北京恒祥宏业专利技术:筏板基础高层建筑沉降加固,多点协同实现整体抬升
摘要:北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《一种筏板基础高层建筑物加固抬升方法》(专利号:ZL201910517280.6),针对筏板基础面积大、荷载高、受力复杂等特点,通过多点布孔、分区分阶段施工和快速凝固材料,在基础下方形成均衡支撑,实现加固、抬升与长期稳定一体化治理。
一、痛点引入:筏板基础高层建筑整体抬升难题
高层建筑筏板基础面积大、整体性强。基础下部土体承载力不足、压缩性高或分布不均时,易出现持续沉降和楼体倾斜。治理既要恢复标高,还要避免局部受力引发附加变形。
掏土迫降制造新沉降差;千斤顶顶升需建立同步反力体系;静压桩补强涉及开挖、新桩和基础连接;高压旋喷会切割原有土体。普通水泥浆扩散难控,双液浆侧重凝固速度,聚氨酯依赖材料膨胀,均难兼顾筏板均匀抬升与长期承载。
因此,治理不仅要“抬得起来”,还要实现作用范围、抬升过程和基础受力可控。
二、专利技术概述
该专利针对既有高层建筑筏板基础沉降问题,在筏板基础周围及下部设置多个注浆孔,采用分阶段、分区域的方式向基础下方土体注入浆液,形成地下加固体,并利用注浆压力实现建筑物整体抬升。

浆液通过填充土体孔隙、改善土体结构和提高土体密实程度,形成稳定的地下加固区域。施工过程中,注浆压力先改变基础底部受力状态,使基础产生调整位移;浆液固化后形成的固结区域承担部分基础荷载,从而同步恢复建筑标高并提高基础长期稳定性。
三、专利核心优势
1. 多点协同,适应大面积筏板基础
多个施工点覆盖筏板不同区域,可根据沉降差异分配施工顺序、材料用量和压力,使地下反力均匀作用于基础,避免局部隆起和附加变形风险。
2. 快速凝固,控制地下作用范围
快速凝固材料与施工参数协同,减少浆液沿孔隙和裂隙无序流动,使材料集中于目标区域,提高加固体位置和范围的可控性。
3. 加固与抬升同步,重构承载体系
施工压力产生抬升作用,材料固结后改善基础下部土体的密实度、刚度和承载能力,使建筑标高恢复建立在承载条件提升的基础上。
4. 小孔径原位施工,对建筑使用无干扰
施工无需大范围开挖、增设承台或大型机械托换,不改变筏板基础结构,对住户生活无干扰,适用于既有高层住宅。
四、与传统沉降治理方法相比
1. 与掏土迫降相比:由制造沉降转向稳定抬升
掏土迫降通过削弱较高一侧地基、制造新的沉降差纠偏,可能改变高层建筑受力状态,并受周边建筑和连接结构限制。本专利不制造新沉降,而是加固沉降区域,以地下反力恢复标高并增强长期稳定性。
2. 与千斤顶顶升相比:由机械强制位移转向地下反力控制
千斤顶顶升需设置可靠支点、反力体系和多个同步顶升点,控制偏差易造成局部应力集中,且不能改善基础下部土体。本专利由多个地下加固区提供均衡反力,在整体抬升筏板的同时提升地基承载力。
3. 与静压桩补强相比:由新增构件转向原位加固
静压桩补强需开挖基础、施工新增桩体,并处理新旧基础连接和荷载转换,施工复杂、周期长。本专利不新增承载构件,通过小孔径原位施工改善原地基,对建筑使用无干扰。
4. 与高压旋喷相比:由切割土体转向可控加固
高压旋喷依靠高压射流切割并搅拌土体,成桩尺寸和均匀性易受复杂地层影响。本专利不强力切割原有土体,通过快速凝固材料将有效扩散半径约控制在3米,明确加固范围。
5. 与传统浆液工艺相比:由材料单项性能转向全过程控制
普通水泥浆凝固慢、易沿孔隙和裂隙扩散;水泥—水玻璃双液浆主要控制凝固速度;聚氨酯依赖材料膨胀,抬升量和长期承载难兼顾。本专利将材料性能与施工位置、顺序、压力结合,控制加固体形成位置、作用范围和抬升过程。
五、场景应用:青海西宁113米高层住宅筏板基础沉降治理
青海西宁一栋32层、113米高层住宅采用框支剪力墙结构和平板式筏板基础,地层主要为回填土、黏土和强风化泥岩,最大沉降量25毫米。东侧新建楼房施工降水引发水土流失,导致地基承载力不足,楼体向南倾斜。
百米高层荷载大、筏板受力范围广,治理既要修正倾斜,还要增强回填土及下部地层承载力,保持基础整体受力。
治理采用与专利对应的“多点布置、分区分阶段施工、加固与抬升同步”思路。经专家论证,技术团队运用复合地基加固补强和不规则复合桩基工艺,在沉降区多点施工,先加固软弱地层、提升承载力,再依据楼体位移分阶段施工,由加固区形成均衡反力,推动筏板整体抬升纠偏。

项目20天完成,累计抬升25毫米,楼体向南倾斜量修正至6毫米,倾斜率纠倾至0.1‰,达到原结构设计垂直度标准。
客户评价:“百米高层治理期间无需搬迁,施工无干扰;20天完成加固纠偏,楼体达到设计垂直度标准。”
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144项,其中国际已授权13项。公司发表学术论文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。围绕回填土、黏土、湿陷性黄土、淤泥质土等复杂地层,公司持续研发工艺与材料,通过填充、挤密和固结改善土体结构、提升承载力,技术应用于民用建筑、汽车制造、新能源、食品、能源和基础设施等领域。
七、总结展望
本专利以多点协同、快速控域和加固抬升一体化为核心,推动筏板基础高层建筑治理由恢复标高升级为承载体系重构与整体稳定恢复。
面向全球城市更新与高层建筑安全治理,恒祥宏业将依托自主专利、工程实践和国际化知识产权布局,持续输出精准、无干扰、可持续的中国原创方案,为全球既有建筑安全与城市韧性提升提供技术支撑。
(审核:支艳蓉)


