖向钻孔，有两方面原因，一是由于筏板基础1内靠近上下表面处均设置有钢筋网，倾斜钻孔时，钻到钢筋上的概率很高，多次更换位置钻孔严重影响施工进度，而且对筏板基础1结构造成破坏。而破除保护层后，能够精准地找到钢筋间隙，加之由于筏板基础1的上下层钢筋网片的间隙位置相对，所以竖直钻进后基本都可以从下层钢筋间隙通过，从而大大提升施工效率，并将结构破坏减小到最低。

二是由于倾斜钻孔后，虽然抬升孔4的孔底伸入至承重墙2正下方的，对注浆抬升有利，但是由于与实施例一中的倾斜布孔相比，抬升孔4的倾斜方向一个是朝向建筑物中心方向，一个是朝向建筑物外围，经现场实际操作，同等条件下，倾斜朝外的抬升孔4所用的材料超出向内倾斜抬升孔4的30%以上。实施例中紧贴承重墙2竖向布孔的方案，比倾斜朝外的抬升孔4方案节约材料15%以上。

较佳地，可以提前将一些加固注浆孔31布设在抬升侧的承重墙2的内侧，并紧贴承重墙2设置，抬升注浆操作时，可以选定部分加固抬升孔4作为抬升加固孔。

实施例三：

参照图8，在实际的建筑中，有时会遇到两座单元楼房相互紧挨，相邻单元之前只留有10cm左右的的沉降缝，此时在建筑物紧挨侧布设抬升孔4显然是不合适的，又因一个抬升孔4不足以将建筑物均匀的向上抬起，所以此时设置两个抬升孔4，一个抬升孔4同以上设置，倾斜设置在建筑物的外侧，另一个抬升孔4靠近建筑物墙体竖直设置在建筑物的内侧，两个抬升孔4分别设置在建筑物拐角的不同边上，在抬升时，同时注浆抬升。

以上实施例中提到的加固注浆和抬升注浆使用的注浆液采用双组分复合浆液，为方便表述，命名为a浆液和b浆液，两种浆液分别从钻杆的不同通道到达注浆管的出浆口，在出浆口处压入周围土体，在土体中汇合后发生化学反应，在短时间内完成初凝。

注浆液只要能满足初凝时间要求并有较好的渗透性即可，可以是现有技术中的任意一种。

以下一种注浆液配方可供采用：a浆液由如下重量份的原料组成：金属氧化物和/或金属氢氧化物70-90份，复合缓凝剂0.5-1.2份，减水剂0.5-0.7，酸碱缓冲剂0.7-1.5，复合稳定剂3-5，复合表面活性剂0.5-1.5。其中氧化金属物可以是氧化镁、氧化铝、磷酸镁等任意两种的组合；复合缓凝剂为尿素、硼砂和三聚磷酸钠中的至少两种；减水剂可以是聚羧酸减水剂或萘减水剂；酸碱缓冲剂为碳酸镁或氢氧化钾；复合稳定剂为羟甲基纤维素、正烷基十六醇、淀粉醚和纤维素醚中的至少两种；复合表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚和烷基磺酸盐中的至少两种。以上各单独组分中要使用两种及两种以上的不同材料时，可以按等数量级进行配制，两种的设置主要是为了防止其中一种失效，以便使整体复合浆液效果更加稳定。

b浆液由如下重量份的原料组成：磷酸盐30～40份，消泡剂0.2～1份。其中，磷酸盐可以是磷酸氢二铵或磷酸二氢钾；消泡剂可以是有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。

a浆液和b浆液分别与水按重量比100:40～50混合搅拌成浆液，经不同管路压入注浆管，至出浆口汇合反应并在土体中固化。

复合浆液初凝时间的不同主要通过调节复合缓凝剂的比重大小实现。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。