某炼钢厂房吊车为250t铸造吊车，吊车轨顶标高26.000m，下柱采用钢管混凝土格构柱。建筑场地位于山地填方区，填土厚度很不均匀，最小填土厚度小于5米，最大填土厚度约50米。厂房柱基础采用旋挖成孔灌注桩，根据地质详勘报告的建议，设计充分考虑了回填土对桩基负摩阻的影响。设计要求桩端持力层为中风化泥质粉砂岩，并对桩端进入持力层的深度做出了明确要求，单桩长度根据桩位回填土实际深度及桩端进入持力层的深度据实确定。

主厂房基础于2022年初开始施工，其后逐步进行上部钢结构安装。2022年10月，根据现场反映，在安装主厂房吊车梁等上部结构过程中，发现部分基础出现较大沉降。其后，对沉降情况进行连续观测。截至2023年4月上部钢结构已基本安装完毕，设计活荷载（包括吊车荷载）尚未加载，沉降观测数据显示，大部分先前已发生较大沉降的基础虽然沉降变缓但尚没有稳定。基础沉降偏大的情况反映出相关桩基存在质量问题。经验证勘测发现，沉降偏大的基础，桩端未进入持力层或入持力层深度不足。

为了厂房结构的安全可靠和整体项目的按期实施，结合现场实际情况与施工单位的意见，确定对沉降偏大的基础补桩，并对基础进行改造和加固。

基础改造加固有两种可行的方案。方案1：在原基础下部新做底板，支承已有基础；方案2：在原承台周边新做大梁，新老混凝土接触面凿毛并植钢筋保证大梁与原基础接触面抗剪能力，支承已有基础。两种方案图如下所示：

方案2简图

两种方案各有优缺点，方案1计算假定明确，施工简单快捷，施工质量容制，更为稳妥可靠，缺点是基坑开挖量更大且开挖范围可能受周边环境限制，工人在原基础下面施工存在恐惧心理，施工单位对此方案施工安全有顾虑，比较抵触；与之对比，方案2计算假定较为复杂，新老混凝土交接面处理繁琐、施工难度较大，对施工质量要求高，且多数基础的新增桩基受施工条件限制桩位不规则，大梁难以实施，优点是基坑开挖量相对较小，不需要在原基础下面施工，施工单位倾向于此方案。对于方案1，虽然原有桩基不满足设计要求，施工阶段实际荷载也远没有达到设计值，经核算，施工阶段桩基承载力按实际情况计算满足要求，施工安全没有问题。两种方案设计原则上均可行，经设计与施工单位沟通并结合每个基础的具体情况，分别确定每个基础的加固方案。两种方案基础加固施工实况如下所示：

方案1现场照片

方案2现场照片

以下为设计要点及施工要求。

一、加固实施的前提条件

1.加固改造实施前，搜集完整、有效的原设计桩基及后补桩施工记录、检测与验收记录，查明原基础承台发生沉降的原因、过程、现状及观测记录；根据上部结构施工情况及周边建构筑的关系，评估改造加固方案的可行性，做好安全可行、质量有保证的施工组织方案和安全保障方案；施工过程中做好监测、检查、验收等记录。

2.加固改造实施前，按国家与地方现行有关规定（规范、规程、标准等）和行政法规要求，对已施工基础与结构进行必要的结构检测或鉴定（安全性鉴定、抗震鉴定）、方案审查或图审等程序。

二、改造加固实施依据

1.桩基与基础承台原设计图纸；

2.桩基与基础承台及相关结构的施工记录、检查、检测与施工验收记录；基础沉降观测记录；

3.地质详勘报告、补勘报告、施工勘探报告；

4.既有建筑地基基础与上部结构鉴定与检测报告；

5.现行有关结构加固技术规范、规程、标准：

三、施工要求

1.施工前，应编制详细施工方案，采取合理的施工措施保证施工质量和施工安全。施工过程中做好动态监测。

2.改造施工前应将吊车等荷载移除相关区域，卸载不必要的荷载，尽量减少施工荷载与施工人员。做好基坑支护和已安装上部结构和临近建构筑的临时支撑，保障既有结构与邻近建构筑的安全。

