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摘要：地基的不均匀沉降，常使建（构）筑物发生下沉、倾斜和错动等偏位。本文介绍利用千斤顶作为纠偏主要机具，纠正建（构）筑物因地基不均匀变形而发生的倾斜偏位、水平偏位。通过工程实例叙述了顶推法纠偏的设计方法和施工技术要点。顶推纠偏法的技术原理清晰，机具易得、施工简便，在工程中收到较好的经济效果。
关键词：顶推;纠偏
1.概况
黄骅港综合港区多用途码头工程集装箱堆场轨道梁基础为钢筋混凝土结构，轨道梁长度为479.172m，由29段独立的轨道梁基础组成。轨道梁之间场地跨度为33m，吊车为40T桥式龙门吊车。由于轨道梁④轴及一期集装箱堆场投入使用时，轨道梁⑤轴及南侧二期集装箱堆场尚未建成，正在进行真空预压地基处理，基础发生不均匀沉降及位移，造成该段④轴轨道梁整体向外偏移，跨度增大，吊车无法运行。为恢复生产，待轨道梁⑤轴及南侧二期集装箱堆场施工完成后，对④轴进行顶推纠偏处理，恢复至原设计轴线位置。具体如图1所示。
根据施工前的测量数据，四轴整体向外侧偏移量平均约10cm。
2.顶推法纠偏的设计
2.1顶推法纠偏技术依据
本工程利用顶推技术对轨道梁基础进行位置纠偏的原理是：将挖去两侧土方的混凝土基础，在保证其倾覆稳定的前提下，利用千斤顶工作时产生的水平推力，破坏混凝土基础底面与地基土表面的静摩擦平衡，以砂垫层作为滑动面，使混凝土基础沿着预先确定的方向滑动产生位移，最终达到设计位置，从而达到纠偏的目的。
2.2千斤顶的选择及布置
顶推技术是利用千斤顶工作时产生的水平推力，克服被顶物基础与地面产生的摩擦力而使其滑动。这种摩擦力大小用下面公式计算：
F=W*μ，其中：
F为摩擦力;
W为混凝土基础重力;
μ为基底的摩擦系数，引自《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。
本次顶推施工将砂垫层作为滑动面，因此将C35混凝土轨道梁、C15混凝土垫层和灰土垫层视为一整体，具体详见图2。根据上述原理，工作时克服摩擦力的大小，计算如下：
混凝土重度m1=2400kg/?;
灰土重度m2=2100 kg/?;
轨道梁体积V1=1.8m*0.8m*15m=21.6?;
混凝土垫层体积V2=2m*0.1m*15m=3?;
灰土基层体积V3=3m*0.3m*15m=13.5m?;
重力加速度g=9.8N/kg;摩擦系数μ=0.6;
则每段轨道梁所需顶推力：
F= W*μ=【m1*（V1+ V2）+ m2* V3】* g*μ=514KN
如上述计算可知，可选用200KN千斤顶，每段轨道梁须使用3台千斤顶同时工作。
2.3顶推系统的设置
顶推装置要做到尽量扩大在④轴轨道梁混凝土面的顶推受力面积，因此在千斤顶和④轴轨道梁之间采用特制的型钢垫块，避免了千斤顶直接接触轨道梁混凝土面，受力面较小使混凝土产生破坏的情况。型钢垫块采用长度为326mm的H型钢，两端焊接厚12mm的钢板，钢板面积为300mm*300mm，构件材质均选用Q345钢。
由于千斤顶尺寸限制，实施顶推作业时，须在千斤顶后部设置一处传力柱，传力柱为直径325mm、壁厚10mm的圆钢筒，两端焊接厚12mm的钢板，钢板面积为400mm*400mm，构件材质选用Q345钢。设置此传力柱同样起到了增大受力面积的作用，避免了支撑物发生形变。
