地下车库抗浮事故分析及加固处理论文_黄杰

地下车库抗浮事故分析及加固处理论文_黄杰

上海建工一建集团有限公司 上海 200120

摘要:针对地下车库出现上浮、主要结构构件产生裂缝、混凝土压碎等破损现象的事故,通过现场实测和分析,发现事故产生的主要原因找出事故出现的原因是整体抗浮能力、底板承载力不足。提出解决方案,同时建议加固完成后增设附加刚性防水层以解决防水问题。

关键词:地下车库;抗浮;分析;加固处理

1前言

随着我国城市建设的发展和居民购车数量的增多,大量带有地下车库的多高层住宅建筑被广泛应用。然而在施工过程中甚至是主体结构竣工后,可能由于各种不同原因造成地下室有时出现上浮、开裂等现象。地下室上浮后,轻者仅仅使实际标高与设计标高稍有不符,严重时造成建筑物上部结构倾斜、底板渗水、主要受力构件开裂,进而影响结构的安全及正常使用。因此,如何防止、分析以及处理地下车库上浮事故受到了土木工程技术人员的重视。希望通过对实际工作中所遇到的多高层住宅建筑地下车库上浮事故的分析、处理,给大量的类似工程以借鉴。

2工程概况

本工程为单层地下车库,顶面覆土1200mm,采用钢筋混凝土结构、筏板基础,地下室底板、墙板为钢筋混凝土结构。本工程抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类,结构抗震等级为三级。设计中采用配重法即通过增加自重来抵御水浮力的作用。该工程于2014年4月开工,8月主体基本结束。次年6月发现地下室侧墙、扶壁柱、中柱出现不均匀沉降变形与裂缝,且地库上浮产生底板造成构件破坏。

3事故原因分析

3.1建筑变形原因

由于设计采用的是筏板基础,侧墙又是钢筋混凝土剪力墙结构,地下车库犹如是埋入地下的一个巨大箱子。连续的降雨,使得地下水位持续上升,底板受水压的作用,而施工企业又不断从室内向室外排水,基底所受浮力加大,加之设计中原本顶面覆土尚未开始施工,地下室自重不够,被托起。

在随后的回落过程中,基底四周与外部接触,剪力墙自重较大,水压释放很快,回落较迅速,而中部基底水压释放较慢,基底积水。地库纵向长度远大于横向,不均匀沉降在横向更为明显,这样结构就向低的两侧(南北向)倾斜,梁柱的相互约束,柱头、柱底、梁端形成很大弯矩。

3.2产生地坪裂缝的原因

由于车库的独立基础和基础防水底板受向上的冻胀作用,基础及上部结构产生变形而引起的,底板未出现渗水现象的情况也印证了这一点。由于车库的整体质量小,且主楼部位与车库部位的基础是一体的,由于主楼自重荷载及东侧回填土摩擦力的约束,采光井露天部位底板最接近于室外温度,所以车库基础底板变形最高点位于采光井附近,并向周围延伸逐渐变低。底板基本呈凸起状,车库基础变形引起上部结构产生变形,当变形产生的应力超过混凝土的极限应力时,受拉部分混凝土开裂,随后发展为裂缝,而降低了构件的耐久性。

3.3地下车库上浮产生底板的原因

车库底板本身原因。车库底板厚度丨氐于原设计和规范要求以及车库底板钢筋实测保护层厚度合格点率偏低降低了底板承载能力,也在一定程度上导致柱、底板交接处开裂处的漏水和车库鎌的上浮。

自然原因——降雨。降雨后,由于积水,车库底板受到的水浮力车库底板受到如此大的浮力后,在底板与柱交接部位产生较大的剪切力,从而引起冲切破坏,这是导致柱、底板交接处开裂漏水以及车库底板上浮(表面不平整)的原因

其他方面原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据原设计图纸:在施工及使用工程中严禁水浸入基槽,做好场区排水。然而在大雨来临之前、雨中及预后,施工方未及时采取相关措騰水也是导致上述工程质量问题的原因。

