某办公附属楼裂缝分析及加固处理

2011-08-21陈泽之刘海峰

山西建筑 2011年28期

陈泽之刘海峰

1 工程概况

某办事处附属楼共4层，局部2层，平面形状为矩形，总长约45.00 m，宽约11.00 m，总高度约16.05 m，其中 1 层层高 4.2 m，2层层高3.6 m，3层、4层层高均为3.3 m。附属楼主体结构为钢筋混凝土框架结构，基础为桩基础，其中44根锤击沉管灌注桩，基础的持力层为强风化泥灰岩，桩径400 mm，110根机动洛阳铲挖孔灌注桩，基础的持力层为中风化泥灰岩，桩径350 mm，单桩承载力特征值为180 kN，混凝土强度等级为C25。该工程建于2008年，于2010年发现墙体部分出现多处双面贯穿裂缝，地基周围以及1层部分楼地面出现明显塌陷。

2 检测结果

附属楼倾斜测量结果为:

1)该楼实测倾斜最大值为200 mm，超过《建筑地基基础设计规范》倾斜允许值要求;附属楼相对高程差测量结果表明，该楼最大相对高程差值已超过《建筑地基基础设计规范》规定的0.002L(L为两测点之间的距离)限值要求(以上检测值中均包含房屋原有施工误差)。

2)通过对附属楼结构进行检查发现结构缺陷较严重，局部地面塌陷深度达到80 mm，外墙以及内墙体出现多处双面贯通斜裂缝，最大裂缝宽度达到10 mm，部分外墙瓷砖已鼓曲或脱落，个别窗台压顶已经扭曲变形，部分混凝土柱及框架梁出现不同程度裂缝，上述裂缝产生的主要原因是由于地基产生不均匀沉陷所致。

3)附属楼地基基础已经产生不均匀沉降，墙体裂缝主要是由于地基的不均匀沉降引起，造成地基基础不均匀的主要原因如下:根据地质勘察报告其场地填土11.6 m深，设计机动洛阳铲挖灌注桩桩长为13.5 m～7 m，桩未达到设计的持力层是桩基过大变形附属楼产生裂缝的主要原因。

3 结构缺陷原因分析

附属楼地基基础已经产生严重不均匀沉降，墙体裂缝主要是由于地基的不均匀沉降引起，造成地基基础不均匀的主要原因如下:

1)桩型方案欠妥，桩布置不合理，基础局部承台梁承载力不满足现行规范要求。由于该附属楼基础为锤击沉管灌注夯扩桩与机动洛阳铲挖孔灌注桩两种桩型，锤击沉管灌注夯扩桩为端承桩，机动洛阳铲挖孔灌注桩为摩擦端承桩，但由于两种桩的形式不同，设计承载力不同，两种桩在荷载的作用下沉降变形不一致，这是地基基础出现不均匀沉降的重要原因。

2)地质勘察报告其场地填土为11 m～6 m深，设计机动洛阳铲挖灌注桩桩长为13.5 m～7 m，桩未达到设计的持力层是桩基过大变形附属楼产生裂缝的主要原因。

4 加固措施

1)对附属楼基础进行灌浆加固处理:先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯钻孔，对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1 m左右，对桩底持力层缺陷加固时根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3 m左右。钻孔孔径开孔为110 mm，钻孔垂直度保证小于1%，每桩钻3孔，每桩均有一孔钻入持力层3倍桩径且不小于3 m。然后在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口，采用水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔，旋喷后再进行静压灌浆加固桩底及桩身，高压旋喷结束后，将孔口封住，利用旋喷钻孔对桩底进行静压灌浆。浆液以525号高标号水泥为主剂。施工参数为:灌浆压力为1.0 MPa～5.0 MPa，灌浆浆液水灰比为0.7～1.0。经静压灌浆后能对桩身与灌浆钻孔连通的蜂窝有灌浆加固效果。而且经多次静压灌浆，可以防止旋喷灌浆浆液收缩。

施工结束后，经检测单位对该桩进行高应变检测表明，桩基承载力大幅度提高，加固后其承载力远高于承载力设计值，加固效果明显，完全满足设计要求。