控制不均勻沉降的施工技術(shù)措施1總則1.1目的本措施用于指導(dǎo)新建、擴(kuò)建、改建房屋建筑與市政基礎(chǔ)設(shè)施工程，在軟土、填土、濕陷性黃土、膨脹土、巖溶、采空區(qū)及人工回填區(qū)等易引發(fā)差異沉降的地段，通過全過程技術(shù)控制，將建筑物整體傾斜、局部扭曲、裝修開裂、設(shè)備管線破損等風(fēng)險降至最低，確保在設(shè)計使用年限內(nèi)不均勻沉降值滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007與《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8的限值要求。1.2適用范圍適用于地基承載力特征值fak≤150kPa、壓縮模量Es≤6MPa、地下水位埋深＜3m、建筑高度≤100m、跨度≤50m的常規(guī)項目；超高層、大跨、特殊結(jié)構(gòu)可參照本措施進(jìn)行專項論證后執(zhí)行。1.3編制依據(jù)GB50007、GB50202、JGJ79、JGJ94、GB50497、GB55003、GB55004、GB50666、JGJ/T318、JTG/TD31、DBJ/T15202020（廣東省）、項目巖土工程勘察報告、施工圖設(shè)計文件、施工合同、監(jiān)理規(guī)劃、監(jiān)測合同、BIM技術(shù)實(shí)施導(dǎo)則、公司《地基與基礎(chǔ)工程質(zhì)量管理手冊》（2023版）。2術(shù)語與符號2.1不均勻沉降Δs：同一建筑不同測點(diǎn)在相同時間間隔內(nèi)沉降量之差。2.2差異沉降斜率i：Δs與測點(diǎn)水平距離L之比，i=Δs/L。2.3沉降速率v：單位時間沉降增量，v=Δs/Δt。2.4控制指標(biāo)：a)框架剪力墻結(jié)構(gòu)i≤0.002L；b)砌體結(jié)構(gòu)i≤0.001L；c)相鄰柱基沉降差≤0.003L（L為柱距）；d)竣工后100d沉降速率≤0.01mm/d。3組織與職責(zé)3.1項目經(jīng)理部設(shè)立“沉降控制小組”，由項目經(jīng)理任組長，成員包括生產(chǎn)經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、測量主管、試驗主管、監(jiān)測單位負(fù)責(zé)人、監(jiān)理工程師、設(shè)計代表、BIM工程師、勞務(wù)隊技術(shù)骨干。小組每周召開一次沉降控制例會，形成《沉降控制周報表》。3.2職責(zé)分工a)技術(shù)部：編制《沉降控制專項施工方案》，組織專家論證，進(jìn)行三級技術(shù)交底；b)測量部：建立獨(dú)立高程基準(zhǔn)網(wǎng)，按0.3mm精度要求布設(shè)沉降觀測點(diǎn)；c)試驗室：負(fù)責(zé)地基土、樁基、換填材料、注漿漿液的物理力學(xué)性能試驗；d)監(jiān)測單位：第三方，具備CMA資質(zhì)，按《監(jiān)測合同》出具正式報告；e)物資部：采購符合設(shè)計指標(biāo)的土工合成材料、管樁、注漿水泥、鋼花管；f)施工班組：按作業(yè)指導(dǎo)書實(shí)施，每道工序完成后在“沉降控制APP”掃碼自檢。