布置顶推系统时，千斤顶顶推支撑点、H型钢垫块中心及传力柱轴线必须成一条直线，做到三者布置平、直、顺。千斤顶顶推点设置在轨道梁重心位置以下，保证顶推时的稳定力矩大于倾覆力矩，顶推时轨道梁基础只会平移向前，不会出现“扎头”现象。
1—H型钢垫块;2—千斤顶;3—传力柱;
4—需纠偏的④轴轨道梁;5—混凝土垫层;6—灰土垫层;
7—砂垫层滑动面;8—新建⑤轴轨道梁。
3.纠偏作业步骤
3.1 施工工艺流程
施工前准备→开挖4轴两侧堆场→布置4轴与5轴之间顶推设备→同步顶推并实时监测
3.2 施工方法
3.2.1施工前准备
顶推纠偏前，使用全站仪进行一次精确测量，根据设计理论轴线位置以及现有轨道梁轴线位置，确定各分段轨道梁的偏移量。
顶推前，拆除钢轨扣件，确保扣件完全与钢轨脱离。因4轴轨道梁使用已一年以上，扣件已有不同程度的损坏，拆除时，注意对扣件的保护，对于损坏的扣件准备新扣件代替。
3.2.2 开挖4轴两侧堆场
对4轴北侧纠偏方向集装箱堆场进行拆除，拆除宽度为5m。同时进行4、5轴之间的沟槽开挖。开挖至轨道梁底部中粗砂垫层顶面为止，以中粗砂作为轨道梁平移的滑动面。原有中粗砂上部石灰土基层在开挖过程中，保留石灰土基层宽度30cm，以此作为缓冲面，防止顶推力过大，造成轨道梁向北侧倾覆。
3.2.3 布置4轴与5轴之间顶推设备
土方开挖完毕后进行轨道梁纠偏千斤顶布置。根据中粗砂垫层以上的石灰土垫层、砼垫层及轨道梁的总质量，与中粗砂垫层之间的摩擦系数关系，确定顶推力，推算出所需千斤顶数量。
在4轴和5轴之间布置千斤顶，依次排开布满整个轨道梁，并保证千斤顶摆放平直且顶推点延长线通过轨道梁重心，避免顶推时出现竖向分力从而影响顶推效果。
3.2.4 同步顶推并实时监测
4轴和5轴之间千斤顶布置及连接完毕后，进行顶推系统调试，检查各泵站、油路以及千斤顶工作是否正常。待一切正常后，开启所有顶推系统。为避免顶推某段轨道梁对其它梁造成不均匀位移，采用整体顶推，同步进行的方式。
根据偏移量，对不同梁施加相应的顶推力。在顶推过程中使用全站仪进行实时监测，监测整个轨道梁的顶推平移量，同时观察位移计，控制每行程顶推距离，根据实时监测对顶推系统进行数据反馈，调整顶推力数值，达到顶推力和整个轨道梁位移协调一致。
第一次同步顶推至所有轨道梁位置满足要求后，关闭系统。为避免因千斤顶卸载后，造成轨道梁回移。待轨道梁稳定一段时间，再重新测量4轴位置，根据稳定后的偏移数值，再进行一次顶推。以此方式循环，直至不再发生回移。
4.总结
顶推纠偏法主要使用千斤顶，机具简单，原理清楚，方法简便，具有一定的经济效果，是一种有效的构筑物复位纠偏措施。采用顶推纠偏法，在实施中应恰当把握作用力的大小，并进行实时的监测。应用顶推纠偏法，有一个必要的前提，即该建（构）筑物必须有足够的强度和刚度，确保纠偏中建（构）筑物不受损坏。
纠偏的设计和施工还应配合地基加固的设计和施工，本工程中，正是由于轨道梁④轴南侧场地尚未建成，正在进行真空预压施工，地基产生不均匀位移及沉降，才导致轨道梁④轴偏位，所以纠偏与加固地基，两者必须紧密相连，纠偏至原位置后，应对其地基进行加固。
该工程实施纠偏后，效果良好，每一分段轨道梁均控制在规范误差允许范围之内。但从工程施工控制方法上来说，纠偏已属于事后控制，虽然效果不错，但却增加了投资，延误了工期。因此，在今后的规划、设计和施工中，还要加强事前控制，确保不影响使用功能的前提下，一次性设计施工到位。
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2002.
[2]肖金媛，魏霍霖.建筑施工技术.北京理工大学出版社，2010.
