摘要:北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《一种桩基础沉降加固顶升调平结构及其施工方法》(专利号:ZL 201810385674.6),面向既有工业厂房桩承台差异沉降问题,通过承台下方加固顶升、桩周稳固和桩端持力层补强,形成由浅至深的连续治理体系,实现基础复位与承载条件改善。
一、痛点引入:桩基础厂房沉降治理难题
工业厂房通常依靠桩基础将柱荷载和生产荷载传至深部地层,但承台下方土体压缩、桩周松散导致侧摩阻力不足,或桩端存在软弱夹层时,桩承台仍可能发生差异沉降,进而影响地坪平整度、货架使用和设备运行。
对于已投产厂房,治理不仅要恢复下沉承台的标高,还要处理桩周、桩端等薄弱环节。若只完成表面调平,深部支承条件未改善,持续荷载下仍可能发生沉降;大范围开挖、新增桩或机械托换又会受到货架、设备、管线和施工空间的限制。
二、专利技术概述
该专利在下沉桩承台两侧对称布置施工孔,通过承台向下开展分段加固。先对承台下方软弱土进行填充、挤密和固结,改善近承台土体密实度及桩周约束;同时利用受控施工压力形成向上的反力,使下沉承台逐步恢复标高。
待承台顶升稳定后,施工继续向桩端方向延伸,对桩周软弱土、桩端持力层及可能存在的软弱夹层实施补强,形成具有托举作用的复合加固区域。施工过程中同步监测承台标高与上部结构垂直度,使基础复位、桩周稳固和桩端承载改善有序衔接。

三、专利核心优势
1. 加固与顶升同步,直接服务基础复位
承台下方土体在填充、挤密和固结过程中获得改善,并在受控压力作用下形成上托反力。无需将地基加固与基础复位拆分为两套工序,更适应厂房局部桩承台下沉的治理需求。
2. 由浅至深分段施工,兼顾桩周与桩端
靠近承台区域重点承担顶升与近区加固,中部逐段改善桩周土约束,深部再补强桩端持力层。不同深度对应不同薄弱环节,使原有桩基础的荷载传递条件得到连续改善。
3. 对称多孔布置,控制局部偏移
施工孔在承台两侧对称设置并同步组织施工,使承台获得较为均衡的上托作用,减少单侧受力集中带来的局部转动、侧向偏移和附加倾斜风险。
4. 复合材料分区适配,提高施工可控性
专利针对承台顶升与桩端补强设置不同的凝结时间和扩散范围,使近承台区域更快形成有效反力,深部区域形成连续加固范围,提升不同层位的加固匹配度。
四、与传统沉降治理方法相比
1. 与掏土迫降相比:直接恢复下沉基础标高
掏土迫降通过降低相对较高区域来缩小高差,可能影响原本稳定的基础。本专利聚焦下沉承台及相关薄弱土层,在恢复标高的同时改善桩周和桩端承载条件,避免扩大其他区域沉降。
2. 与千斤顶顶升相比:复位与深部补强同步推进
千斤顶顶升需设置反力体系、托换构件和作业空间,主要解决当前标高差。本专利通过承台下方加固形成上托作用,并继续处理桩端持力层,使基础复位与后续承载条件改善相衔接。
3. 与高压旋喷桩相比:围绕既有桩基关键层位治理
高压旋喷通常形成新增柱状加固体,既有承台下方施工常受桩体、钢筋和设备条件限制。本专利利用承台施工孔由浅至深处理近承台、桩周及桩端部位,更贴合原有桩基荷载传递路径。
4. 与静压桩补强相比:减少外围新增支点影响
静压桩需要压桩设备、反力条件及新旧基础连接,外围补桩还需关注荷载分配。本专利保留并改善原有桩承台受力条件,在有限空间内完成基础复位和深部补强。
5. 与换填加固相比:无需大范围开挖
换填主要改善浅部土体,难以直接处理深部桩端持力层。该专利通过小孔径、钻注一体的分段施工,在不大范围暴露承台底面的条件下,完成浅部压密、桩周稳固和深部补强。
五、场景应用:上海雀巢集团仓库地坪沉降加固抬升工程
雀巢集团是国际食品行业的代表性企业,仓储空间对地坪平整度、货架稳定性和物流连续性要求严格。该仓库高10米,采用桩承台基础,地坪板厚15厘米并配置钢筋;地坪上布置8米高货架。沉降区域面积1306平方米,最大沉降量135毫米。地层主要为杂填土、淤泥质土和粉质粘土,其中淤泥质土呈流塑状态、承载力低,荷载作用下易发生蠕动变形,引发地坪沉降。
恒祥宏业技术团队围绕沉降区域对应的桩承台,先对承台下方软弱土层实施分段加固,通过填充、挤密和固结改善近承台土体条件,并以对称施工方式使基础逐步恢复标高;随后继续向桩周及桩端持力范围延伸,形成连续复合加固区。上部加固结构与深部不规则复合桩基共同构建新的承载体系,使地坪调平与基础承载改善同步完成。

项目施工周期20天,累计抬升135毫米。治理后,仓库地坪实现调平复位,地基承载与基础传力条件得到提升,达到项目使用要求。
客户评价:“仓库货架高、物流任务重,施工期间对仓储作业无干扰,货架区域使用和物流安排得到保障。”
六、企业科创与专利实力
恒祥宏业国内外在申及已授权专利共148项,其中国际在申及已授权32项;发表学术论文14篇,其中9篇被SCI收录,并制定企业标准1部。

依托近20年工程实践,恒祥宏业已在全国完成建筑沉降抬升纠倾工程1000余项。围绕桩基础、软弱土和复杂荷载条件,公司持续开展材料性能、施工工艺和监测控制技术研发,技术成果已应用于民用建筑、工业建筑及基础设施等建设场景,覆盖食品、汽车制造、新能源、能源等行业。
七、总结
《一种桩基础沉降加固顶升调平结构及其施工方法》以承台下方加固顶升为起点,延伸至桩周稳固与桩端补强,将基础标高恢复和承载体系改善结合,为既有厂房桩基础沉降治理提供了由浅至深的技术思路。
面向全球工业建筑更新与既有地基安全治理需求,恒祥宏业将持续推动工程实践、原创技术与国际知识产权布局协同发展,为不同地层条件和使用场景下的建筑安全提供可靠支持。
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责任编辑:kj005
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