地下室上浮原因及处理措施
2017-08-16潘明敏浙江荣盛建设发展有限公司浙江绍兴312000
潘明敏(浙江荣盛建设发展有限公司,浙江 绍兴 312000)
地下室上浮原因及处理措施
潘明敏(浙江荣盛建设发展有限公司,浙江 绍兴 312000)
时代在进步,社会在发展。越来越多的带有较大地下室的高层建筑涌入到中国的每一个城市,人类对地下空间的利用越来越充分。地下商场和其它地下空间的开发利用则成为影响城市建设的主流趋势。但很多施工单位在进行地下室施工完成后,经常会出现地下室上浮的质量事故,轻者导致建筑物变形,重者直接致使建筑物倒塌,因此,我们每一个建筑工作者都应对这一现象给予足够的关注和重视。本文从城市高层建筑物的地下室抗浮力问题出发来研究地上室上浮和质量问题等原因,并提出了一些处理方案。
上浮;地下室;开裂
1 地下室上浮的实例工程概况
某小区总占地面积38512m2,由5栋22层高层建筑组成。地上总建筑面积约89743m2,地下室面积约15000m2,采用框架剪力墙结构。建筑类别为二类高层居住建筑;建筑物耐久年限等级为二级;建筑使用年限为50年;建筑安全等级为二级;建筑防水等级为二级;建筑耐火等级为地上二级,地下一级。
2 地下室顶板开裂破坏情况介绍
图1 板开裂破坏情况
本建筑的地下室顶板已经全部施工完成,但由于现场用地情况较为紧张。施工单位将地下室顶板作为钢筋加工场地使用,并未进行顶板覆土,地下室四周则已经回填完毕。在这期间开始连续降雨天气,雨后检查中发现,部分混凝土构件及墙体发生拉裂或被挤坏现象产生明显隆起。直接观察显示通过沉降观测得到最大上浮量达到49cm。底板及顶板变形和裂缝的开展比较规律,纵横向中间为上浮最高点并向四周逐渐减小,柱头及柱脚裂缝沿地下车库中心线对称分布,梁裂缝仅在地下室与主楼交接跨处产生。梁、板、柱的混凝土破坏导致顶板多处渗水。
图2 梁开裂破坏情况
3 造成地下室上浮的原因
3.1 设计过程中可能存在的原因造成地下室上浮
本建筑工程出现事故的原因是地下室顶板未按照施工规范要求进行覆土造成的。假如地下室下方的抽水情况不乐观,那么雨水堆积的问题将一直存在。
另一种造成事故的原因可能是当地勘单位对现场的实际地下水位考虑出现偏差,设计时又未进行论证,就会造成现场情况与计算结果出现较大出入。
3.2 施工时存在的问题
3.2.1 预应力管桩接头处焊接质量可能存在的问题
预应力管桩的接头处是将两节管桩的端板进行焊接,这种工艺对焊接质量的要求很高。当现场焊缝的工程量比较大的时候,预应力管桩质量的保证需要克服多种不利因素。垂直度做的不好会影响端板间缝隙的大小,导致焊缝不够饱满。当焊缝被处理好以后,焊接部位的自然冷却过程是不能被忽视的。这是影响焊缝质量的一个方面。预应力管桩端板处的质量要求需要借助焊接过程来进行调节,任何时候都不能忽视这个环节。
3.2.2 预应力管桩与承台连接处可能存在的问题
预应力管桩和承台连接处有两种方式,一种方式是施工者把预应力管桩进行截桩操作,把部分里料灌入管桩中。另一种方式是采取合理的截桩措施把需要焊接的钢筋锚固到承台内。施工单位大多采用第一种方式,这样才能确保施工过程中不出现钢筋焊接和管桩脱节等问题。
3.2.3 地下室周边回填土的填料质量与压实质量存在缺陷
在回填时,采用了部分建筑垃圾和淤泥质粘土,回填土的本身材质不符合要求,主要体现在含水量和透水性能上,同时还未对回填土进行分层碾压,这就为地下水的渗入提供了便利的通道,提高了质量事故的发生概率。
4 地下室上浮破坏处理措施
4.1 地下室上浮事故发生后的应急处理措施
地下室上浮的事故发生以后,施工单位需要作出紧急处理。首先需要按照地下室地面增重的原理来增加地下室底板的重量,这样才能有效解决底板承载量大的问题。
地下室上浮的应对措施有很多种,如:
1)增加地下室底板配重;
2)认真清理底板下部淤泥,去除底板浮力。
地下室上浮后,常用的处理方式不外乎加载、抽水、解压或洗砂等几种。处理的方式可以根据现场实际情况,单独使用或者数种并用
4.1.1 加载
加载主要是借助外力来增加地下室的承重量,这是借助水浮力和地下室周围的摩擦力来帮助地下室达到规定高程。假如地下室加载的方式根据钢筋和重物的要求来实现了加载目标,那么重物堆积的方式也要十分关注,不能集中进行堆放,以避免使建筑物受到不必要的破坏。
另一种方法直接向地下室内部进行注水,通过水的重力达到加载的效果,这种方式的好处是荷载分布较为集中。
4.1.2 抽水
地下室的上浮问题和地下水位升高的原因紧密联系。当地下水浮力大于地下室的抗浮标准力时,地下室马上出现上浮的现象。因此,如何控制好地下水位和地下室上浮的关系成为当前需要讨论的重要问题。
地下室建设使用的抽水井是另一种降低水位的工具。地下室上浮之后常常出现地层结构不合理的情况,这样一来,地下水位就慢慢升高,而地下室下沉的现象必须采取合理的加载或抽水方式才能解决问题。
4.1.3 解压
