某地下车库上浮结构加固施工技术探析

高 俊 （安徽省特种建筑技术承包有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概况

该小区地下车库地库位于阜南县，建筑长约289.4m，宽146.75m，为地下一层框架结构。该工程于2019年7月开工建设。目前主体结构已施工完成。由于2-17/AM-BG轴和21-25/BDBG轴区域地下室混凝土构件有因地下室上浮导致出现不同程度的损伤。该建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计地震基本加速度为0.05g，结构抗震设防分类为丙类建筑，结构设计使用年限50年。基础采用独立基础+防水板基础，地基基础设计等级为甲级。本工程地下车库独立基础+防水板基础，独立基础持力层位于第②层粘土层，其地基承载力特征值fak=220kPa，基础垫层为100mm厚C15素混凝土。地下室建筑高度3.6m，底板面标高-5.25m，抗浮设计水位室外地坪下1.50m。设计底板采用混凝土结构自防水地下室侧墙及独立基础采用防水混凝土，防水混凝土等级设计为C30，抗渗等级P6。

检测时，上述区域未进行覆土，检测区域的粉刷及地坪均已施工完成。施工期间降水量较大，且降排水措施不到位。

2 检测情况

①地下室框架柱出现了不同程度及形状的裂缝，裂缝形态主要为水平向、竖向和斜向裂缝，测得最大裂缝宽度达到了0.7mm，部分柱顶存在混凝土压溃及脱落现象，柱主筋出现了外露及锈蚀的现象。柱裂缝情况见图1。

图1 地下室框架柱裂缝照片

②地下室顶梁裂缝主要位于梁端部，裂缝形态为斜向或竖向裂缝，经检测，裂缝的最大宽度达到了0.5mm。

③地下室顶板裂缝多位于现浇板跨中位置近跨中东西向及南北向直线开展，少数裂缝位于梁边沿直线开展或沿柱角呈放射性开展，裂缝长短不一，普遍分布于各现浇板之间，测得最大裂缝宽度约为0.22mm。

④地下室底板出现了不同程度的裂缝及渗水情况。

3 加固处理技术

根据加固设计单位出具的图纸，该地下车库上浮加固工程主要包括以下几项加固内容：

①对于地下车库底板、地下车库顶梁、地下室顶板、地下车库框架柱上的所有裂缝采用结构胶进行灌注处理，这样做可以恢复截面的整体性；

②对于地库不均匀上浮造成损伤的地下车库顶梁，首先对压溃部位疏松混凝土进行凿除清理至混凝土密实层，再采用高延性混凝土将损伤部位修复至满足原设计截面尺寸后粘贴附加锚固的碳纤维布U型箍补强；

③考虑到裂缝对于梁柱承载力的降低，本工程对于有裂缝的梁及损伤不是很严重的框架柱采用粘贴碳纤维布进行补强处理；

④对于损伤较为严重的地下室框架柱，首先采用钢支撑卸载系统对该柱进行顶撑卸载以保证该柱压应力基本为零应力状态，再将压溃及混凝土脱落范围内松散混凝土凿除，外露钢筋除锈并清理干净后采用Ⅳ类水泥基灌浆料灌注密实，然后采用柱外粘型钢法进行加固；

⑤对于仅柱顶局部位置有混凝土压溃现象的框架柱，首先对压溃及混凝土脱落部位疏松混凝土进行凿除并清理干净（由于检测报告未描述缺陷的深度，故要求此类缺陷部位疏松混凝土凿除清理深度不得超过30mm，若现场凿除深度超过30mm，应根据现场实际情况动态调整方案），凿除区域采用高延性混凝土压抹至恢复原截面尺寸，再采用裂缝修复胶对裂缝进行封闭或灌注处理，然后柱外表面压抹20mm厚高延性混凝土（压抹高延性混凝土范围为梁底向下1200mm处至板底）进行补强；

⑥根据《混凝土结构加固设计规范》第17.1.1条通过裂缝修复补强可保持结构、构件的完整性；根据《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第4.6.2条裂缝修复胶用于恢复混凝土构件的整体性和部分强度；故本工程采用具有恢复截面整体性同时有补强性能的压注胶进行裂缝压力灌注后，可考虑按整体截面受力分析，同时偏安全的考虑适当的加固方法进行加固以提高安全储备。

4 加固施工技术

4.1 施工整体部署

施工过程应合理安排施工流向和穿插作业，避免不同工序之间产生冲突，本方案先对较为危险的柱子采用钢支撑卸载系统进行顶层卸载，确保危险构件采取安全可靠的保护措施后方可进行后续施工，后续施工工作梁板柱加固穿插进行，施工过程中地库顶板应采取维护措施，不允许有施工人员及车辆从上部经过。使加固工作一气呵成，从而保证加固工程的施工进度及质量。

