【加固糾偏工程案例】柱基傾斜位移的支頂矯正
遼寧營口中型軋板廠原廠房柱基和設備基礎埋置深度各為-3.40m和-6.50m，新擴建廠房柱基和四輾軋機基礎、主電室基礎埋深分別為-6.50m、-11.60m和-8.20m。
新舊柱基邊緣接壤處相距很近（約1.5m），且基底高差較大（約3.1m）。新柱基施工前在其中間施打一排板樁擋土墻，以保護原柱基的穩定和使用安全。新建基礎土方開挖施工周期較長，人工降水期近1年，受其影響原廠房柱基底面以下土壤中孔隙水被大量排出，在生產使用荷載作用下土壤逐漸被壓密而沉陷，原柱基開始沉降而位移。其中B軸l9號柱基向西移位182mm，傾斜夾角為49’38"，危及原廠房結構的穩定和安全使用。
1、柱基位移傾斜的幾種矯正方法
原柱基礎整體向西位移傾斜，有3個矯正方案：
1.托柱換基法
先將混凝土預制柱與基礎杯口鑿開使它們脫離，拆除舊基礎后柱身向東推移復位，重新澆注新基礎。這樣做難度大，須適量吊柱使其移位，這是舊基礎杯口上部寬度不足、偏心荷載過大、難以加固補強所致。
2.托梁換柱換基法
先將原廠房屋架梁托起更換柱及基礎，其中相鄰兩根吊車梁隨之拆除，待新基、新柱安裝完畢再安裝吊車梁。這是考慮由于預制柱傾斜位移，側向受到扭曲，復位時有可能因拉裂而損壞，及柱身因使用多年表面腐蝕脫皮而需更換。
上述兩個方案經論證都是可行的，在鞍鋼改造擴建工程中曾采用過，但施工周期長，耗資較大，且影響正常生產。
3.支頂法
經過現場實際調查，新擴建基礎已經回填完畢，原打入土層中的擋土極樁還未拔出，且與原傾斜位移柱基外邊緣有2m多的距離，又可用做支點。故決定采用水平支頂矯正、柱與基礎整體同時復位的方法。
首先將傾斜位移柱基礎四周土挖開，以減少基礎矯正時推頂的摩擦阻力，西側沿板樁挖至所需深度。初步確定利用原板樁擋土墻作反力的靠背，如果以板樁墻后面的填土（山坡土與碎石混合物）為被動土壓力與板樁本身原嵌固深度所建立的抵抗水平推力之和大于使原柱基推移的水平荷載（土與基礎底面或上部荷載作用下的摩擦阻力），便有可能完成矯正工作。
2、原柱基荷載、有關參數及位移矯正反力計算
2.1、原柱基荷載組合
N=1060kN，Q=21kN，m=193kN·m，a=4.8m，b=3.8m，h=0.4m，
γ=19kN/m3，Ku=2.5，f1=2.0，f2=0.5，φB=28。（含c值）。
2.2、支頂柱基位移的反力計算
(1)大放腳下墊層的被動土壓力
(2)大放腳下部墊層兩側壁摩擦阻力
(3)基底與土壤的摩擦阻力
(4)柱基支頂水平總推力
根據計算結果選用2臺100t級的臥式液壓千斤頂。
3、支頂柱基矯正復位法
將傾斜移位的B軸19號柱基四周土挖開后，基底以下尚有400mm厚的素混凝土墊層與原柱基分期澆筑成整體，混凝土層之間附著力較強，接觸面積大，所以矯正時須整體水平推移。
3.1、支頂點位置的確定
原杯口件基由斜坡硅面和一級大放腳組成，基礎（含其下墊層）重心合力點水平位置在一步大放腳臺階偏上一點。同樣根據墊層附加被動土壓力（擠壓剪切破壞），在一步臺階豎向居中處建立水平支頂點。在同一水平面上設置2個點，即縱向由中心向南、北兩側各1m位置定點，并作為柱基，使其向東側水平推移復位時易于整體矯正頂進，以防止平面移位時產生傾斜。
3.2、柱基水平支頂結構的布置
在已挖好的基坑內，為使擋土板樁承受較為均勻的支頂反力，在板樁與柱基大放腳的水平支頂點標高和位置的相對應部位，設置一道雙工字鋼組合橫梁，長度為4m。橫梁與豎向板樁接觸不嚴處用鋼板補焊堵縫，使板樁成為整體。另一方面在柱基大放腳臺階立面設立的2個支頂點上，為防止著力點過分集中使混凝土面層破壞，安放l根3.2m長的雙工字鋼組合橫梁，使集中荷載較均勻地分布在基礎側面上，在側面與組合梁間的空隙處用中砂或粉砂填滿并搗實。在臥式液壓千斤頂底座設置2根雙工字鋼組合支撐短柱，長度為1.25m。
在水平支頂移位之前，將吊車梁以下的2根剪刀叉防風架節點切開，以防其因臨近20號柱受拉而產生位移或被拉斷。
3.3、支頂推進位移的觀測
對傾斜位移柱基用經緯儀測定柱身：外邊線的控制垂線，找出水平位移差值。在支頂推移過程中分3個階段進行，并用水準儀觀測柱基在矯正復位時的沉降量。第一階段水平推移60mm，停留l0min，退回20mm。第二階段推移90mm，停留15min，退回30mm。第三階段推移頂進100mm，停留30min，退回20mm。分階段分層次推移頂進或卸荷回移的主要目的，是松弛或消除推移頂進所產生的內應力。如果發現在推進支頂進程中原柱基各有關部位出現異常（混凝土微裂縫等），須及時糾正或采取必要的技術措施。
擋土板樁作為提供支撐反力的靠背，在液壓千斤頂加荷支頂推移樁基復位的同時，相對位移將會發生變化，即傾斜樁基逐漸向東復位，而靠背板樁在反力作用下也向西位移，靠背板樁位移達到98mm時趨于穩定，傾斜柱基則繼續向東位移。這一測量結果與原來預討的情況基本一致。
最終測試結果是：支頂推進傾斜柱和基礎復位前進共計181mm，而原控制垂直線重合靠背板樁向西位移只有113mm。柱基復位后由水準儀測得沉降量為2.15mm。
3.4、柱基水平加荷支頂控制方法
為觀察和防止在液壓千斤頂加荷支頂推進過程中柱基、柱身與吊車梁各部節點處等主要部位產生裂縫，頂進控制速度為每分鐘不大于5mm，并且按3個階段的停留時間進行跟蹤檢查，發現問題及時處理，以確保安全頂進復位的順利進行和正常生產。
一切準備就緒后，正式破土挖掘柱基四周土方并運至指定位置，安裝前、后兩道橫梁，支頂短柱和2臺100t級液壓千斤頂調整加勁后，開始加荷支頂并保持柱基水平移位。
2臺液壓千斤頂是用組合鋼支柱支頂交替更換重復使用的。最后將鋼支柱焊固于板樁與柱基各自的橫梁上，以保持支頂牢固且不位移。
4、處理效果
營口中板廠原廠房柱基傾斜位移危及建筑物的安全使用，采用水平支頂推移復位的方法矯正獲得成功。與前兩個方案比較，可節省投資1.65~2.46萬元，并縮短工期15~21d。