无损可控注浆抬升纠偏技术在既有倾斜建筑物中的应用

引言

在城市建设的进程中，既有建筑物因各种因素出现倾斜的情况屡见不鲜。建筑物的倾斜不仅影响其正常使用功能，还可能对周边环境和居民生命财产安全构成严重威胁。传统的纠偏技术往往存在施工周期长、对建筑物损伤大、纠偏效果难以控制等问题，难以满足现代城市建设对既有建筑物保护和修复的需求。

无损可控注浆抬升纠偏技术作为一种新型的建筑物纠偏技术，凭借其施工过程对建筑物损伤小、纠偏精度高、可控性强等优势，在既有倾斜建筑物的纠偏工程中得到了越来越广泛的应用。本文旨在深入探讨无损可控注浆抬升纠偏技术在既有倾斜建筑物中的应用，分析其技术原理、施工工艺、工程案例以及存在的问题与发展趋势，为相关工程实践提供参考。

1 无损可控注浆抬升纠偏技术原理

无损可控注浆抬升纠偏技术是通过在建筑物基础下方或周围一定范围内的土层中注入特制的浆液，利用浆液凝固时产生的膨胀压力或填充作用，使地基土发生体积膨胀或强度提高，从而带动建筑物基础向上抬升，实现对倾斜建筑物的纠偏。

其核心原理主要包括以下几个方面：

浆液的填充与挤密作用：注入的浆液能够填充地基土中的孔隙和裂隙，减少土颗粒之间的空隙，提高地基土的密实度和承载力。同时，浆液在压力作用下向周围土体扩散，对周围土体产生挤密作用，进一步增强地基的稳定性。

浆液的膨胀作用：部分特制浆液在凝固过程中会发生体积膨胀，这种膨胀压力能够对地基土产生向上的推力，促使建筑物基础抬升。通过控制浆液的膨胀率和注浆量，可以实现对抬升高度的精确控制。

地基土的力学性能改善：浆液与地基土发生化学反应或物理胶结作用，能够提高地基土的强度、刚度和抗变形能力，为建筑物的长期稳定提供保障。

2 无损可控注浆抬升纠偏技术施工工艺

2.1 施工前准备

详细勘察建筑物的倾斜情况、勘察地基土性质、制定详细的施工方案、材料准备、设备安装与调试。

2.2 注浆孔施工

根据施工方案确定的注浆孔布置方式，采用钻孔机械进行钻孔。钻孔过程中要严格控制钻孔深度和垂直度，避免对建筑物基础和周围土体造成过大扰动。钻孔完成后，清理孔内杂物，下入注浆管，并做好密封处理。

2.3 浆液制备

按照设计的浆液配比，将水泥、水、外加剂等材料放入搅拌机中进行搅拌，确保浆液均匀、细腻，符合注浆要求。在浆液制备过程中，要不断检测浆液的性能指标，如黏度、初凝时间、终凝时间等，及时调整配比。

2.4 注浆施工

注浆顺序：通常采用由外向内、由下向上的注浆顺序，或根据建筑物的倾斜情况采用分段注浆的方式，以避免因注浆压力过大导致建筑物产生新的变形。

注浆压力控制：根据地基土性质和注浆深度，合理控制注浆压力。

注浆量控制：根据注浆孔的体积、地基土的孔隙率以及设计的抬升高度，计算每个注浆孔的注浆量。在注浆过程中，通过流量计准确计量注浆量，避免注浆过多或过少。

抬升监测：在注浆施工过程中，利用全站仪、水准仪等设备对建筑物的抬升高度进行实时监测，根据监测数据及时调整注浆参数，确保纠偏效果符合设计要求。

2.5 施工后处理

注浆施工完成后，对注浆孔进行封堵处理，防止浆液流失。同时，继续对建筑物的沉降和倾斜情况进行监测，监测时间不少于一定期限，以确保建筑物的稳定性。

3 工程案例分析

3.1 工程概况

某城市一栋建于20 世纪90 年代的6 层居民楼，由于地基不均匀沉降，导致建筑物向东南方向倾斜，最大倾斜率达到 5.2‰ ，超过了国家规范允许的限值，严重影响了居民的居住安全。经地质勘察，该建筑物基础下方土

