民航飞行学院高压室地坪沉降及墙体裂缝原因和处理措施分析
2020-02-17苗田
苗 田
(中国民用航空飞行学院,四川 广汉 618307)
0 引言
笔者所在的中国民用航空飞行学院校区的内建筑中砖混结构建筑还比较多,近年来一些年代较久的砖混结构建筑因为地基沉降出现了一些地坪和墙体开裂的问题,引起了人们的注意,其中以高压室砖混部分建筑的破坏程度最大,调查分析其形成原因和制定处理方式成为学校必须面对的问题。
1 现状描述
高压室位于中国民用航空飞行学院本部西区,其主体由一栋一层框架结构房屋和一栋一层砖混结构(局部两层)房屋组成,平面布置近似呈阶梯型,总长约51.3m,总宽19.5m,层高4.5m 和6.0m,局部两层的砖混部分一层、二层层高均为3.0m,总建筑面积约为586.4 m2,因缺乏工程基础建设资料,所以建造年代不详,本次裂缝问题主要发生在砖混部分。
经现场检查,高压室砖混部分背立面散水出现多处明显沉降,散水面层的最大下沉量约10cm,部分散水地坪出现裂缝,且裂缝开展至相邻墙体底部并与墙体裂缝连通,室内部分地坪平面出现明显的沉降、开裂情况,地砖开裂且有明显错位。该房屋部分承重墙体出现严重的竖向裂缝,裂缝处砖砌体松动,裂缝在墙体顶部呈斜向开展,顶部墙体已出现轻微歪闪、变形情况,裂缝宽度约20mm~30mm,且部分砖砌体已出现明显的断裂情况;纵墙在窗洞上、下角出现斜向裂缝,且部分裂缝开展延伸至临近墙体底部。
2 原因分析
2.1 建筑环境因素
经过现场实地调查分析发现,高压室砖混部分的室外散水和室内地坪沉降、开裂,主要系室内外回填土层固结沉降所致,其中背立面散水沉降,以及室内地坪部分区域沉降、开裂情况,亦与该区域长期受屋面雨水排水渗流影响密切相关联,而且该建筑背后紧邻一个近两米的堡坎,局部地形高差有这么大,以此推断当时该建筑基础的回填土深度应该还是比较深的。经现场检查,该房屋背立面室外场地无地表水排水疏导措施,雨水从落水管下来后直接散排到散水上流向散水外草坪,因为没有雨水沟等排水疏导设施,雨水只能靠自然渗透,导致该片区基础土层遭受长时间浸泡使回填土固结沉降,现场查看散水面层沉降最严重的部位正好与屋面雨水排水立管分布位置相对应,这也从侧面验证雨水浸泡对和沉降的对应关系。
高压室砖混部分的承重墙体竖向及斜向裂缝和顶部墙体轻微歪闪变形、外纵墙窗洞上下角的斜向裂缝、外纵墙顶部多道斜裂缝,主要系承重墙下对应的地基基础局部出现不均匀沉降所致,其分布位置与背立面散水地坪沉降区域相对应,该区域承重墙下的地基土沉降亦与长期受屋面雨水排水渗流、浸泡相关联。
2.2 设计施工因素
虽然基础资料缺失,但考虑到高压室砖混部分建造年代相对较久,当时的设计施工水平相较于现在都比较落后,从理论上分析沉降情况的出现也不排除有设计施工方面的原因。高压室砖混部分当时的设计应该比较简单粗浅,没有考虑散水周边的排水沟设计,雨水不能及时疏导出去使回填土基长期处于浸泡状态而固结沉降,而且当时勘察制度不完善,设计荷载考虑不周和基础选型不适宜等设计问题也有可能出现。在施工过程中,可能因为当时施工机械设备落后,施工人员自身专业素质不够强,施工时回填土夯实不够到位,时间长了自然会导致沉降;基础施工时基槽开挖后持力层情况是否达到设计要求也比较存疑,或者有基础换填的情况其施工质量不过关也是很有可能的发生的。
3 处理措施
对于产生沉降破坏的散水及室内地坪应先进性拆除后观察检测基层土质情况,如果土质情况良好可以将土基按要求进行夯实后重新浇筑恢复地坪和散水,如果土质情况不好可以根据实际情况考虑用灌浆法或者静力桩法等方式对土基进行加固恢复地坪和散水;对于墙体裂缝的处理加固,裂缝发生较为严重的应该采用墙体植筋、灌缝、加钢网片后恢复墙面抹灰及面层,轻微裂缝处只需剔除抹灰层加钢网片后恢复墙面抹灰及面层即可;对于沉降墙体的基础进行加固,应先在墙体两侧混凝土地面钻孔,打入钢管桩,桩内灌水泥浆,两桩之间穿过墙体做钢筋砼梁托住上部墙体,然后回填并地面恢复;最后,最核心的问题是解决雨水排水不畅的问题,应该重新规划在室外新增加雨水排水沟或者排水管,将雨水引导至就近的雨水井排走。
4 预防和解决类似老旧建筑沉降的思路
地坪沉降和墙体开裂的问题一直是年代较久的砖混结构老旧建筑比较常见的建筑通病,如果置之不理,随着时间的推移这种问题肯定会越来越严重,而且也会有更多的建筑出现类似问题,经过对上诉案例的分析可以的出,沉降问题主要应该突出预防和解决两个环节,而且第一个环节是最为重要的。
4.1 建立健全观测检查制度
以往老旧建筑在使用过程中的沉降观测缺鲜有人问津,而且建筑散水排水设施的检查维护也很少有人重视,尤其是老旧建筑经过多年使用后散水、排水和防水等设施的损坏会使原本稳定的土基遭受水的侵害,很容易发生土基的固结沉降,往往是在问题发生初期不为人知,到问题严重的时候才被人重视,结果就是需要花大价钱进行修复整改工作,其实要是把工作做到前面就能够极大避免后期大面积维护产生的不良影响。就像上述案例,雨水排水不畅,散水沉降破坏多年没有引起人们注意,直到沉降引起墙体开裂严重影响使用安全的时候才被人发现,所以建立健全长期有效的观测检查制度是十分必要也十分有益的。建筑管理单位应该建立长效的沉降观测制度,对管理的建筑定期进行沉降观测,对出现异常的要及时调查论证原因并及时对症解决问题。此外,在检测的同时建筑管理单位还应该建立定期的检查制度,对建筑的相关围护附属结构等定期进行检查,对出现问题的要及时处理,这样才能保证建筑的长住久安。
4.2 制定经济合理的处理方案
如果已经出现沉降问题需处理,现在的设计水平和施工工艺都比价高,沉降加固技术应用都比较成熟,都有能力处置这些问题。值得一提的是有些单位针对出现地坪沉降和墙体开裂等问题都只是凭经验进行拆除修复处理,但随之而来的确实问题反复出现反复修补,这种情况下还是建议请专业的鉴定机构来进行检测找出真正的原因,再请专业的设计施工团队进行整改修复,一般还是能达到比较好的效果。
5 结束语
综上所述,老旧建筑物的沉降问题在今后的一段时间内是我们必须面对的一类问题,但通过建立健全扎实有效的监督检查制度,制定适用可行的加固整改方法,必定能最大限度地减少控制沉降的负面影响,从而保证建筑的整体安全。