某单层大型地下车库裂缝和渗漏鉴定分析与处理
2021-06-21吕鹏飞孔淑臻
牟 强,吕鹏飞,孔淑臻
(山东省建筑科学研究院有限公司,山东 济南 250031)
0 引言
大型地下车库出现裂缝、渗漏是常见现象,在施工过程中是时有发生的,严重影响车库的使用效果。因此,大型车库要在施工过程中特别重视车库的裂缝、渗漏问题。
1 工程概况
该工程为地下一层框架结构,层高为 5.6 m。车库顶板采用钢筋混凝土现浇梁板结构,基础采用独立基础+防水板,局部采用防水底板及抗浮锚杆。该工程设计使用年限为 50 年,建筑结构安全等级为二级,抗震设防烈度为 7 度,设计地震基本加速度值为 0.10g,设计地震分组为第二组,场地类别为 Ⅲ 类,抗震设防类别为标准设防类。框架梁、框架柱、挡土墙及楼板均采用 C35;基础采用 C35。
2 初步调查
2.1 后浇带设置
根据委托方提供的设计图纸、图纸会审纪要及现场调查后浇带设置情况:图纸会审记录显示,经协商 K-AG 轴取消纵向后浇带,A-K 轴和 AG-AS 轴间纵向由两道改为一道后浇带,设在 9-10 轴之间,横向后浇带不变;现场调查实际后浇带位置,其中防水板 AG-AS 轴间东西向后浇带最大距离约 66.9 m,防水板 A-K 轴间东西向后浇带最大距离约 60.2 m,防水板 M-AE 东西向最大距离约 62.3 m(未设后浇带)。
2.2 后浇带封闭时间
根据委托方提供的后浇带分隔各区域及后浇带浇筑时间,部分后浇带封闭时间不满足设计要求 60 d 的规定,最短封闭时间间隔(2019.7.6~2019.7.25)为 19 d。
2.3 混凝土抗渗性能
根据委托方提供的混凝土抗渗检验报告显示:样品经检测抗渗评定等级为 P 6,合格。
2.4 混凝土添加抗裂缝材料的情况说明
委托方提供的设计图纸和关于地下室混凝土中添加抗裂缝材料的情况说明的工程洽商记录显示:“该工程设计图纸中要求:为减轻混凝土裂缝,在基础底板和地下室墙、顶板混凝土内需掺入一定量的纤维素纤维混凝土。施工单位在实际施工过程中,在混凝土中添加 DS-U 膨胀纤维抗裂防水剂,代替原设计要求的纤维素。根据 DS-U 膨胀纤维抗裂防水剂的产品合格证和检验报告中提供的凝结时间、限制膨胀率和抗压强度的检验结果和相关数据,笔者单位认为 DS-U 膨胀纤维抗裂防水剂,能够起到规范要求的抗裂作用,同意其作为抗裂纤维素的替代品。”建设、施工、设计、监理单位均签字盖章认可。
2.5 商混材料
根据委托方提供的混凝土配合比设计报告、建筑用砂检验报告显示:该工程基础、地下室外墙混凝土配置采用细砂(设计报告中细度模数 1.7),部分用砂中含泥量和泥块含量分别大于 3 % 和 1 %。GB 50164-2011《混凝土质量控制标准》第 2.3.3 条规定:“1.泵送混凝土宜采用中砂;2.对于有抗渗、抗冻或其他特殊要求的混凝土,砂中的含泥量和泥块含量分别不应大于 3.0 % 和 1.0 %;”。
3 现场检查检测
3.1 混凝土强度
1)依据 GB/T 50344-2004《建筑结构检测技术标准》及 DB37/T 2368-2013《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》,现场随机选取防水底板,采用钻芯法对其混凝土强度进行检测。经检测,所检防水底板的混凝土强度推定值均满足设计强度等级 C35 的要求。
2)依据 GB/T 50344-2004《建筑结构检测技术标准》及 JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》,采用回弹法对该工程挡土墙混凝土强度进行检测。根据规范要求及现场实际情况,将该工程 A~K、K~AG、AG~AS 轴间挡土墙混凝土构件分别作为一个检测批,按批推定混凝土强度。经检测,各检测批混凝土强度推定值均满足设计强度等级 C35 的要求。
3.2 钢筋配置情况
1)钢筋间距。依据 GB/T 50784-2013《混凝土结构现场检测技术标准》及 GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》,现场采用钢筋位置测定仪对该工程防水底板上部钢筋间距、挡土墙内侧钢筋间距进行随机抽查检测。经检测,所检防水底板上部钢筋间距、挡土墙内侧分部钢筋间距均符合设计及规范的要求。
