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摘要: 工业厂房的地基加固施工质量作为最重要的质量指标，它主要取决于结构设计与施工水平，不同的加固设计方法会对施工质量有不同的影响。本文根据笔者几年的工作经验，针对工程实例详细阐述了工业厂房地基加固的施工质量与控制改进措施。
关键词：工业厂房、地基加固、施工质量控制
引言
改革开放以来，建筑业迅速发展，建筑工程质量逐年提高，但工程质量事故还时有发生。这是由于各地区的工程地质条件不同，土层分布、土的物理力学性质不同，既使同一建筑场地，往往土质也不均匀，在进行工程勘察、工程设计与施工中，如果对地基条件掌握不全，处理不当，就可能导致事故的发生，这些都会给国家和人民造成不应有的损失。本文就工业厂房地基加固的处理方面做相关探讨。
一、 地基加固方法概述
对建筑地基处理方法有很多种：
1、換填垫层法：换填垫层法适用于处理各类浅层软弱地基，换填法的处理深度通常控制在3m 以内较为经济合理。换填垫层法常用于处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。
2、堆载预压法：预压法包括堆载预压法和真空预压法。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。
3、强夯置换法：强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2 至2/3，并不宜小于3m。强夯置换墩的深度由土质条件决定，除厚层饱和粉土外，应穿透软土 层，到达较硬土层上，深度不宜超过7m。
4、振冲法：振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa 的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。用 30kw 振冲器振密深度不宜超过7m，75kw 振冲器不宜超过15m
5、砂石桩法：砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩法也可用于处理可液化地基。砂石桩处理范围应大于基底范围，处理宽度宜在基础外缘扩大 1～3 排桩。对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m。
6 、CFG 桩：水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性、
7、夯实水泥土桩法：适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、 粘性土等地基。处理深度不宜超过10m
8、水泥土搅拌法：分为深层搅拌法（以下简称湿法）和粉体喷搅法（以下 简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂上等地基。当地基土的天然禽水量小于3%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH 值小于4 时不宜采用于法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。
另外，还有高压喷射注浆法、石灰桩法等。对于不同的工程实际，需要考虑选择不同的地基加固方法，只有在充分考虑实际工程的工程特点的基础上，才能选择出合适的地基加固方法。以下就以工程实例具体说明某厂房地基加固方法的实现。
二、工业厂房地基加固实例分析
1、工程概述
某厂房为一幢高四层，框架结构的建筑物，由于场地工程地质情况复杂，厂房中段和西段分别分布有一层厚为3～6ｍ和7～9ｍ的淤泥，使建筑区内部分地段挖孔桩方案无法实施，而改用条形基础下的砂垫层方案，而东段淤泥层较薄（厚1～2ｍ），却浇注了16条桩柱，于是同一建筑物采用了两种在受力和变形方面完全不同的基础型式。于是厂房在使用期间发现不均匀沉降，导致厂房结构出现严重拉裂和剪切破坏，造成安全隐患。