4勘察階段前置控制4.1補(bǔ)充勘察當(dāng)原勘察孔間距＞30m或揭露土層變化劇烈時，按15m×15m網(wǎng)格補(bǔ)孔，孔深穿透最厚壓縮層≥5m；取原狀土樣每1.0m一組，做高壓固結(jié)試驗、三軸CU、滲透系數(shù)k、有機(jī)質(zhì)含量、易溶鹽含量。4.2參數(shù)復(fù)核采用理正、PLAXIS3D建立地層模型，輸入ep曲線、C_c、C_r、φ、c_u，計算20年長期沉降S_∞；當(dāng)計算S_∞＞150mm或i＞0.002L時，觸發(fā)“地基處理升級”條款，設(shè)計單位必須在5個工作日內(nèi)提交加固方案。5設(shè)計階段優(yōu)化措施5.1基礎(chǔ)選型a)當(dāng)fak＜80kPa且層厚＞8m時，優(yōu)先采用“預(yù)應(yīng)力管樁+筏板”或“鉆孔灌注樁+后注漿”方案；b)當(dāng)80≤fak＜120kPa且差異沉降敏感時，采用“CFG樁+褥墊層+筏板”，樁間距3.5d～4.0d，褥墊層300mm厚，碎石粒徑20～40mm，內(nèi)鋪兩層TG4040雙向鋼塑格柵。5.2變剛度調(diào)平設(shè)計利用MATLAB編寫“變剛度布樁算法”，以沉降差最小為目標(biāo)函數(shù)，約束條件為樁數(shù)、單樁承載力、造價，迭代500次后輸出“樁長樁距云圖”，實(shí)現(xiàn)中部少樁、邊緣多樁的“碟形”反變形預(yù)調(diào)。5.3后澆帶與誘導(dǎo)縫超長地下室設(shè)置“沉降收縮雙控后澆帶”，帶寬800mm，間距30～40m，后澆時間≥60d；地上結(jié)構(gòu)在裙房與塔樓交界處設(shè)置20mm寬誘導(dǎo)縫，縫內(nèi)填XPS板+雙道止水帶。6施工準(zhǔn)備6.1場地排水沿紅線內(nèi)側(cè)開挖300mm×300mm臨時截水溝，坡度1%，接入三級沉淀池；地下水位高于基底0.5m時，采用“管井+真空輕型井點(diǎn)”聯(lián)合降水，降水速率≤0.5m/d，防止水位驟降引起附加沉降。6.2試驗段在場地東南角劃出20m×20m“工藝試驗區(qū)”，按設(shè)計樁長、樁距、褥墊層厚度1:1實(shí)施，靜置28d后做靜載試驗、低應(yīng)變、沉降觀測，驗證沉降計算模型誤差≤10%，否則調(diào)整設(shè)計參數(shù)。7地基處理施工7.1預(yù)應(yīng)力管樁a)樁機(jī)選型：采用靜壓樁機(jī)，壓樁力≥1.5Ra，行走路線“先中間后四周”，日壓樁量≤80m，防止擠土效應(yīng)；b)垂直度：兩臺經(jīng)緯儀90°雙向控制，垂直度偏差≤0.3%；c)接樁：采用CO?氣體保護(hù)焊，焊縫高8mm，焊后3min自然冷卻，繼續(xù)壓樁；d)收錘標(biāo)準(zhǔn)：以壓樁力+標(biāo)高雙控，終壓連續(xù)3次≥1.1Ra且沉降≤1mm。7.2CFG樁a)成孔：長螺旋鉆機(jī)，直徑400mm，鉆至設(shè)計標(biāo)高后停鉆10s清土；b)灌注：泵送C20混合料（水泥:粉煤灰:碎石:砂:水=1:1.5:3:2:0.55），拔管速率1.2～1.5m/min，樁頂超灌500mm；c)褥墊層：樁間土清除150mm，鋪300mm碎石+鋼塑格柵，采用18t振動碾“靜壓2遍+振壓4遍”，壓實(shí)度≥0.97。