某综合楼检测鉴定与结构加固处理

罗 文，谢 孝，陈 进

(中国人民解放军后勤工程学院军事建筑工程系，重庆401311)

重庆某综合楼为三层框架结构抬八层砖混结构住宅房屋，体量较大，该建筑建成后受周边施工影响出现局部隔墙裂缝、框架梁柱裂缝、房屋局部水平位移(外鼓)等异常现象。通过对本案例的检测鉴定，对其异常现象及原因进行详细调查、检测及分析，并指出地基不均匀沉降是导致房屋损坏的主要原因。

1 工程概况

该建筑建筑面积约15 300 m2，建于1998年，1999年1月竣工验收后交付使用，结构立面示意见图1。建筑物底层平面长61.8 m，平均宽度28 m。主体结构顶面标高32.4 m，按我国相关建筑规范属高层建筑。另外，质量和刚度沿高度不均匀，纵向刚度偏弱。

图1 结构立面示意

2010年该建筑附近工程某项目施工，大量基坑开挖和抽取地下水作业，该建筑随后发现部分客厅承重梁及部分墙体出现不同程度的裂缝。该工程与综合楼的位置关系见图2所示。

2 墙、梁、板等构件裂缝原因分析与结论验证

2.1 原因分析

图2 邻近项目与综合楼

邻近综合楼的新开发项目于2009年元月初基坑开挖完成，在拆除旧房基础时，部分住户室内楼面、墙面发现裂缝，分别见图3、图4。基坑开挖深度约为6～8 m(低于综合楼地下室基础底面约4 m)。2008年12月开始人工挖孔灌注桩施工，施工中对孔内的淤泥进行清除以及降水开挖。在2009年3月，基坑毗邻的单位、住户反映房屋内墙面、楼面及户外地面发现裂缝，且裂缝在不断的加宽和出现新裂缝。

2.2 墙、板裂缝分布特点

通过现场查看、检测，发现4～10层墙体、楼板见图5均有不同程度的裂缝出现。

现浇板裂缝较多，多呈弧线型和放射型，地面最大裂缝宽度约25 mm，墙体裂缝宽达15 mm。由房屋结构布置及现场调查分析，房屋墙体贯穿裂缝及板面等多处构件裂缝是地基不均匀沉降所致，该综合楼如前所述，横、纵向刚度不均匀，刚度薄弱的纵向开裂墙体向基坑开挖方向倾斜。

3 分析结论验证

3.1 建筑外观裂缝情况检测

图3 6～10层地面裂缝(25 mm)

图43 ～10层墙裂缝(15 mm)

图5 9～12轴线墙体裂缝示意

该建筑各层均有不同程度的裂缝现象，包括地下室混凝土墙、板、梁，一层、二层隔墙，三至十层局部墙体等。

检测发现，该建筑地下室顶板存在裂缝，裂缝呈横向分布或斜向分布。车库顶面梁有两道竖向裂缝，沿梁底贯通。同时，该建筑三层以上的砌体结构纵墙、楼面存在较严重的裂缝，纵墙裂缝主要呈现垂直状态，楼层越高，裂缝宽度越大，最大裂缝宽度约15 mm，此裂缝呈现典型的拉裂裂缝特征;楼面裂缝主要出现在楼板与楼板的连接处、楼板与墙体的连接处，裂缝沿横墙方向，楼层越高，裂缝宽度越大。

以上情况表明，该建筑3～10层楼板均有一定程度的错位迹象，推测预制板在墙上的最大拉出长度约25 mm。

3.2 建筑倾斜情况检测

根据该建筑裂缝规律等情况，推测该建筑可能有倾斜情况发生，故使用全站仪(蔡司C20A型)对该建筑部分外墙角点进行了垂直度检测。检测发现，第5个测点测得上部砖砌体26 m高度范围的墙体倾斜量最大为54 mm。

测量数据显示，该建筑10～18轴线区域明显向临近的新建项目方向倾斜，即向18轴线外侧倾斜。

3.3 地基密实情况检测

由于该建筑地基基础情况较特殊，为探明地基情况，采用美国地球物理公司(GSSI)的SIR－2000型地质雷达，对该建筑地基及基础进行了雷达波法检测工作。重点检测该建筑地基土密实性、地下水情况、筏板、地梁受损情况等，雷达波法检测地基基础位置及探坑位置见图6。