[3]黄熙龄.地基基础的设计与计算.中国建筑工业出版社，1981.
[4]王伯金，顶推法纠偏和工程实例.无锡市政府机关管理局，2006.
关键词：顶推;纠偏
1.概况
黄骅港综合港区多用途码头工程集装箱堆场轨道梁基础为钢筋混凝土结构，轨道梁长度为479.172m，由29段独立的轨道梁基础组成。轨道梁之间场地跨度为33m，吊车为40T桥式龙门吊车。由于轨道梁④轴及一期集装箱堆场投入使用时，轨道梁⑤轴及南侧二期集装箱堆场尚未建成，正在进行真空预压地基处理，基础发生不均匀沉降及位移，造成该段④轴轨道梁整体向外偏移，跨度增大，吊车无法运行。为恢复生产，待轨道梁⑤轴及南侧二期集装箱堆场施工完成后，对④轴进行顶推纠偏处理，恢复至原设计轴线位置。具体如图1所示。
根据施工前的测量数据，四轴整体向外侧偏移量平均约10cm。
2.顶推法纠偏的设计
2.1顶推法纠偏技术依据
本工程利用顶推技术对轨道梁基础进行位置纠偏的原理是：将挖去两侧土方的混凝土基础，在保证其倾覆稳定的前提下，利用千斤顶工作时产生的水平推力，破坏混凝土基础底面与地基土表面的静摩擦平衡，以砂垫层作为滑动面，使混凝土基础沿着预先确定的方向滑动产生位移，最终达到设计位置，从而达到纠偏的目的。
2.2千斤顶的选择及布置
顶推技术是利用千斤顶工作时产生的水平推力，克服被顶物基础与地面产生的摩擦力而使其滑动。这种摩擦力大小用下面公式计算：
F=W*μ，其中：
F为摩擦力;
W为混凝土基础重力;
μ为基底的摩擦系数，引自《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。
本次顶推施工将砂垫层作为滑动面，因此将C35混凝土轨道梁、C15混凝土垫层和灰土垫层视为一整体，具体详见图2。根据上述原理，工作时克服摩擦力的大小，计算如下：
混凝土重度m1=2400kg/?;
灰土重度m2=2100 kg/?;
轨道梁体积V1=1.8m*0.8m*15m=21.6?;
混凝土垫层体积V2=2m*0.1m*15m=3?;
灰土基层体积V3=3m*0.3m*15m=13.5m?;
重力加速度g=9.8N/kg;摩擦系数μ=0.6;
则每段轨道梁所需顶推力：
F= W*μ=【m1*（V1+ V2）+ m2* V3】* g*μ=514KN
如上述计算可知，可选用200KN千斤顶，每段轨道梁须使用3台千斤顶同时工作。
2.3顶推系统的设置
顶推装置要做到尽量扩大在④轴轨道梁混凝土面的顶推受力面积，因此在千斤顶和④轴轨道梁之间采用特制的型钢垫块，避免了千斤顶直接接触轨道梁混凝土面，受力面较小使混凝土产生破坏的情况。型钢垫块采用长度为326mm的H型钢，两端焊接厚12mm的钢板，钢板面积为300mm*300mm，构件材质均选用Q345钢。
由于千斤顶尺寸限制，实施顶推作业时，须在千斤顶后部设置一处传力柱，传力柱为直径325mm、壁厚10mm的圆钢筒，两端焊接厚12mm的钢板，钢板面积为400mm*400mm，构件材质选用Q345钢。设置此传力柱同样起到了增大受力面积的作用，避免了支撑物发生形变。
布置顶推系统时，千斤顶顶推支撑点、H型钢垫块中心及传力柱轴线必须成一条直线，做到三者布置平、直、顺。千斤顶顶推点设置在轨道梁重心位置以下，保证顶推时的稳定力矩大于倾覆力矩，顶推时轨道梁基础只会平移向前，不会出现“扎头”现象。
1—H型钢垫块;2—千斤顶;3—传力柱;
4—需纠偏的④轴轨道梁;5—混凝土垫层;6—灰土垫层;