2)钢筋保护层厚度。依据 GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》,现场用钢筋位置测定仪对该工程防水底板、挡土墙最外层钢筋保护层进行随机抽查检测。经检测,所检防水底板上部、挡土墙内侧最外层钢筋保护层部分偏大。
3.3 混凝土密实情况
现场随机选择渗漏比较严重的 2 个防水底板和挡土墙采用超声法结合钻芯取样验证进行混凝土密实情况检测。经检查检测,所检防水底板和挡土墙除存在不连续气孔外,基本密实,如图 1~3 所示。
图1 挡土墙超声检测典型图像 1
图2 挡土墙超声检测典型图像 2
图3 防水底板取芯图
3.4 裂缝情况调查
1)经检查检测,该工程防水底板裂缝普遍出现在防水底板中部区域,周边部分裂缝延伸至基础,基本呈东西向、南北向,存在沿厚度方向贯通、渗漏现象,最大裂缝宽度约 0.10~0.40 mm,部分已采取注浆封闭,典型裂缝如图 4 所示(图裂缝为后期描粗,只代表裂缝大致走向);部分后浇带边存在渗漏现象。现场选取防水底板裂缝骑缝钻取芯样,裂缝宽度上下基本一致,芯样状况如图 5 所示。
图4 防水底板典型裂缝、渗漏现状
图5 防水底板裂缝处芯样
2)经现场检查检测,该工程挡土墙自身及与壁柱交接普遍存在竖向、斜向沿厚度方向贯通裂缝、渗漏现象,其中(1/7)/K~AG 轴间、15/E~AL 轴间挡土墙尤为严重,存在多条裂缝,最大裂缝宽度约为 0.13~1.0 mm,典型裂缝如图 6 所示(图裂缝为后期描粗,只代表裂缝大致走向)。部分墙下部水平施工缝处存在渗漏现象。部分后浇带边存在渗漏现象。现场随机选取挡土墙裂缝骑缝钻取芯样,裂缝宽度上下基本一致,芯样状况如图 7 所示。
图6 挡土墙典型裂缝、渗漏现状
图7 挡土墙裂缝处芯样
3.5 防水板顶部标高、变形等情况
经现场检查,部分防水底板顶部混凝土浇筑不平,存在施工误差。现场采用全站仪对裂缝严重、有代表性防水底板区域的中部顶标高及墙柱边基础顶标高进行检测,以所测标高最低点为 0 点,所检防水板区域顶标高目前无明显规律和异常变形。
4 鉴定分析
根据复核验算、初步调查、现场检查检测及裂缝的主要特征,经综合分析,该工程所检挡土墙、防水底板裂缝主要是因为混凝土材料自身收缩及温度变化共同造成的,属非荷载裂缝。该工程裂缝、渗漏主要原因如下。
1)该工程南北长约 322 m,东西宽约 108.5 m,且混凝土量较大,属于超长超大混凝土,易出现温度收缩裂缝。本工程由后浇带分隔的各区域混凝土体积较大,部分后浇带封闭不足 60 d;该工程基础、地下室外墙采用泵送混凝土,本身收缩性较大,且混凝土配置采用细砂(设计报告中细度模数 1.7),部分用砂中含泥量和泥块含量分别大于 3 % 和 1 %,会加大混凝土收缩趋势。混凝土材料硬化期间会产生自身收缩及温度变形,混凝土构件在无约束的条件下收缩,它只会单纯地引起体积缩小,而不会产生应力,但实际工程中的混凝土构件均会不同程度地受到约束(如挡土墙的壁柱,防水板周边的基础),收缩就会在构件中产生拉应力,混凝土的抗拉强度很低,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会在相对薄弱部位产生裂缝,大部分为贯通裂缝。
2)根据现场情况可以判断目前迎水面丙纶卷材等防水功能部分已失效,水沿贯通裂缝进入造成渗漏。
该工程水位较高,挡土墙、防水底板存在裂缝、渗漏,影响结构构件耐久性及正常使用,应进行处理。
5 处理方案
5.1 挡土墙裂缝、水平施工缝、后浇带边施工缝处理
对于存在裂缝和施工缝渗漏的挡土墙裂缝采用压力灌环氧树脂浆液。对裂缝待压力灌环氧树脂浆液灌缝达到强度后,沿垂直于裂缝粘贴碳纤维片,加固详图如图 8 所示。
图8 挡土墙裂缝加固详图(单位:mm)
5.2 防水底板裂缝、后浇带施工缝处理
对于存在裂缝和施工缝渗漏的防水底板,加固处理如图 9 所示,施工作业应由熟练掌握该技术施工工艺的专业施工队伍完成,并应有加固修复方案和施工技术措施。
图9 存在裂缝的防水底板及基础加固详图(单位:mm)
6 结语
地下车库裂缝、渗漏的现象是常见现象,在施工过程中是时有发生的。对这些常见的车库裂缝、渗漏现象,要分析其原因,总结经验教训,应用科学、合理的方法治理。同时在车库建设和施工过程中,一定要加强施工现场的质量管理,严格按照施工规范进行施工,合理使用施工材料,细心检查施工漏洞,这样才能从根本上解决车库裂缝、渗漏的现象,保证车库建设质量,发挥车库的使用效果。Q