2、沉降原因分析
地质因素
据钻探揭露，厂房建造在一条山坡冲沟的边麓地段，地下水丰富，水位埋深约0.280ｍ，淤泥（含腐木）等软土的分布极不均匀，层厚由西向东递增，这是造成厂房不均匀沉降的客观因素。
结构因素
同一栋厂房，采用了两种不同的基础型式，地质条件较好的东段，采用人工挖孔桩基础，桩端支承在坚硬状的残积土层里，而地质条件极差的西段，则采用了条形基础下的砂垫层，垫层厚仅1.0ｍ，未作压密处理。采用桩基础的最终下沉量仅为1.3ｍｍ（设桩长10ｍ，进入坚硬状土层），而采用条形基础下砂垫层处理的基础经推算仍有200ｍｍ的沉降量，条形基础的刚度起不到变形（沉降）调节作用，因此导致厂房的不均匀沉降，影响到厂房的安全使用。
3、加固方案
对该厂房的处理为：把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基，以控制地基的继续沉降，后加固上部结构。
根据钻探和变形测量资料显示，对厂房地基的加固可采用压力灌浆补强和静力压桩等方法。根据业主的要求以不影响生产为原则，同时受场地工程地质条件的影响，决定采用压力灌浆加固法。
（1）压力灌浆加固本次加固目的旨在通过浆体的渗压改善软土地基的承载力和压缩（变形）模量，逐渐减少地基的沉降量，以满足厂房的使用要求。
以一定的液压，将水泥和化学浆通过双液管注入土中，并使之迅速凝固，同时对软土进行割裂、扩散挤压和充填，并伴随一定的物理化学作用，一方面促使浆体，在软土中形成脉状充填；另一方面又使软土产生压缩和脱水固结，从而达到加固的目的。
灌浆孔的布置上，按每根柱位的四周布置4个孔，深孔底部进入残积土层。
注浆采用低压、慢灌、多量工艺，以便注入较多的浆体。
重复注浆
在软土较厚的孔段，为增强注浆效果，往往在第一次注浆中，使之在一定浆压作用的范围内形成一道不规则的帷幕，再冲洗灌浆孔进行二次注浆，使浆液充分而有效的充填。
施工效果分析
灌浆前期的沉降情况：据了解，厂房施工期间，施工单位自测最大沉降为70.00ｍｍ，交付使用后观测只是间断进行，测得最大沉降为10.00ｍｍ.据此分析，该厂房在灌浆前期最大沉降量累计已达80.00ｍｍ。
另据观测，伸缩缝的顶部（天面）间距已明显拉开，部分柱位的梁、板、墙均已出现裂缝。灌浆施工期的沉降：此间，由于灌浆施工导致地基应力释放，沉降有所加大。灌浆后期的沉降。上述说明：经化学灌浆处理后，柱基的沉降得到了缓解，但基础的后期下沉仍未得到最终稳定，为确保厂房的安全使用，必须进一步采取切实有效的措施进行加固处理。
（2）静力压桩加固法.
通过一套油压设备，将预制桩分节压入土中，节与节用预埋角铁焊接，预制桩为方桩，压桩由液压控制，当桩压至预定深度并达到设计贯入度之压力时，其沉降控制标准为压桩荷载保持50ＭＰａ，共冲击三次，并需稳定1ｈ，做好记录。桩压完后将桩与原基础承台连接起来，将上部结构的荷载通过桩基传递到坚硬状残积土中。
施工工序
在设计桩位处开挖压桩基坑，利用安装在柱上的反力钢夹提供反力用压桩机压桩，待每个承台的静压桩都压完后，将预制桩与原承台连结成一体，由预制桩承担结构荷载。
施工过程中用水准仪进行跟踪施工观测，控制柱的升降量为±1ｍｍ。在施工过程中发现场地的地下水较丰富，要用抽水泵进行抽水才能进行地下作业，但在抽水过程中，经水准仪监测，发现柱的沉降速率加快（0.50ｍｍ/ｈ），立即停止抽水。
经研究，要求抽水前须对该柱进行卸荷处理，以免桩基础产生附加沉降，确保厂房安全。即将该柱的上部卸荷，通过卸荷装置传递到柱周（半径约3.0ｍ）的土体上，共同分担上部荷载，待该柱处理完毕3ｄ后，即混凝土基本凝固后拆除卸荷装置，经卸荷处理的柱，6～8ｄ内，未发现明显沉降变化，说明卸荷处理效果显著。
施工效果
为检验加固效果，主要采取的措施是沉降观测。
本次加固处理对沉降值的質量指标定为：被加固的柱位其施工期间的沉降值在正常情况下累计≤10ｍｍ（指开工至施工结束），竣工后的沉降量应满足≤2ｍｍ/月，凡满足此质量指标者，均可判定为达到了加固效果。据施工后的观测资料显示，竣工后第一次（33ｄ）的沉降观测，测得最大沉降量为-1.7ｍｍ，满足加固后沉降值<2ｍｍ/月的质量指标，达到了加固的预期效果，质量良好。