层主要为粉质黏土，地基承载力较低，且存在局部软弱夹层。

3.2 纠偏方案设计

根据建筑物的倾斜情况和地基土性质，决定采用无损可控注浆抬升纠偏技术进行纠偏。具体方案如下：

注浆孔布置：在建筑物基础外围沿周长方向布置注浆孔，孔距为 1.5m ，注浆深度为 8-10m，穿过软弱夹层进入稳定土层。

浆液选择：采用水泥 - 水玻璃双液浆，水泥与水玻璃的体积比为 1:1，浆液初凝时间控制在 30-60s，终凝时间控制在 2-4h

注浆参数：注浆压力控制在 0.3-0.5MPa，每个注浆孔的注浆量根据计算确定为 5-8m³ 。

3.3 施工过程与监测

在施工过程中，严格按照施工方案进行操作，实时监测建筑物的抬升高度和倾斜变化。通过调整注浆压力和注浆量，使建筑物均匀抬升。经过 20天的施工，建筑物的倾斜率逐渐降低，最终控制在 1.5% 以内，达到了设计要求。

施工完成后，对建筑物进行了为期 6 个月的沉降监测，监测结果表明，建筑物沉降稳定，未出现反弹现象，纠偏效果良好。

3.4 工程效果评价

该工程采用无损可控注浆抬升纠偏技术，成功实现了对倾斜建筑物的纠偏，具有以下优点：

施工过程对建筑物损伤小，未对建筑物的结构造成破坏。

纠偏精度高，能够精确控制建筑物的抬升高度和倾斜程度。

施工周期短，仅用 20 天就完成了纠偏施工，减少了对居民生活的影响。

成本较低，与传统的纠偏技术相比，节约了大量的工程费用。

4 存在的问题与发展趋势

4.1 存在的问题

浆液性能有待进一步提高：目前使用的注浆浆液在某些复杂地质条件下，如高渗透性土层、有机质土层等，其填充、挤密和膨胀效果不够理想，影响纠偏效果。

施工工艺的自动化程度较低：注浆过程中的压力、流量、抬升高度等参数的监测和控制主要依靠人工操作，精度和效率有待提高。

对复杂地质条件的适应性不足：在遇到深厚软土、岩溶地质等复杂地质条件时，无损可控注浆抬升纠偏技术的应用效果往往受到限制。

缺乏统一的技术标准和规范：目前，无损可控注浆抬升纠偏技术尚未形成统一的技术标准和规范，导致工程质量难以得到有效保障。

4.2 发展趋势

新型注浆材料的研发：加大对新型注浆材料的研发力度，如高性能水泥基浆液、化学改性浆液、纳米浆液等，提高浆液在复杂地质条件下的适应性和性能。

智能化施工技术的应用：将自动化控制技术、物联网技术、大数据分析技术等应用于无损可控注浆抬升纠偏技术中，实现注浆过程的智能化监测和控制，提高施工精度和效率。

复合纠偏技术的发展：结合其他纠偏技术的优点，如锚杆静压桩技术、高压喷射注浆技术等，形成复合纠偏技术，提高对复杂地质条件的适应性。

完善技术标准和规范：制定统一的无损可控注浆抬升纠偏技术标准和规范，明确施工工艺、质量检验等要求，确保工程质量。

5 结论

无损可控注浆抬升纠偏技术作为一种先进的建筑物纠偏技术，在既有倾斜建筑物的修复和保护中发挥了重要作用。其具有施工过程对建筑物损伤小、纠偏精度高、可控性强等优势，能够有效解决传统纠偏技术存在的问题。

通过对该技术原理、施工工艺的分析以及工程案例的探讨，可以看出无损可控注浆抬升纠偏技术具有广阔的应用前景。然而，该技术在实际应用中还存在一些问题，需要进一步研究和改进。

随着新型注浆材料的研发、智能化施工技术的应用以及技术标准和规范的完善，无损可控注浆抬升纠偏技术将不断发展和完善，为既有建筑物的安全使用和城市建设的可持续发展提供更加有力的技术支持。