針對福建某商住樓工程，介紹了其地下室混凝土結(jié)構(gòu)的施工方案，分析了其地下室上浮和底板、頂板及柱開裂的原因，并提出了加固處理方案，可供類似工程參考。
近年來，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)和建設(shè)水平的發(fā)展，建筑物地下室超長混凝土結(jié)構(gòu)不斷增多，一旦出現(xiàn)裂縫則將可能對建筑結(jié)構(gòu)的使用性、耐久性、承載力等造成影響。本文結(jié)合福建某商住樓工程實(shí)例，分析了其地下室上浮和底板、頂板及柱開裂的原因，并提出了加固處理方案，可供類似工程參考。
1.工程概況
1.1施工情況
福建某商住樓工程，采用鋼筋混凝土框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積38500m2，地上二十九層，由南北兩棟主樓構(gòu)成。地下一層為車庫，地下室結(jié)構(gòu)連通為一整體，長約120m，寬約60m。地下室承臺(tái)地梁、底板為C35 S8抗?jié)B砼，底板厚度為350mm，外墻混凝土強(qiáng)度等級為C35 S8，外墻厚為300mm，地下室內(nèi)剪力墻及柱砼強(qiáng)度等級為C40，頂板砼強(qiáng)度等級為C35 S8，頂板厚為250mm，如圖1所示。2009年7月28日地下室土方開挖，因地表水較多，開挖時(shí)間較長，采取了有效的排水降水措施，保證了地下室施工期間的質(zhì)量及進(jìn)度，于2009年12月25日順利完成了地下室主體的結(jié)構(gòu)施工。地下室共分三個(gè)施工段，以后澆帶為段點(diǎn)，第一段從2#樓主樓到CC軸以南2.5m處后澆帶，第二段為從CC軸到CM軸以南1m，第三段為1#樓主樓及人防區(qū)。2009年11月6日澆搗第一段底板，第二段底板于2009年11月10日澆搗底板，第三段底板2009年11月19日澆搗底板。第一段墻、柱、頂板于2009年12月8日澆搗，第二段墻、柱、頂板于2009年12月14日澆搗，第三段墻、柱、頂板于2009年12月25日澆搗。每段砼澆搗后派專人養(yǎng)護(hù)2周。地下室主體結(jié)構(gòu)完成后，繼續(xù)上 0.000以上的主體，2010年7月15日1#、2#樓主體結(jié)構(gòu)封頂。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，后澆帶待主體封頂14d后方可進(jìn)行澆注，施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)要求延期到封頂后46d（2010年8月31日）將后澆帶封閉，后澆帶采用C40S8抗?jié)B砼。
1.2開裂情況
2010年12月下旬發(fā)現(xiàn)地下室中間段車庫外剪力墻局部墻面有絲狀滲水現(xiàn)象，個(gè)別柱出現(xiàn)絲裂縫，但底板未上�。ù藭r(shí)地下室頂板還未覆土），且南北兩主樓正常。發(fā)現(xiàn)此情況后，設(shè)計(jì)單位及時(shí)來到現(xiàn)場觀察分析，認(rèn)為可能是地表水太豐富所引起，決定外圍挖降水盲井降水。到2011年2-4月，隨雨量的增多，發(fā)現(xiàn)底板漸漸上浮，柱上下裂縫增多，外剪力墻絲裂縫加多，出現(xiàn)滲水痕跡，底板也局部出現(xiàn)滲水痕跡。用水平儀測量發(fā)現(xiàn)上浮量最大在8～15cm左右，特別是下雨后會(huì)出現(xiàn)明顯上浮。根據(jù)這種情況，設(shè)計(jì)單位決定采用盲溝埋設(shè) 600的涵管與市政下水道連通使地表水外排。5月初地下室頂板開始覆土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求頂板覆土0.8m后，地下室底板開始慢慢下沉恢復(fù)。
2.地下室上浮開裂原因