三、施工加固总结
静压桩加固法一直被认为是投资大且工期长的一种地基基础加固方法。但对于本工程的条形基础，由于其宽度有限，条基上承受上部荷载的作用，对土层产生附加应力，而条基外的土层仍为天然土层，不受外加荷载的作用，为小应力区；灌浆时，在高压的驱动下，浆液将沿应力薄弱区（带）进行劈裂扩散。
本工程，在条基下进行注浆，浆液将对条基下的土体改善作用受到限制，浆液将会跑漏到条基外的软弱土层中。加固后的地基，虽然获得部分改善，但其受力压缩层仍然是条基下的砂垫层和软土层，地基的沉降不能完全得到控制，变形仍会继续发展，效果不会很明显。静力压桩加固法是将桩压至地基中的硬塑状态的砂质粘性土层中，上部结构的荷载通过桩直接转移到深部，由坚硬状态的土层承受，这样条基下的砂垫层和软土层地基处于释荷状态，而桩的受力和传力直接，压桩时单桩承载力值可直接从压桩机的仪表中反映，地基变形最终可以得到控制，故处理效果明显。
通过这个工程可以说明，遇到实际问题时应该具体问题具体分析，选出最优方案，否则将会使问题越来越复杂，造成的损失也会越大。
结束语
工业厂房地基加固施工应严格遵守国家行业规范规程标准，施工中首先对主体资格严格控制，注重材料和施工工艺的过程管理，严把验收关，才能确保工程质量。在目前，针对常用的加固与改造的技术，我们更需要加深对这一技术的探讨，力为工程结构加固的质量控制打下一个坚实的基础。
参考文献:
[1]CECS 102∶2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].
[2]张有昌，孙晓冬。高空支顶屋架托梁抽柱施工[J].工业建筑，2005，（5）。
关键词：工业厂房、地基加固、施工质量控制
引言
改革开放以来，建筑业迅速发展，建筑工程质量逐年提高，但工程质量事故还时有发生。这是由于各地区的工程地质条件不同，土层分布、土的物理力学性质不同，既使同一建筑场地，往往土质也不均匀，在进行工程勘察、工程设计与施工中，如果对地基条件掌握不全，处理不当，就可能导致事故的发生，这些都会给国家和人民造成不应有的损失。本文就工业厂房地基加固的处理方面做相关探讨。
一、 地基加固方法概述
对建筑地基处理方法有很多种：
1、換填垫层法：换填垫层法适用于处理各类浅层软弱地基，换填法的处理深度通常控制在3m 以内较为经济合理。换填垫层法常用于处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。
2、堆载预压法：预压法包括堆载预压法和真空预压法。预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。
3、强夯置换法：强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2 至2/3，并不宜小于3m。强夯置换墩的深度由土质条件决定，除厚层饱和粉土外，应穿透软土 层，到达较硬土层上，深度不宜超过7m。
4、振冲法：振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa 的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。用 30kw 振冲器振密深度不宜超过7m，75kw 振冲器不宜超过15m
5、砂石桩法：砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基上对变形控制要求不严的工程也可采用砂石桩置换处理。砂石桩法也可用于处理可液化地基。砂石桩处理范围应大于基底范围，处理宽度宜在基础外缘扩大 1～3 排桩。对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m。
6 、CFG 桩：水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性、