3.应对已施工基础与上部结构及周边直接影响到的建构筑物在施工期间及使用期间进行沉降观测，直至沉降达到稳定为止。

4.植筋要求：

4.1.植筋前所有新老混凝土接触面均需凿毛、形成不规则的交界面。需要新老钢筋搭接焊处应凿出原基础钢筋及其搭接长度。在现有承台四周新设置的抗剪槽严禁用切割机切割砼。

4.2.植筋用的胶粘剂应采用改性环氧类结构胶粘剂或改性乙烯基酯类结构胶粘剂，其固化剂不应使用乙二胺。严禁使用不饱和聚酯树脂和醇酸树脂作为胶粘剂。

4.3.植筋用的胶粘剂应采用A级胶。

4.4.植筋用的胶粘剂，其性能均应符合应同时符合现行行业标准《混凝土结构工程用锚固胶》JG/T340及国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011第4.2.2条的规定。考虑到本工程重要性，为确保植筋质量，胶粘剂必须采用质量稳定可靠的大厂产品。

胶粘剂固化后与混凝土的粘结强度应高于被粘结结构混凝土抗拉和抗剪强度。

4.5.采用植筋锚固时，其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋。

4.6.植筋前先钻孔。植筋钻孔直径：当植筋直径为28时，钻孔直径为35mm（当植筋直径为25时，钻孔直径为32mm)。

钻孔应选用专用机具，选用对既有混凝土结构破坏影响最小、清孔干净便捷的钻孔工艺。钻孔不得打断原有钢筋（指明处除外），原基础各个混凝土面的钻孔交叉部位交叉并错开时间钻孔。

4.7.植筋植入长度不小于10d，相应钻孔深度不小于12d；植筋外端锚固长度：除图中注明者外为25d.(d为植筋直径）。

5.加固施工要求：

5.1.加固施工应采取措施避免或减少损伤原结构构件。发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时，应会同加固设计单位采取有效处理措施后，方可继续施工。对可能导致的倾斜或局部倒塌等现象，应预先采取安全措施。所有埋入原结构构件的植筋、锚栓及螺杆，钻孔时均不得切断和损伤原钢筋。

5.2.在完成新老混凝土接触面凿毛后，应用钢丝刷等工具清除原构件混凝土表面松动的骨料、砂砾、浮渣、粉尘与泥土，并用清洁的高压水冲洗干净。

5.3.新旧混凝土接触面界面应涂刷高粘结性能的结构界面结合剂。

6.新浇混凝土采用C35（原基础为C30）微膨胀混凝土，钢筋（含植筋）采用HRB400带肋钢筋。所采用的钢筋与混凝土均应满足本说明第二节所列现行有关规范的材料要求。

7.为了保证新老混凝土紧密结合、共同工作，加固用混凝土、添加剂、粘结剂等应在施工前试配，经检验其性能、强度，满足设计要求后方可使用。加固混凝土中严禁渗入粉煤灰等混合材料。

8.加固用结构胶性能应满足被加固构件长期所处环境的要求。

9.凡涉及工程安全的加固材料应通过安全性能的检验和鉴定，并符合国家现行有关标准对耐久性设计的要求。

10.基础周边新浇混凝土应对称进行、一次浇筑。应保证混凝土浇筑质量，并精心、加强砼养护，防止交界面与表面收缩开裂。由于局部加固钢筋较密，当一般机械振捣浇筑砼难以保证浇筑密实时，应采取可行有效的施工对策确保施工质量，必要时可采用喷射混凝土浇筑工艺。

11.对选定的加固改造方案和施工方案，应通过现场试验确定具体施工工艺参数和施工可行性、可靠性。

四、质量检验和工程验收

1.结构加固施工前应按设计要求及结构特点编制施工组织设计，施工严格按相应工艺标准进行质量控制，并按国家标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013、《混凝土结构工程施工质量验收规范》CB50204-2015及《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010进行质量检验和工程验收。加固工程检验与验收合格后相应上部结构才能正常投入使用。既有结构的改造加固必须进行加固工程的施工质量检验与竣工验收，合格后方可投入使用。

2.根据结构改造加固设计使用年限，加固的部位与基础承台应定期检查其工作状态，第一次检查的间隔时间不应迟于10年。加固使用年限到期后应重新进行可靠性鉴定。