黃俊評
某框架結(jié)構(gòu)房屋建成于1995 年,地上7 層,無地下室,建筑面積約3797m2,建筑結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu),柱下獨立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深約1.7 米。建筑外輪廓尺寸為48m×11.3m(長×寬),建筑總高度23.6m,共3 個單元,每個單元一梯兩戶。由于部分原設(shè)計圖紙缺失,原設(shè)計參數(shù)未知,根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求,該建筑所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為7 度,抗震等級三級,結(jié)構(gòu)安全等級二級。在該房屋周邊項目基坑施工過程中,該房屋出現(xiàn)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂、地面有疑似下沉現(xiàn)象。該建筑與基坑最近距離為6m,基坑開挖最大深度為11.3m,基坑采用樁錨結(jié)構(gòu)支護(hù)形式。該建筑與基坑位置示意圖如圖1 所示,該建筑平面布置圖如圖2 所示。
圖1 建筑與基坑平面位置示意圖
經(jīng)過現(xiàn)場勘察,該建筑物周邊主要存在的問題有:(1)軸號為1~31×E 一側(cè)墻腳與地面散水連接部位脫裂;(2)鄰近基坑一側(cè)(軸號為1~9)室外地面及部分室內(nèi)地面沉陷脫空;(3)臨近大象城項目基坑一側(cè)地面開裂。
(1)地基勘察。對該建筑周邊線、角點等布置勘探孔,總鉆孔數(shù)為5 個,鉆孔間距10~25m。場地自上而下有以下主要土層:覆蓋層為第四系(Q4ml)素填土和第四系(Q4al+pl)黏土。根據(jù)現(xiàn)場勘察,該建筑地基土層為黏土,屬中等壓縮性土,可作為建筑的天然地基,其地基承載力特征值為180kPa,場地類別為II 類。(2)地基基礎(chǔ)開挖檢查。由于該建筑部分設(shè)計施工圖紙缺失且無相關(guān)施工資料,現(xiàn)場采取開挖并結(jié)合周邊勘查的方式對該建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行檢查。由于該建筑目前正在使用,為減少對該建筑造成的破損,同時結(jié)合現(xiàn)場實際情況,本次檢測對該建筑選取三處基礎(chǔ)進(jìn)行開挖檢查,檢查結(jié)果表明:該建筑地基持力層土層完好,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完好,無開裂等損壞情況;基礎(chǔ)埋置深度及基礎(chǔ)尺寸與圖紙基本相符。(3)建筑沉降觀測。根據(jù)第三方檢測機(jī)構(gòu)對該建筑沉降觀測數(shù)據(jù)顯示,從2019 年1 月14 日至2019 年6 月23 日對該建筑4 個點位進(jìn)行13 次沉降觀測,期間該建筑沉降速率為0.004~0.006mm/d,說明該建筑地基沉降已趨于穩(wěn)定。(4)建筑四大角傾斜觀測。通過該建筑的四大角進(jìn)行了垂直度測量,該建筑臨近基坑一側(cè)的兩個測點傾斜較大,超過了規(guī)范中多層混凝土結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的要求,四大角檢測結(jié)果詳見圖3。
圖3 建筑物傾斜測量結(jié)果圖
(1)構(gòu)件截面尺寸檢測。對該建筑采用每層抽檢的方式對梁、板、柱、墻構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行測量,檢測結(jié)果做為結(jié)構(gòu)建模驗算的依據(jù)。(2)構(gòu)件鋼筋配置檢測。對該建筑采用每層抽檢的方式對梁、板、柱的構(gòu)件的鋼筋配置進(jìn)行檢測,現(xiàn)場局部開鑿驗證,檢測結(jié)果做為結(jié)構(gòu)建模驗算的依據(jù)。(3)材料強(qiáng)度檢測。①墻體砌筑砂漿檢測。對非承重墻體砂漿強(qiáng)度進(jìn)行檢測,每層抽取2 幅墻體采用砂漿貫入儀對砂漿強(qiáng)度進(jìn)行檢測,所抽檢的14 幅墻體砌筑砂漿強(qiáng)度在2.0MPa~4.8MPa 之間。②燒結(jié)普通磚強(qiáng)度檢測。對非承重墻體燒結(jié)磚強(qiáng)度進(jìn)行檢測,每層抽取2 幅墻體采用磚回彈儀對燒結(jié)磚強(qiáng)度進(jìn)行檢測,所抽檢的14 副墻體燒結(jié)磚強(qiáng)度在18.0MPa~22.1MPa 之間。③梁、柱混凝土強(qiáng)度檢測。每層柱、梁各抽取2 個構(gòu)件進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測,所抽檢的14 根柱的現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在25.0MPa~27.7MPa 之間,所抽檢的14 根梁的現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在21.6MPa~24.0MPa 之間,均滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010(2015 版)最低強(qiáng)度的要求。