地下室上浮的现象成为解决地层问题和场地限制的重要原因。抽水情况和地下室底板下方的水压是影响地下水位升高的两个原因。地下室底板的水位升高问题可以采用钻机凿孔的方式来达到地下室底板下方的地下水释放的目的。参考相关数据来看,上浮地下室普遍存在着底板水压的问题,这是按照上浮地下室外侧的空间位置和使用要求来实现的。当施工者采取挖土和施压等方法后,地下室侧壁的摩擦力可能受影响。地下室下沉的问题将得不到控制,反之,施工者的应急处理办法便没有达到实际作用。
4.1.4 洗砂
抽水和加载等方法可以及时解决地下室上浮的问题,但是这两种补救措施产生的效果无法长久。部分施工单位选择洗砂作业的原因就是在于洗砂方法的简易性和抗压效果的实用性。施工者普遍采用两种方式:其一是结合高压影响地下室侧壁摩擦力的原理来进行工程处理,这是利用地下室底板的基本属性和泥土沉积来进行工作的。在这个过程中,侧壁洗砂法最常见。其二是高压水清洗地下室底板下方的淤泥和泥沙,这样就很好地控制了地下室下沉的速度和效果。这种洗砂作业方式需要针对地下室底板下方的泥沙量来进行评估,然后选取合理的操作位置,利用地下室底板的特点来进行洗砂任务。洗砂作业具有一个特点,那就是污水泵中的泥水无法顺利排除出去,这是采用洗砂作业和污水处理等协作方式来达到地下室下沉目的。
4.2.框架柱及梁柱节点的加固措施
4.2.1 首先对柱裂缝采用注浆封闭。
4.2.2 既倾斜又开裂严重柱的加固
根据现场的实际测量,部分需要结合湿法包钢法来加强稳固性,这样才能保证车道宽度和停车位宽度。使用抹灰的方式来进行柱子倾斜的修复工作。
4.2.3 开裂严重柱的加固
根据柱的裂缝和严重程度来选择合适的维护方式。湿法包钢法可以针对柱的稳固性提出具体的加固方法。这样才能确保钢结构和柱结构基本横向变形的要求来实现稳定性。
4.2.4 框架柱顶或柱底局部开裂较大位置加固
施工时先把压碎、松散混凝土剔除至密实部分,然后浇筑C40无收缩灌浆料。考虑到钢筋压弯变形后,钢筋强度不能完全考虑它充分利用,对于偏心受压构件柱,偏心产生的弯矩主要由纵向钢筋承担。因此置换部分混凝土后,再作适当的包钢加固。因压碎混凝土范围较大,施工时必须做好临时支撑。
5 结 语
地下室上浮的现象是多种原因造成的,但是地下水浮力和建筑物承载力的关系具有相对性。部分是建筑设计者可能设计的疏忽,但是也有一部分建筑是施工者的失误和天灾原因。设计人员的疏忽可能影响地下室主体建筑的质量。施工过程中的人的管理失控也是造成质量事故的主要原因,过早的停止地下水周边的降水,未按要求进行回填土等都能够造成地下室的上浮。当然,例如暴雨等不可抗力的因素都可能造成地表水位升高。因此,在实际的施工中,我们应时刻将以往发生过的质量事故牢记于心,吸取以往教训,不断总结失败经验,只有这样才能更好的为社会贡献出更精品的工程。
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Discussion on the reasons and treatment measures of the basement floating
Times are progressing and society is developing.More and more high-rise buildings with large basement are pouring into every city in China,and the utilization of underground space is more and more full.The development and utilization of underground shopping malls and other underground space is the main trend of urban construction.But many construction units in the completion of the construction of the basement,quality accidents often occur basement floating,can cause deformation of buildings,or directly resulted in the collapse of buildings,therefore,a construction worker should pay enough attention to this phenomenon and attention.In this paper,the problem of floating on the ground and the quality of the basement are studied,and some solutions are put forward.
floating; basement;cracking
TU926文献辨识码:B
1003-8965(2017)01-0123-03