4解决方法

4.1车库变形的解决方法

基底采用水泥压力灌浆,直至密实。侧墙裂缝采用环氧砂浆封缝,然后自底1.5m范围内与裂缝垂直方向植筋,支模浇筑混凝土的加固方法,扶壁柱采用纵向贴100mm宽碳纤,横向环包碳纤的加固方法。侧墙没有采用贴碳纤,是由于局部墙板裂缝较宽处存在渗漏,墙壁较潮湿,碳纤难以与基层粘结。中柱裂缝采用环氧砂浆封缝,柱头、柱底包型钢和钢板的方法加固,加固高度超过最高裂缝200mm,对于裂缝较多,倾斜严重的柱采用包钢板的方法。型钢、钢板与柱缝隙内灌注改性环氧树脂。

4.2产生地坪裂缝的解决方法

工程中地下室底板与楼板隆起现象是由于水的冻胀和浮力引起,以冻胀力为主。地下室梁、柱、板的裂缝为基础隆起变形引起的裂缝,变形得到满足后,裂缝不会再发展,因此结构是安全的,不需要做结构承载力上的加固。柱顶裂缝深度最大为15cm,会影响到耐久性,首先将柱顶破裂部分清理干净,打毛后绑扎钢筋网,随后浇筑强度高一等级混凝土。

一般裂缝压力注浆封闭,采用环氧树脂灌浆料进行压力注浆,环氧树脂灌浆料选用EGRLⅡ;对砌块填充墙破裂严重部位进行重建[4]。采取措施为,让地基不再承受低温作用,同时与市政有关部门联络进行排水整治,使渗流得到有效处理。在基坑外围采取深井降水,内部采用底板开孔降水措施,以降低水位,室内采取升温措施,以保证升温环境,加速融冰。加强主楼、裙房的变形与坑内水位观测,并在基坑外典型部位打孔探明基坑外水位。

4.3上浮产生底板的解决方法

为防止类似事故的发生:对于勘察单位,对地下规水位进行勘测时,应结合当地的气候条件,尽量选择在多雨季节进行勘探,若无法满足此条件,应尽可能调查周边建筑的最高地下水位观测记录及周边区域排水能力,给出合理参数。对于施工单位,应在雨季前做好水位观测设施,保持地表排水系统通畅。对强降雨引发的地下室进水,不宜盲目抽取室内积水,而应先校核地下结构的设计抗浮能力。对因地下室上浮导致的结构破坏应弄清其破坏机理,探明破坏部位及损伤程度,并有针对性地提出可行、有效的维修加固方案。

5结束语

从本文的工程实例中可知,在地下车库的设计时,对工程勘探中给出的主要要点应给于充分的注意对于施工图纸要根据现实的情况加以设计,施工过程中所用到的材料,要适合于所建造的地下车库,以避免问题的发生;施工过程中,要仔细观看施工图,依据图纸进行建筑,对于建筑中所出现的施工数据要严谨的测量,对于不同的地势和不同的建筑要采取适合的建筑方案,不能以偏概全,还应当定期监测,对于已经放生的问题,可能发生的问题进行整改,以确保地下车库的安全可用,避免带给用户麻烦。

参考文献

[1]陈全礼,张志敏,王志刚.某水库溢洪道陡坡段底板变形原因分析[J].中国水运(下半月),2012(6):157-159,172.

[2]孔恒,王梦恕,张德华.隧道底板隆起的成因、分类与控制[J].中国安全科学学报,2003(1):33-36.

[3]郭海山,沈世钊.单层网壳结构动力稳定性分析方法[J].建筑结构学报,2003,(6).

[4]袁双喜,施羊航.混凝土耐久性的影响因素及其对策与展望[J].建筑技术开发,2007(1).

[5]张敬书.汶川地震后的结构抗震加固技术[J].工程抗震与加固改造,2011,(1).

论文作者:黄杰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/10

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