图6 地基及探坑位置示意

从测线5灰度图得出:测线3.7～4.1 m、9.8～10.2 m等位置筏板有破裂现象;测线21.0～25.0 m、深度0.5～1.0 m段，地基填土欠密实较为严重，完全充水，有脱空迹象。

检测结果表明，负一层筏板下的地下水丰富，地基土充水严重，局部有较为严重的欠密实现象。筏板上的井字形梁格，部分充水严重，部分没有充水，充水位置、充水量没有分布规律。筏板基础局部存在一定缺陷，主要在主次地基梁交界区域，推测为欠密实或局部孔洞。

4 检测结果分析

经过检测分析，该建筑负一层地面裂缝、墙体裂缝、±0.000标高楼板裂缝规律均趋于一致，呈现横向分布特征;该建筑三层以上的纵墙裂缝沿建筑高度在同一区域出现，呈现垂直状态，裂缝宽度下层小上层大，呈现典型的拉裂裂缝特征，该区域板搭接接头裂缝;结合负一层地面及楼盖的不均匀沉降差，该建筑临近新项目方向一侧有明显倾斜，可以得到非常明确的结论:该建筑的主要异常由地基不均匀沉降引起。

造成该综合楼上述现象的直接原因是:临近新项目大面积基坑开挖，人工挖孔桩大量抽取地下水，改变了周边建筑地基的土体应力状态和含水状态，导致土体重新固结沉降，从而导致该建筑地基基础产生较大的不均匀沉降。

其次，该综合楼框架结构部分原无剪力墙设置，后加固设置混凝土墙质量较差，其住宅部分的平面布局有内天井、局部区域内收，平面刚度变化不均匀，圈梁、构造柱设置不足等，故该建筑上部结构的空间刚度、整体性也较差，抵抗不均匀沉降的能力较弱，在临近新项目基础施工的影响下易于产生倾斜和裂缝。

最后，该建筑地基土含水丰富，采用筏板浅基础，建筑空间刚度变化不均匀，整体刚度相对较差，抵抗不均匀沉降的能力较弱，容易受到相邻场地开挖、抽水等改变地基土体特性的环境变化影响。

5 结构加固处理

5.1 处理方案

该综合楼受临近新建项目影响，由地基不均匀沉降导致墙、梁及板不同程度的开裂，又历经地震破坏，房屋裂缝继续开展，严重倾斜。同时，从结构本身分析，平面刚度变化不均匀。本文通过结构概念设计进行加固处理，具体加固方案如下:

裂缝处理:采用环氧胶泥封闭处理［3］。

地基基础处理:高压旋喷注浆法。

结构整体性:上层采用圈梁、构造柱，底层纵向框架柱间加交叉斜支撑。

5.2 加固后信息反馈

经上述方案处理后，投入使用至今三年，尚未发现房屋裂缝和倾斜等异常现象，处理效果佳。

6 结束语

对本建筑综合分析研究得出，该综合楼平面刚度变化不均匀，空间刚度也较差，抵抗不均匀沉降的能力较弱，检测出地基欠密实，部分充水严重。虽然采取筏板基础处理，但整个基础置于较软的土体之上，埋置深度较浅，主次地基梁交界区域欠密实，加之临近工程大面积基坑开挖，大量抽取地下水，改变了地基的土体应力状态，导致土体重新固结沉降，筏板的整体性优点未能充分发挥。经过科学检测鉴定后，在地基梁上钻孔，高压旋喷注浆至地基卵石层，同时在地基梁欠密实处喷射水泥浆，使筏板基础形成有效的整体;结构上部住宅使用圈梁、构造柱加固形成整体，抵抗基础不均匀沉降引起在墙内产生的拉应力，防止因振动(包括地震)产生的不利影响。框架结构部分实施加强空间刚度的加固，底层框架柱间采用交叉斜支撑，弥补自身刚度，抵抗筏板弯曲变形，从而保证结构整体抵抗外来影响。

［1］GB50010－2010混凝土结构设计规范［S］

［2］GB50292－1999民用建筑可靠性鉴定标准［S］

［3］李旭.某综合办公楼梁板结构裂缝检测鉴定分析与处理措施探析［J］.重庆建筑，2010(2)

［4］GB/T50344－2004建筑结构检测技术标准［S］

［5］GB50204－2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011年版)［S］

［6］GB50007－2002建筑地基基础设计规范［S］

［7］JGJ/T8－1997建筑变形测量规程［S］