7.3高壓注漿加固a)布孔：在基礎(chǔ)外輪廓外擴(kuò)2m，正方形1.5m×1.5m，孔深穿透軟弱層1.0m；b)成孔：φ110mm合金鉆頭，套管跟進(jìn)，清水循環(huán)；c)注漿：P.O42.5水泥，水灰比0.8:1～1:1，注漿壓力0.3～1.0MPa，每米水泥用量≥120kg，分段注漿步長0.5m；d)檢測：注漿結(jié)束28d后做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，N值≥10擊方可進(jìn)入下一工序。8土方開挖與支護(hù)8.1分層厚度每層開挖≤1.5m，每下降一層立即施工100mm厚C20混凝土墊層，形成“隨挖隨封”封閉支護(hù)，減少坑底回彈。8.2反壓臺在基坑中部留5m寬反壓土臺，待底板澆筑后二次挖除，控制坑底隆起量≤10mm。8.3降水維護(hù)降水運(yùn)行至地下室頂板覆土完成且沉降速率連續(xù)7d＜0.02mm/d方可停泵，防止水位回升造成基底軟化。9基礎(chǔ)施工9.1墊層150mm厚C20混凝土，表面收光后2h內(nèi)覆蓋塑料薄膜+棉氈，養(yǎng)護(hù)3d，防止收縮裂縫。9.2防水層采用1.5mm厚高分子自粘膠膜，搭接100mm，雙焊縫充氣檢測0.2MPa保持5min不漏氣；轉(zhuǎn)角處增設(shè)500mm寬加強(qiáng)層。9.3鋼筋工程a)筏板雙層雙向，上層筋置于樁頂鋼筋網(wǎng)下方，保證保護(hù)層70mm；b)采用“鋼筋馬凳+水泥墊塊”雙控，每平方米不少于4個，防止?jié)矒v下沉；c)后澆帶部位鋼筋100%貫通，不切斷，兩側(cè)設(shè)快易收口網(wǎng)。9.4混凝土工程a)配合比：C35P8，水泥用量≤280kg/m3，摻Ⅰ級粉煤灰15%，S95礦粉10%，膨脹劑8%，水膠比0.38；b)澆筑：采用“斜面分層、一次到頂”，每層厚度≤400mm，連續(xù)澆筑時間≤初凝時間1.2倍；c)測溫：埋設(shè)9組溫度應(yīng)變片，里表溫差≤25℃，降溫速率≤2℃/d；d)養(yǎng)護(hù)：覆膜+蓄水100mm，養(yǎng)護(hù)14d，第15d開始每3d測一次沉降。10沉降觀測與信息化10.1觀測點(diǎn)布設(shè)a)建筑四角、大轉(zhuǎn)角、沉降縫兩側(cè)、后澆帶兩側(cè)、高低層交接處、地下室外墻每15m各1點(diǎn)；b)樁筏基礎(chǔ)在筏板頂埋設(shè)φ50mm不銹鋼測量墩，墩頂刻十字絲，外套φ75mmPVC保護(hù)管，管蓋加鎖。10.2觀測周期基礎(chǔ)底板完成后→首測；±0完成→每加高2層一次；結(jié)構(gòu)封頂→7d、15d、30d、60d、90d、180d、360d；若v＞0.05mm/d或i＞0.001L，加密至3d一次。10.3數(shù)據(jù)處理采用TBC平差軟件，按二等水準(zhǔn)閉合差≤1.0√nmm計算；繪制“荷載時間沉降（pts）”曲線，利用雙曲線法、指數(shù)法預(yù)測1000d沉降；當(dāng)預(yù)測最終沉降S_∞與理論值偏差＞15%，啟動“二次調(diào)平”預(yù)案。10.4BIM+GIS平臺建立Revit+Navisworks模型，關(guān)聯(lián)每顆觀測點(diǎn)編號、坐標(biāo)、初始高程；現(xiàn)場使用RTK+IoT自動采集箱，數(shù)據(jù)通過4G上傳至企業(yè)私有云，超限時短信推送至項目經(jīng)理、總監(jiān)、設(shè)計代表。11差異沉降超標(biāo)的應(yīng)急調(diào)平11.1判定標(biāo)準(zhǔn)a)實(shí)測i＞0.002L且連續(xù)3次觀測持續(xù)增大；b)結(jié)構(gòu)最大裂縫寬度＞0.3mm且貫通鋼筋。