1、精選文檔某工程地下室上浮緣由及加固處理                           張朝林                    &

2、#160;  （福建晟凱建設(shè)工程有限公司）    摘要：某在建工程地下室受到地下水浮力作用產(chǎn)生不均勻上浮，最大上浮量達(dá)到243mm，導(dǎo)致地下室柱梁板結(jié)構(gòu)損傷。通過對受損結(jié)構(gòu)檢測，分析上浮緣由及結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理，在此基礎(chǔ)上對地下室結(jié)構(gòu)進(jìn)行永久性抗浮處理和結(jié)構(gòu)加固處理，成功地解決了工程上浮事故問題。    關(guān)鍵詞：上浮；損傷；裂縫；加固    1·工程概況    某工程總建筑面積18989m2，平面上呈“L”形，從

3、北至南依次由附樓（5 層）及主樓（15 層）組成，有一層地下停車庫，建筑面積3996m2，主樓南面部位為純地下室，建筑面積1264.9m2，地下室一層高4.0m，詳見圖1。                 本工程地下室主樓部分接受梁板式筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)板底厚700mm，純地下室部分為獨(dú)立基礎(chǔ)加抗水板，基礎(chǔ)板厚300mm，未設(shè)計抗浮樁，接受底板及頂板覆土及結(jié)構(gòu)砼自重抗浮。本工程于2010 年3

4、0;月9 日開工，2011年5 月10 日主體封頂，2012 年10 月28 日后澆帶澆筑完畢后，預(yù)備回填土?xí)r，由于地下室排水不準(zhǔn)時，外加下雨，地表水的入侵，地下水位上升，產(chǎn)生浮力，浮力大于砼自重，純地下室部分局部上浮，部分梁、柱及現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫。    該工程建設(shè)場地土層自上而下依次為：層雜填土，透水性強(qiáng)、層厚1.31.7m；層粉質(zhì)粘土，透水性一般，層厚2.6m；層含泥卵石，透水性好，層厚4.7m；層粉質(zhì)粘土，地下水的穩(wěn)定水位1.83.1m，水位變化幅度約1.3m。  &#

5、160; 經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)覺，純地下室中部拱起后有裂縫的柱數(shù)量較多，全部柱裂縫形式基本相同，有2 根柱角柱頭混凝土局部壓碎，均為基礎(chǔ)梁與柱交叉部位上方150mm左右，水平裂透，裂縫寬度0.501.10mm 之間，現(xiàn)場檢測共發(fā)覺8 根柱有裂縫，典型柱裂縫示意圖見圖2。基礎(chǔ)梁消滅裂縫也是中間部位，豎向裂透，裂縫寬度0.822.20mm 之間，典型梁裂縫示意圖見圖3。南面剪力墻中間跨多處開裂，并存在滲水現(xiàn)象。裂縫寬度0.150.55mm，長度8802300mm 之間，東面剪力墻中部基礎(chǔ)板底消滅滲水現(xiàn)象，剪力墻裂縫示意圖見圖4。地下室頂板多處開裂

6、，也是集中在中部，并存在滲水現(xiàn)象。裂縫寬度0.030.12mm，長度5603150mm。 2 ·地下室上浮及裂縫成因分析    2.1原工程抗浮設(shè)計    本工程原設(shè)計接受“配重抗浮”的方法進(jìn)行抗浮設(shè)計，即接受結(jié)構(gòu)自重及基礎(chǔ)部位和頂板上部的覆土來抵制地下水浮力，沒有考慮錨桿抗浮或抗拔樁進(jìn)行抗浮設(shè)計。    2.2地下室上浮的主要緣由    在地下室施工時有基坑支護(hù)、井點降水等措施，基坑內(nèi)基本無水。主體結(jié)構(gòu)封