因該商住樓地下室中間段處地勢低洼地帶，在暴雨過后造成大量積水，積水對該工程底板產(chǎn)生上浮力，導(dǎo)致地下室上浮，部分底板和柱開裂。具體分析如下：地下室頂板面的絕對標(biāo)高為187m，地下室層高37m，頂板結(jié)構(gòu)250mm厚，頂板上覆土800mm厚，底板結(jié)構(gòu)350mm厚，下為100mm厚砼墊層。地下室墊層底絕對標(biāo)高為：18.7-3.7-0.35-0.1=14.55m。甲方提供的暴雨后地下室外穩(wěn)定水位標(biāo)高為17.819m，故地下室外穩(wěn)定水位離地下室墊層底高度為：17.819-14.55=3.269m。地下室最大負(fù)荷面積的柱網(wǎng)尺寸為：8.1m×7.8m。頂板主梁截面為450×800mm，次梁截面為350×600mm，底板主梁截面為450×800mm，柱截面尺寸為500×500mm。水容重為10kN/m3，土容重為18kN/m3，砼容重為25kN/m3，墊層容重為20kN/m3。不考慮樁的抗拔力，頂板上未覆土前主要依靠頂板、底板、梁柱等的恒荷載來抵抗地下室的水浮力。
250厚頂板自重：0.25×r砼=0.25×25=6.25
圖1、地下室結(jié)構(gòu)平面示意圖
圖2、柱加固設(shè)計(jì)圖
350厚底板自重：0.35×r砼=0.35×25=8.75
100厚墊層重：0.1×r墊=0.1×20=2
�、俸嫌�(jì)：17kN/m2
頂板梁、柱、底板梁自重化為每平方米的恒荷載
�、陧敯辶鹤灾兀�
0.35×（0.6-0.25） ×（7.8+8.1） ×25+0.45×0.8-0.25） ×（7.8+8.1） ×25=147kN
柱自重:
0.5×0.5×（3.7-0.25） ×25=21.6kN
底板梁自重：
0.45×（0.8-0.35） ×（7.8+8.1） ×25=80.5kN
頂板梁、柱、底板梁自重化為每平方米的恒荷載:
�、诤嫌�(jì)：（147+21.6+80.5）/（8.1×7.8）=94kN/m2
恒荷載抗浮水位高差為：
（①+②）/r水=（17+3.94）/10=2.09m<3.269m，不滿足抗浮要求。
3.處理措施和修復(fù)加固方案
及時(shí)覆土。按設(shè)計(jì)要求，頂板上覆土800mm，考慮頂板上覆土800mm后地下室的抗浮水位高差為3.53m，大于3.269m，滿足要求。
組織排水。讓地表水有組織地排到附近的市政排水管，減小底板的水壓力。具體措施是：沿地下室四周外側(cè)開挖，設(shè)DN600的鋼筋混凝土圓涵排水，每隔2m加設(shè)一個(gè)檢查井。
混凝土底板加固。加固措施[1-3]：將裂縫處的表面混凝土鑿開，并將整個(gè)板面鑿毛，碎屑清除干凈，在裂縫處灌注結(jié)構(gòu)膠。然后板面綁扎@ 8@150雙向鋼筋，澆筑50mm厚C30細(xì)石混凝土。
混凝土外墻、邊柱、頂板修復(fù)。修復(fù)措施[1-3]：鑿除裂縫表面的混凝土，露出新鮮混凝土，清除灰塵，慢速、低壓、連續(xù)灌注結(jié)構(gòu)膠，確保結(jié)構(gòu)膠注入裂縫細(xì)微部位。
混凝土中柱修復(fù)加固。對于裂縫寬度小于0.3mm的中柱，采用上述灌注結(jié)構(gòu)膠的方法進(jìn)行修復(fù)。對于裂縫寬度大于0.3mm的中柱，其柱頂采用外貼碳纖維布的方法加固，柱底采用外包型鋼加貼碳纖維布的方法加固[1][4-5]。加固設(shè)計(jì)如圖2所示。
4.結(jié)語
對于地下室，特別是處低洼地勢的單層地下室，設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)特別注意當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，雨季時(shí)應(yīng)考慮暴雨后地表水位差產(chǎn)生的上浮力，采取組織排水和及時(shí)覆土措施防止地下室上浮。
參考文獻(xiàn)
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