11.2調(diào)平方法步驟1：停工，加密觀測至1次/1d；步驟2：在沉降較小一側(cè)基礎(chǔ)外1.5m處施工“袖閥管注漿”抬升，孔深8～12m，注漿壓力0.5～2.0MPa，每孔抬升量≤2mm，日抬升總量≤5mm；步驟3：同步在沉降較大一側(cè)采用“靜壓鋼管樁”反壓，樁徑219mm，壁厚8mm，壓樁力300kN，每根樁反壓沉降量≤1mm；步驟4：動態(tài)調(diào)整，直至i回落至0.001L以內(nèi)，且裂縫不再擴(kuò)展；步驟5：裂縫注漿封閉，碳纖維布加固，結(jié)構(gòu)復(fù)檢合格后復(fù)工。12質(zhì)量驗收12.1主控項目a)最終沉降差≤0.002L；b)竣工后100d沉降速率≤0.01mm/d；c)筏板頂面平整度≤8mm/2m；d)后澆帶混凝土強(qiáng)度≥設(shè)計值1.1倍。12.2文件歸檔沉降觀測原始記錄、平差計算書、曲線預(yù)測報告、BIM模型、應(yīng)急調(diào)平記錄、影像資料刻錄兩份光盤，一份交城建檔案館，一份公司檔案室保存15年。13成品保護(hù)13.1測量墩周邊1m范圍設(shè)1.2m高防護(hù)欄，刷紅白漆；13.2地下室回填采用“分層對稱”夯實(shí)，每層≤300mm，壓實(shí)系數(shù)≥0.94，嚴(yán)禁單側(cè)堆土高度＞1m；13.3上部結(jié)構(gòu)施工期間，施工電梯、塔吊基礎(chǔ)須單獨(dú)設(shè)置，不得與建筑物基礎(chǔ)重疊，避免附加應(yīng)力。14安全與環(huán)保14.1注漿作業(yè)人員須佩戴護(hù)目鏡、防毒口罩，現(xiàn)場設(shè)置0.2MPa泄壓閥；14.2靜壓樁機(jī)噪聲晝間≤70dB，夜間≤55dB，超時作業(yè)辦理夜間施工許可證；14.3廢棄漿液經(jīng)沉淀壓濾固化后，含水率≤40%方可外運(yùn)，重金屬檢測滿足GB5085.3要求。15培訓(xùn)與考核15.1開工前組織“沉降控制專項培訓(xùn)”16學(xué)時，考試合格率100%，不合格人員調(diào)崗；15.2每季度舉辦一次“差異沉降應(yīng)急演練”，模擬抬升、反壓、監(jiān)測全過程，演練評估報告24h內(nèi)發(fā)布；15.3建立“沉降控制紅黑名單”，對監(jiān)測數(shù)據(jù)造假、未按設(shè)計布樁、偷工減料的班組，列入黑名單，兩年內(nèi)禁止投標(biāo)。16成本與工期測算（以2萬m2地下室為例）16.1常規(guī)方案：預(yù)應(yīng)力管樁860根，樁長24m，總價620萬元，工期45d；16.2本措施方案：管樁820根+袖閥管注漿2600m+自動化監(jiān)測60點(diǎn)，總價680萬元，工期50d，增加費(fèi)用60萬元，但可減少后期裂縫維修、業(yè)主索賠、聲譽(yù)損失約300萬元，投入產(chǎn)出比1:5。17案例實(shí)錄17.1項目背景廣州南沙某科創(chuàng)園A3樓，地上18層，地下1層，建筑面積3.2萬m2，淤泥層厚14m，fak=45kPa。17.2實(shí)施過程2022年3月按本措施執(zhí)行：補(bǔ)勘32孔、CFG樁956根、筏板1.2m厚、BIM監(jiān)測86點(diǎn)；結(jié)構(gòu)封頂時最大沉降18.4m