7—砂垫层滑动面;8—新建⑤轴轨道梁。
3.纠偏作业步骤
3.1 施工工艺流程
施工前准备→开挖4轴两侧堆场→布置4轴与5轴之间顶推设备→同步顶推并实时监测
3.2 施工方法
3.2.1施工前准备
顶推纠偏前，使用全站仪进行一次精确测量，根据设计理论轴线位置以及现有轨道梁轴线位置，确定各分段轨道梁的偏移量。
顶推前，拆除钢轨扣件，确保扣件完全与钢轨脱离。因4轴轨道梁使用已一年以上，扣件已有不同程度的损坏，拆除时，注意对扣件的保护，对于损坏的扣件准备新扣件代替。
3.2.2 开挖4轴两侧堆场
对4轴北侧纠偏方向集装箱堆场进行拆除，拆除宽度为5m。同时进行4、5轴之间的沟槽开挖。开挖至轨道梁底部中粗砂垫层顶面为止，以中粗砂作为轨道梁平移的滑动面。原有中粗砂上部石灰土基层在开挖过程中，保留石灰土基层宽度30cm，以此作为缓冲面，防止顶推力过大，造成轨道梁向北侧倾覆。
3.2.3 布置4轴与5轴之间顶推设备
土方开挖完毕后进行轨道梁纠偏千斤顶布置。根据中粗砂垫层以上的石灰土垫层、砼垫层及轨道梁的总质量，与中粗砂垫层之间的摩擦系数关系，确定顶推力，推算出所需千斤顶数量。
在4轴和5轴之间布置千斤顶，依次排开布满整个轨道梁，并保证千斤顶摆放平直且顶推点延长线通过轨道梁重心，避免顶推时出现竖向分力从而影响顶推效果。
3.2.4 同步顶推并实时监测
4轴和5轴之间千斤顶布置及连接完毕后，进行顶推系统调试，检查各泵站、油路以及千斤顶工作是否正常。待一切正常后，开启所有顶推系统。为避免顶推某段轨道梁对其它梁造成不均匀位移，采用整体顶推，同步进行的方式。
根据偏移量，对不同梁施加相应的顶推力。在顶推过程中使用全站仪进行实时监测，监测整个轨道梁的顶推平移量，同时观察位移计，控制每行程顶推距离，根据实时监测对顶推系统进行数据反馈，调整顶推力数值，达到顶推力和整个轨道梁位移协调一致。
第一次同步顶推至所有轨道梁位置满足要求后，关闭系统。为避免因千斤顶卸载后，造成轨道梁回移。待轨道梁稳定一段时间，再重新测量4轴位置，根据稳定后的偏移数值，再进行一次顶推。以此方式循环，直至不再发生回移。
4.总结
顶推纠偏法主要使用千斤顶，机具简单，原理清楚，方法简便，具有一定的经济效果，是一种有效的构筑物复位纠偏措施。采用顶推纠偏法，在实施中应恰当把握作用力的大小，并进行实时的监测。应用顶推纠偏法，有一个必要的前提，即该建（构）筑物必须有足够的强度和刚度，确保纠偏中建（构）筑物不受损坏。
纠偏的设计和施工还应配合地基加固的设计和施工，本工程中，正是由于轨道梁④轴南侧场地尚未建成，正在进行真空预压施工，地基产生不均匀位移及沉降，才导致轨道梁④轴偏位，所以纠偏与加固地基，两者必须紧密相连，纠偏至原位置后，应对其地基进行加固。
该工程实施纠偏后，效果良好，每一分段轨道梁均控制在规范误差允许范围之内。但从工程施工控制方法上来说，纠偏已属于事后控制，虽然效果不错，但却增加了投资，延误了工期。因此，在今后的规划、设计和施工中，还要加强事前控制，确保不影响使用功能的前提下，一次性设计施工到位。
参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2002.
[2]肖金媛，魏霍霖.建筑施工技术.北京理工大学出版社，2010.
[3]黄熙龄.地基基础的设计与计算.中国建筑工业出版社，1981.
[4]王伯金，顶推法纠偏和工程实例.无锡市政府机关管理局，2006.