4.2 裂缝处理技术

工艺流程：施工准备→搭设排架→界面处理→埋设灌注嘴→环氧树脂灌注→保养固化→检查。

①裂缝封闭（裂缝宽度＜0.2mm）

裂缝＜0.20mm宽时采用改性环氧树脂结构胶进行表面封闭处理。封闭时，形成中间高，两面薄，中间高度约5mm，两边约3mm，骑缝封闭宽约60mm。

②裂缝灌注（裂缝宽度≥0.20mm）

沿裂缝将板面和板底粉刷面凿除，然后打磨；用钢丝刷或毛刷等工具清除裂缝表面的灰尘、浮渣等污物；用改性环氧树脂结构胶对梁、柱裂缝处进行封闭；在梁、柱裂缝较宽处及端部埋设灌注嘴，并需要确保灌浆嘴的进浆口正对着裂缝位置，方便后续灌浆；灌注嘴之间的裂缝采用环氧胶泥进行封闭，封闭时在裂缝两侧（宽约20～30mm）抹一层厚1～2mm左右的环氧胶泥进行裂缝封闭；在灌注嘴及封闭胶泥达到一定强度时，进行灌注低粘度环氧树脂。灌注嘴安装完成后，对裂缝进行压力灌注，直至灌实为止；在环氧树脂固化后，卸下灌注嘴底座进行封口处理。

4.3 高延性混凝土修复

工艺流程：施工准备→搭设排架→界面处理→材料制备→高延性混凝土施工→界面收光处理→保养固化→检查。

采用高延性混凝土压抹施工时，应在施工前将原构件表面缺损或疏松部分凿除至密实层并清理干净，并对外露钢筋进行清理除锈工作。

原混凝土表面应予以凿毛处理，梁、柱凿毛深度不应小于6mm，且凿毛后的表面凹凸差不小于5mm，凿毛后清理干净。

搅拌好的高延性混凝土在现场施工过程中不应产生离析和泌水现象，搅拌好的高延性混凝土应尽快使用，一般搁置时间不宜超过40分钟，尤其在高温天气，更应该尽快使用。

高延性混凝土每次压抹厚度不宜超过15mm，当一次压抹厚度未达到设计要求时，后一道压抹应在前一道初期硬化后进行施工，最后一道之前压抹的高延性混凝土表面应拉毛，最后一道压抹收光。

高延性混凝土面层施工完成应进行加湿养护，养护时间不少于7天。

4.4 粘贴碳纤维布加固技术

工艺流程：施工准备→搭设排架→界面处理→涂刷底胶→碳布粘贴→涂刷面胶→界面粗糙处理→保养固化→检查。

梁、柱表面打磨、清理。采用打磨机械将混凝土表面打磨平整，后清理干净。

梁、柱表面修补、找平。如果混凝土表面存在不平整、蜂窝麻面等质量外观缺陷，应对不密实的混凝土进行剔除处理，然后采用结构胶进行修复。

粘贴碳纤维布。裁剪好碳纤维布后，进行分类、编号；调配、搅拌碳纤维胶粘剂面剂应严格按照使用说明进行配置；配置好的结构胶应均匀地涂抹在准备粘贴碳纤维布的位置，在碳纤维布搭接的位置、混凝土拐角等部位要多涂刷一些胶液；粘贴碳纤维布时应采用采取措施反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使浸渍胶充分浸透碳纤维布；自检，做好完工报验工作；待粘贴碳纤维胶完全固化后涂刷界面剂，碳纤维加固表面采用25mm厚1：3水泥砂浆防护并做表面防火处理。

4.5 外包型钢加固技术

工艺流程：施工准备→搭设排架→界面处理→钢材规格制作→钢材除锈→钢板粘贴→化学锚栓或膨胀螺栓固定加压→保养固化→检查。

凿除加固处的粉刷层至混凝土结构层，将混凝土表面打磨平整，除去表面浮浆等杂质；型钢结构施工前应该支座大样，确认无误后方可进行施工；按要求在混凝土上打孔，预埋化学螺栓；在已打磨平整的混凝土表面刷环氧树脂浆一薄层；将已除锈和粗糙处理的角钢骨架贴附于混凝土墙表面，用卡具卡紧；对缀板的粘接面进行处理，再将其与角钢骨架焊牢；安装已除锈和粗糙处理的连接角钢，再将其与角钢骨架焊牢；用环氧胶泥将角钢及缀板周围封闭，留出排气孔，并在有利灌浆处做灌浆嘴，间距为2～3m。压力注浆应缓慢进行，注浆完成后应以较低压力维持10分钟后方可停止注浆。

5 结语

近些年来，地下室上浮的案例越来越多，很多施工单位对于加固工作不够重视，这就为以后的使用过程埋下了极大的隐患。现在随着经济的发展，人们对于生活品质的要求逐步提高，开发商对于小区内部的景观、绿化工作极为重视，很多小区内部甚至有假山、水池等景观，这些位置的荷载非常大，再加上地库顶板上本身存在一定厚度的覆土，此时，如果地下车库受力构件存在未经处理的裂缝，这对地库的结构安全是有非常大影响的。另外，现在很多工程图纸都经过了第三方单位的优化设计，这极大程度地降低了原有结构的安全储备，一旦荷载超标，后果不堪设想。本项目经过对地下室梁、板、柱构件分类型进行加固处理，构件的承载力得到了保证甚至提高，地库结构满足安全使用的要求，该方案获得了原设计单位、主管单位等的一致认可。