7、頂，磚墻砌筑完成后進(jìn)行后澆帶的澆筑，地下室有兩條后澆帶，第一條后澆帶分布在主樓和附樓交界處，其次條后澆帶設(shè)在主樓和純地下室交界處，兩條后澆帶兩側(cè)均設(shè)有降水井，后澆帶澆筑完后連續(xù)降水。事故發(fā)生時，由于連日的大雨，地面排水系統(tǒng)不暢，正處于冬季，正常應(yīng)當(dāng)為干燥少雨季節(jié)，現(xiàn)場抽水也不是很到位，使地下水位急劇上升。且事故發(fā)生時地下室底板未回填和頂板未覆土，主樓北面地下室由于結(jié)構(gòu)砼自重大，處穩(wěn)定狀態(tài)，南面純地下室部分設(shè)計為覆土抗浮，致使純地下室部分的水浮力超過結(jié)構(gòu)實際自重，產(chǎn)生向上浮力，使混凝土構(gòu)件受損消滅不同程度裂縫。設(shè)計時對地下水位高度把握未提出對純地下室部位的施工把握要求，也是本工程地下室施工階段上

8、浮的主要緣由。    2.3裂縫產(chǎn)生緣由分析    純地下室部分地下停車庫中間向上的浮力，使基礎(chǔ)梁中部表面受彎、梁底受壓產(chǎn)生相對較大的剪應(yīng)力，相鄰基礎(chǔ)梁端部也產(chǎn)生跨遞減的剪應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生剪切裂縫。由于中間柱產(chǎn)生彎剪變形，使頂板中部與梁交接部位應(yīng)力相對集中，使中部頂板產(chǎn)生裂縫。頂板設(shè)計厚度為180mm，梁高8001000mm，基礎(chǔ)高1000mm，柱截面尺寸為550mm×550mm，梁剛度明顯大于柱剛度，純地下室部分地下停車庫中間的上浮作用會對柱底部和頂端產(chǎn)生水平推力，在柱底部和

9、梁端產(chǎn)生剪切裂縫。由于地下室周邊回填土對剪力墻和周邊主樓，附樓對地下室起到了約束作用，導(dǎo)致地下室上浮狀態(tài)中間大，四周小。    3 ·施工抗浮降水卸壓處理技術(shù)措施    設(shè)置沉降觀測點30 個，觀測時間在抽（降）水期間日測2 次，結(jié)構(gòu)回落近于穩(wěn)定后每月二次。    在室內(nèi)地下室底板中部設(shè)2 個直徑53mm 圓孔自溢（泄）水，并在孔周砌蓄水池，供抽水外排。    在大樓建筑室外周

10、邊新增6 個抽水井，接受人工挖孔方式，深度挖至地下室底板下500mm，進(jìn)行抽水降水。    經(jīng)過上述措施的初步處理，地下室底板和頂板中部弓起部位緩慢回落，經(jīng)過4 天的處理后，底板和頂板最大上浮量由原來的243mm 降至為50mm 左右，結(jié)構(gòu)上浮得到了初步較好的把握。同時構(gòu)件隨著結(jié)構(gòu)的復(fù)位，裂縫寬度變小甚至閉合。    4· 對受損結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理    鑒于施工現(xiàn)場各部位產(chǎn)生裂縫特征，認(rèn)真記錄裂縫寬度、長度及深度，數(shù)

11、據(jù)依據(jù)裂縫部位特征及破壞程度有針對性做出裂縫修復(fù)方案，加固方案處理原則：    梁：底板梁裂縫消滅在中部，結(jié)構(gòu)受損支座沒有影響，可接受碳纖維布處理，頂板梁根部消滅裂縫，平安度下降較大，有斜裂縫，接受粘鋼加固。    板：底板加固先用環(huán)氧樹脂封閉后再增設(shè)一道柔性防水層以防裂縫復(fù)發(fā)。    柱：微小裂縫接受環(huán)氧樹脂封閉，柱上、下端消滅裂縫的接受外包鋼，單邊非貫穿縫可直接用環(huán)氧樹脂封閉，裂縫長且貫穿應(yīng)灌結(jié)構(gòu)裂縫專用膠封閉后，再貼碳纖維布。   

12、0;具體加固措施施工要點如下：    裂縫灌漿    基層處理裂縫表面封閉、安設(shè)裂縫灌漿拆除底座、恢復(fù)基層厚狀。    用鋼絲刷或角磨機(jī)清除裂縫四周粉刷層，直至露出砼基層表面。   沿裂縫走向每隔300mm 設(shè)置一注漿底座，用結(jié)構(gòu)膠貼安設(shè)底座，使其中心對準(zhǔn)裂縫。    用環(huán)氧樹脂將裂縫封嚴(yán)，貫穿裂縫兩面均要封閉。    環(huán)氧樹脂固化后將注入器裝上灌注膠，并安

