蒲江
摘 要:隨高層建筑和地下車(chē)庫(kù)等類(lèi)型結(jié)構(gòu)的增多,地下室上浮情況經(jīng)常出現(xiàn),現(xiàn)將一起事故處理過(guò)程及原因分析與大家探討,望引起大家注意,避免類(lèi)似情況的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:地下室底板上浮 抗浮樁 原因 分析
中圖分類(lèi)號(hào):TU943 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973(2013)007-008-02
1 工程概況
文登市一商場(chǎng)建筑面積45000平方米,地上四層,地下一層,為框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)加防水底板。防水底板為250mm厚,混凝土標(biāo)號(hào)C30,雙層雙向配筋HRB335 10,間距200mm。防水采用3mm厚SBS兩道,2012年5月份主體完工,7月份砌體完工,2012年8月18日、19日連續(xù)兩日持續(xù)降雨,20日發(fā)現(xiàn)地下室底板局部上浮,高點(diǎn)上浮310mm,底板混凝土沿上皮鋼筋出現(xiàn)大量裂縫,已失去承載能力。
現(xiàn)場(chǎng)馬上鉆孔泄壓,17點(diǎn)開(kāi)孔后,水頭高度300mm,至20時(shí)查看,水頭在100mm左右,21日8點(diǎn)查看,水頭30mm左右,防水底板回落,高點(diǎn)上浮80mm左右。
會(huì)同甲方、設(shè)計(jì)、施工方一起查看現(xiàn)場(chǎng)情況,由設(shè)計(jì)處出處理方案。
2 原因分析
(1)設(shè)計(jì)抗浮力取值小于工程場(chǎng)地實(shí)際。本工程設(shè)計(jì)對(duì)地下水位高度估計(jì)不足,對(duì)基礎(chǔ)局部抗浮未考慮及未提出施工控制要求,是本工程地下室底板上浮的主要原因。地下室底板標(biāo)高為-6m,地勘報(bào)告中指明勘探期間在此標(biāo)高無(wú)地下水,設(shè)計(jì)因此未考慮抗浮措施,后地下室周邊土體回填約4m高,持續(xù)降雨導(dǎo)致基坑周邊土體含水量劇增,形成飽和液態(tài),產(chǎn)生強(qiáng)大水壓力,而底板在此范圍內(nèi)相當(dāng)薄弱,相當(dāng)于16.8m跨,42m長(zhǎng)的簡(jiǎn)支板。水壓力增大時(shí)自然承受不了,導(dǎo)致底板的上浮。
(2)設(shè)計(jì)未考慮基礎(chǔ)地下室結(jié)構(gòu)局部抗浮受力差異。底板上浮部位對(duì)應(yīng)上部采光井,為共享空間,長(zhǎng)度方向五跨,寬度方向兩跨,每跨8.4m。該范圍內(nèi)僅有防水底板,無(wú)基礎(chǔ)梁。上部直至四層頂(頂為鋼結(jié)構(gòu)采光井)中間無(wú)任何結(jié)構(gòu),全部中空。上部建筑結(jié)構(gòu)豎向荷載重心與地下室底板平面形心不重合,基底作用力(地基反力,包括浮力)對(duì)地下室底板的荷載分布不均。底板有柱的區(qū)域未上浮,而上浮差值最大達(dá)300mm,地下室局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足以抗拒,導(dǎo)致混凝土防水底板板開(kāi)裂。
(3)施工組織抗浮防范意識(shí)不強(qiáng)。工程施工在主體結(jié)構(gòu)完成,地下室回填后即停止了降水,回填土體透水性好,起不到隔絕地表水的作用,導(dǎo)致事故的發(fā)生。
3 事故的處理
事故發(fā)生后,設(shè)計(jì)處出處理方案,對(duì)應(yīng)軸線交點(diǎn)處增加4個(gè)抗浮樁,直徑800mm,入巖后擴(kuò)大頭至1.2m。樁頭設(shè)承臺(tái),將原有防水底板拆除后,重做底板同承臺(tái)連接(見(jiàn)圖1、圖2)。
圖1 上浮底板處理平面布置
圖2 承臺(tái)與底板節(jié)點(diǎn)
上述方案施工中存在諸多問(wèn)題:
(1)原有防水底板上浮后,因變形產(chǎn)生許多裂縫,該部分混凝土已失去承載力,也起不到保護(hù)鋼筋的作用,必須拆除。但地下室大型機(jī)械不能進(jìn)入,砼C30不易鑿除。
(2)底板混凝土拆除時(shí),還必須保護(hù)原有防水層有足夠的搭接寬度,該寬度范圍內(nèi)防水層還不能破壞。
(3)拆除大量垃圾及人工挖孔樁挖出的土石要搬運(yùn),垂直運(yùn)輸很困難。
4 具體施工過(guò)程
(1)確定破除區(qū)域,觀察后確定基礎(chǔ)承臺(tái)邊1m范圍內(nèi)無(wú)裂縫,1m范圍外需拆除,劃線。
(2)通過(guò)設(shè)備預(yù)留洞口,進(jìn)場(chǎng)小型挖掘機(jī),用破碎錘將裂縫底板鑿碎。
(3)鑿除期間利用該區(qū)域附近電梯井做集水井一直排水。
(4)將鑿除區(qū)域鋼筋暴露出來(lái),每側(cè)留綁扎搭接長(zhǎng)度后剪斷。
(5)將破壞區(qū)域防水底板破除運(yùn)走,破除至防水層上保護(hù)層位置止。
(6)人工挖孔樁開(kāi)始施工。
(7)挖孔樁砼澆筑完畢后,確定該區(qū)域內(nèi)設(shè)置集水井和排水盲溝布置圖(見(jiàn)圖3)。
圖3 集水井與盲溝布置
(8)先將集水井周邊防水層采用切割鋸切斷。
(9)進(jìn)小型挖掘機(jī)挖集水井,成井后降水。
(10)水位下降后,用切割鋸將盲溝邊及其余三面防水各留1m寬度后連同防水及保護(hù)層一起切斷。
(11)施工盲溝,降水。
(12)人工清理周邊1m范圍內(nèi)防水保護(hù)層,將防水卷材露出。
(13)地基清理后,澆筑開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)砼墊層。
(14)墊層混凝土干燥后,防水層施工,重點(diǎn)是卷材搭接部位,錯(cuò)縫搭接,增加附加層。
(15)澆注5cm細(xì)石混凝土保護(hù)層。
(16)底板施工,混凝土澆注前,接縫處涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料3遍。
通過(guò)上述手段完成設(shè)計(jì)意圖,待雨季進(jìn)行觀測(cè),以查看其效果。
5 結(jié)論
目前設(shè)計(jì)考慮抗浮承載力,依據(jù)地勘報(bào)告提供的地下水位標(biāo)高,如地質(zhì)勘探期間未發(fā)現(xiàn)地下水,則不考慮結(jié)構(gòu)抗浮措施,施工期間持續(xù)降水,不形成水壓力,結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)完成后回填土,土質(zhì)如達(dá)不到密封地表水的效果,則回填土飽和后產(chǎn)生巨大水壓,從而導(dǎo)致問(wèn)題的發(fā)生。首先設(shè)計(jì)要給予抗浮相應(yīng)的考慮,其次基坑周邊回填最好用粘性土等透水性低的土,起到隔離地表水的效果,施工期間如有特殊天氣情況,應(yīng)采取相應(yīng)措施,如及時(shí)排水或?qū)⒂晁氲叵率业取?/p>