7、夯实水泥土桩法：适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、 粘性土等地基。处理深度不宜超过10m
8、水泥土搅拌法：分为深层搅拌法（以下简称湿法）和粉体喷搅法（以下 简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂上等地基。当地基土的天然禽水量小于3%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH 值小于4 时不宜采用于法。冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响。
另外，还有高压喷射注浆法、石灰桩法等。对于不同的工程实际，需要考虑选择不同的地基加固方法，只有在充分考虑实际工程的工程特点的基础上，才能选择出合适的地基加固方法。以下就以工程实例具体说明某厂房地基加固方法的实现。
二、工业厂房地基加固实例分析
1、工程概述
某厂房为一幢高四层，框架结构的建筑物，由于场地工程地质情况复杂，厂房中段和西段分别分布有一层厚为3～6ｍ和7～9ｍ的淤泥，使建筑区内部分地段挖孔桩方案无法实施，而改用条形基础下的砂垫层方案，而东段淤泥层较薄（厚1～2ｍ），却浇注了16条桩柱，于是同一建筑物采用了两种在受力和变形方面完全不同的基础型式。于是厂房在使用期间发现不均匀沉降，导致厂房结构出现严重拉裂和剪切破坏，造成安全隐患。
2、沉降原因分析
地质因素
据钻探揭露，厂房建造在一条山坡冲沟的边麓地段，地下水丰富，水位埋深约0.280ｍ，淤泥（含腐木）等软土的分布极不均匀，层厚由西向东递增，这是造成厂房不均匀沉降的客观因素。
结构因素
同一栋厂房，采用了两种不同的基础型式，地质条件较好的东段，采用人工挖孔桩基础，桩端支承在坚硬状的残积土层里，而地质条件极差的西段，则采用了条形基础下的砂垫层，垫层厚仅1.0ｍ，未作压密处理。采用桩基础的最终下沉量仅为1.3ｍｍ（设桩长10ｍ，进入坚硬状土层），而采用条形基础下砂垫层处理的基础经推算仍有200ｍｍ的沉降量，条形基础的刚度起不到变形（沉降）调节作用，因此导致厂房的不均匀沉降，影响到厂房的安全使用。
3、加固方案
对该厂房的处理为：把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基，以控制地基的继续沉降，后加固上部结构。
根据钻探和变形测量资料显示，对厂房地基的加固可采用压力灌浆补强和静力压桩等方法。根据业主的要求以不影响生产为原则，同时受场地工程地质条件的影响，决定采用压力灌浆加固法。
（1）压力灌浆加固本次加固目的旨在通过浆体的渗压改善软土地基的承载力和压缩（变形）模量，逐渐减少地基的沉降量，以满足厂房的使用要求。
以一定的液压，将水泥和化学浆通过双液管注入土中，并使之迅速凝固，同时对软土进行割裂、扩散挤压和充填，并伴随一定的物理化学作用，一方面促使浆体，在软土中形成脉状充填；另一方面又使软土产生压缩和脱水固结，从而达到加固的目的。
灌浆孔的布置上，按每根柱位的四周布置4个孔，深孔底部进入残积土层。
注浆采用低压、慢灌、多量工艺，以便注入较多的浆体。
重复注浆
在软土较厚的孔段，为增强注浆效果，往往在第一次注浆中，使之在一定浆压作用的范围内形成一道不规则的帷幕，再冲洗灌浆孔进行二次注浆，使浆液充分而有效的充填。
施工效果分析
灌浆前期的沉降情况：据了解，厂房施工期间，施工单位自测最大沉降为70.00ｍｍ，交付使用后观测只是间断进行，测得最大沉降为10.00ｍｍ.据此分析，该厂房在灌浆前期最大沉降量累计已达80.00ｍｍ。
另据观测，伸缩缝的顶部（天面）间距已明显拉开，部分柱位的梁、板、墙均已出现裂缝。灌浆施工期的沉降：此间，由于灌浆施工导致地基应力释放，沉降有所加大。灌浆后期的沉降。上述说明：经化学灌浆处理后，柱基的沉降得到了缓解，但基础的后期下沉仍未得到最终稳定，为确保厂房的安全使用，必须进一步采取切实有效的措施进行加固处理。
（2）静力压桩加固法.