13、裝在底座上，漸漸加壓使裂縫內(nèi)膠水充分飽滿。    膠水在常溫下養(yǎng)護(hù)72 小時固化，然后清除注膠底座。    外包型鋼高強(qiáng)度無收縮灌漿料截面加大法加固施工工藝。    鋼構(gòu)套加固柱時，應(yīng)在柱四角外貼角鋼，角鋼應(yīng)與外圍的扁鋼綴板焊接。當(dāng)遇樓板時，角鋼應(yīng)穿過樓板，梁、柱交接部位，外加加強(qiáng)型角鋼錨固。    角鋼上、下兩端應(yīng)有牢靠的連接或錨固。對柱的加固，角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中；中間應(yīng)穿過各樓板，上端應(yīng)伸至加固層的頂板底；若相鄰兩層柱

14、的尺寸不同，可將上下柱型鋼交匯于樓面，并利用其內(nèi)外間隔嵌入厚度不小于10mm 的鋼板焊成水平鋼框，與上下柱角鋼及上柱子鋼箍相互焊接固定。    加固前應(yīng)卸除或大部分卸除作用在梁上的活荷載。    原有的梁、柱表面應(yīng)清洗潔凈，接受環(huán)氧樹脂壓力灌漿封閉裂縫。    樓板鑿洞時，應(yīng)避開損傷原有鋼筋。    構(gòu)架的角鋼應(yīng)接受夾具在兩個方向夾緊，綴板應(yīng)分段焊接。    碳纖維布加固施工技術(shù)要求&#

15、160;   對被粘貼部位的混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行處理，用砂輪或角磨機(jī)打磨混凝土表面以除去表面疏松層及油污等雜質(zhì)，直至完全露出新的混凝土界面，并用壓縮空氣將表面浮灰清除潔凈，經(jīng)清理打磨后的混凝土表面，若局部有凹陷，應(yīng)先用修補(bǔ)砂漿填充找平。    碳纖維布轉(zhuǎn)角粘貼時，對梁棱角應(yīng)打磨成圓弧角，進(jìn)行圓化處理，圓弧角的半徑梁應(yīng)20mm、柱應(yīng)25mm。    應(yīng)接受滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，且在表面指觸干燥后盡快進(jìn)行找平處理；找平層表面指觸干燥后盡快進(jìn)行粘貼碳纖維布。 

16、0;  將粘貼纖維布用手輕壓貼于需粘貼的位置，接受    專用的滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透纖維布，滾壓時不得損傷碳纖維布，多層粘貼時應(yīng)在纖維表面的浸漬樹脂指觸干燥后盡快進(jìn)行下一層粘貼。    聚合物砂漿修補(bǔ)施工工藝    工序如下：施工預(yù)備工作基層處理涂刷界面劑涂抹聚合物砂漿。    施工預(yù)備工作    清理施工工作面障礙，搭設(shè)腳手架，對要使用的材料、

17、機(jī)具做好施工預(yù)備工作。    基層處理    先鑿除混凝土構(gòu)件表面疏松層，并對混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行打磨處理，鋼筋接受鋼絲刷進(jìn)行除銹處理。    涂刷界面劑    涂刷前24h，施工人員應(yīng)對原混凝土構(gòu)件表面灑水以使其充分潮濕，在噴涂聚合物砂漿前，均勻涂刷界面劑于混凝土構(gòu)件表面。    涂抹聚合物砂漿    按配比要求配置高強(qiáng)度聚合物砂漿，分層涂抹于待修整的加固構(gòu)件，每道厚度以不大于10mm 為宜。后一道噴抹應(yīng)在前一道初凝后進(jìn)行，最終噴抹之前的一層或幾層應(yīng)保持粗糙面，以便于層與層之間達(dá)到更好的結(jié)合效果，最終一層一次抹平收光。梁、柱棱角部位應(yīng)做好收抹灰收邊，樓板應(yīng)做到修補(bǔ)后平整，滿足碳纖維布粘貼施工要求。    5 ·結(jié)束語