圖2 建筑平面布置圖
本次檢測采用裂縫寬度測量儀及鋼卷尺并配合目測對建筑物外觀進(jìn)行檢查,對該建筑構(gòu)件存在的裂縫進(jìn)行測量、現(xiàn)狀描述。經(jīng)現(xiàn)場檢查,該建筑上部結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量存在的問題有:(1)部分梁、柱、板等混凝土構(gòu)件存在細(xì)微裂縫;(2)部分非承重墻存在開裂、墻柱分離的情況;(3)部分非承重墻體抹灰層起鼓脫落、瓷磚開裂、板樓滲水。
根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果,還原該建筑結(jié)構(gòu)計算模型后,采用PKPM 計算軟件對該建筑上部鋼筋混凝土構(gòu)件承載力進(jìn)行計算,計算時梁混凝土強(qiáng)度推定值按21MPa、柱混凝土強(qiáng)度推定值按25MPa 考慮,樓面恒載1.5kN/m2(不包括混凝土自重),活載2.0kN/m2,不考慮地震作用的影響。將驗算結(jié)果與實際情況進(jìn)行對比,該建筑部分構(gòu)件承載力不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
(1)該建筑臨近基坑一側(cè)的地面開裂,部分墻腳與地面散水連接部位脫裂,房屋室內(nèi)外地面存在沉陷脫空的情況,上部結(jié)構(gòu)存在因地基不均勻沉降引起的細(xì)微裂縫。通過對基礎(chǔ)進(jìn)行開挖檢查,該建筑地基持力層土層完好,基礎(chǔ)無裂縫等結(jié)構(gòu)性損壞。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及沉降觀測結(jié)果,目前房屋地基沉降已趨于穩(wěn)定。(2)根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果,對房屋進(jìn)行綜合評定,該房屋安全性鑒定等級為Csu 級,必須及時采取措施。(3)綜合現(xiàn)場檢查及分析,該建筑的裂縫及其他破損情況符合由于地基不均勻沉降引起的表現(xiàn)形態(tài),可以確定周邊基坑開挖施工對該房屋裂縫及破損有一定程度的影響。
該建筑基礎(chǔ)形式為獨立基礎(chǔ),地基不均勻沉降將造成基礎(chǔ)沉降變形,引起上部結(jié)構(gòu)開裂,經(jīng)計算該建筑部分獨立基礎(chǔ)截面尺寸及配筋不滿足要求,為增加基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性,減輕因地基不均勻沉降造成的影響,需對該建筑地基基礎(chǔ)采用三種加固措施:(1)對靠近基坑一側(cè)的土體進(jìn)行注漿法補(bǔ)強(qiáng);(2)對部分獨立基礎(chǔ)采用增大截面法加固;(3)對靠近基坑一側(cè)的基礎(chǔ)增設(shè)翼板。
(1)梁、柱裂縫處理。對ω ≤0.2mm 的混凝土表層微細(xì)獨立裂縫和網(wǎng)狀裂縫,采用表面封閉法施工。采用低粘度且有良好的滲透性的修補(bǔ)膠液(封縫膠)封閉裂縫通道。對混凝土貫穿裂縫及ω >0.2mm 的裂縫采用壓力注漿法進(jìn)行處理。(2)柱構(gòu)件加固。對經(jīng)過結(jié)構(gòu)驗算,承載力不滿足要求的柱子采用外包型鋼法加固。(3)樓板裂縫處理。非貫通裂縫修復(fù):樓板裂縫進(jìn)行修復(fù)處理,裂縫修復(fù)應(yīng)先在裂縫處打磨成V 子型,清理干凈后再填JGN 型結(jié)構(gòu)膠抹平。貫通裂縫板底碳纖維小范圍加固:沿垂直貫通裂縫的方向沿裂縫左右各300mm 范圍粘貼碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)。(4)磚墻裂縫處理。采用壓力灌漿后再掛鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層施工完畢后按原樣恢復(fù)墻面裝飾。
本文通過對一幢由于基坑開挖引起的房屋傾斜、結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂的多層框架結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行檢測鑒定分析,并根據(jù)檢測鑒定結(jié)論提出相應(yīng)的加固處理建議。經(jīng)過對加固處理后的建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算,其地基基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)承載力有了較大的提高,確保該建筑后續(xù)使用安全,達(dá)到加固處理的目標(biāo),并為后續(xù)處理類似工程案例提供一定參考價值。