通过一套油压设备，将预制桩分节压入土中，节与节用预埋角铁焊接，预制桩为方桩，压桩由液压控制，当桩压至预定深度并达到设计贯入度之压力时，其沉降控制标准为压桩荷载保持50ＭＰａ，共冲击三次，并需稳定1ｈ，做好记录。桩压完后将桩与原基础承台连接起来，将上部结构的荷载通过桩基传递到坚硬状残积土中。
施工工序
在设计桩位处开挖压桩基坑，利用安装在柱上的反力钢夹提供反力用压桩机压桩，待每个承台的静压桩都压完后，将预制桩与原承台连结成一体，由预制桩承担结构荷载。
施工过程中用水准仪进行跟踪施工观测，控制柱的升降量为±1ｍｍ。在施工过程中发现场地的地下水较丰富，要用抽水泵进行抽水才能进行地下作业，但在抽水过程中，经水准仪监测，发现柱的沉降速率加快（0.50ｍｍ/ｈ），立即停止抽水。
经研究，要求抽水前须对该柱进行卸荷处理，以免桩基础产生附加沉降，确保厂房安全。即将该柱的上部卸荷，通过卸荷装置传递到柱周（半径约3.0ｍ）的土体上，共同分担上部荷载，待该柱处理完毕3ｄ后，即混凝土基本凝固后拆除卸荷装置，经卸荷处理的柱，6～8ｄ内，未发现明显沉降变化，说明卸荷处理效果显著。
施工效果
为检验加固效果，主要采取的措施是沉降观测。
本次加固处理对沉降值的質量指标定为：被加固的柱位其施工期间的沉降值在正常情况下累计≤10ｍｍ（指开工至施工结束），竣工后的沉降量应满足≤2ｍｍ/月，凡满足此质量指标者，均可判定为达到了加固效果。据施工后的观测资料显示，竣工后第一次（33ｄ）的沉降观测，测得最大沉降量为-1.7ｍｍ，满足加固后沉降值<2ｍｍ/月的质量指标，达到了加固的预期效果，质量良好。
三、施工加固总结
静压桩加固法一直被认为是投资大且工期长的一种地基基础加固方法。但对于本工程的条形基础，由于其宽度有限，条基上承受上部荷载的作用，对土层产生附加应力，而条基外的土层仍为天然土层，不受外加荷载的作用，为小应力区；灌浆时，在高压的驱动下，浆液将沿应力薄弱区（带）进行劈裂扩散。
本工程，在条基下进行注浆，浆液将对条基下的土体改善作用受到限制，浆液将会跑漏到条基外的软弱土层中。加固后的地基，虽然获得部分改善，但其受力压缩层仍然是条基下的砂垫层和软土层，地基的沉降不能完全得到控制，变形仍会继续发展，效果不会很明显。静力压桩加固法是将桩压至地基中的硬塑状态的砂质粘性土层中，上部结构的荷载通过桩直接转移到深部，由坚硬状态的土层承受，这样条基下的砂垫层和软土层地基处于释荷状态，而桩的受力和传力直接，压桩时单桩承载力值可直接从压桩机的仪表中反映，地基变形最终可以得到控制，故处理效果明显。
通过这个工程可以说明，遇到实际问题时应该具体问题具体分析，选出最优方案，否则将会使问题越来越复杂，造成的损失也会越大。
结束语
工业厂房地基加固施工应严格遵守国家行业规范规程标准，施工中首先对主体资格严格控制，注重材料和施工工艺的过程管理，严把验收关，才能确保工程质量。在目前，针对常用的加固与改造的技术，我们更需要加深对这一技术的探讨，力为工程结构加固的质量控制打下一个坚实的基础。
参考文献:
[1]CECS 102∶2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].
[2]张有昌，孙晓冬。高空支顶屋架托梁抽柱施工[J].工业建筑，2005，（5）。