基礎(chǔ)回填為細(xì)鋼渣引起的質(zhì)量問題分析及處理

熊久余

(河北省唐山市住建局中方物業(yè)管理公司，河北唐山 063000)

0 引言

由于基礎(chǔ)回填土采用成分復(fù)雜的細(xì)鋼渣廢料，導(dǎo)致基礎(chǔ)底面隆起，磚混結(jié)構(gòu)墻體出現(xiàn)裂縫，通過對工程現(xiàn)場進(jìn)行勘察、分析認(rèn)為細(xì)鋼渣廢料的不均勻膨脹力是出現(xiàn)此類事故的主要原因，結(jié)合現(xiàn)場情況，利用厚聚苯板的低密度、容讓性好的特點，采取在室內(nèi)外兩側(cè)的砌體上±0.000以下部分貼100 mm厚聚苯板，進(jìn)而消除回填土的不均勻膨脹力對墻體及地面的影響，并給出詳細(xì)的施工措施及方案。

1 工程概況

某工程位于唐山市豐南區(qū)，于2007年8月竣工使用。該工程建筑面積約190 m2，地上1層，總高度為4.4 m，該建筑為一層磚混結(jié)構(gòu)，采用輕鋼屋架加彩鋼板。該建筑建于廢棄大坑之上，基礎(chǔ)采用200厚強(qiáng)度等級 C15素混凝土，外墻體下大放腳寬240 mm，高360 mm，基礎(chǔ)底面寬1 000 mm，埋深 －3.950 m?；A(chǔ)施工時，為使基礎(chǔ)底面落于老土層，清除坑內(nèi)廢墟挖至原狀土，采用2∶3級配砂石壓實至基礎(chǔ)底面標(biāo)高，室內(nèi)外高差0.15 m?；A(chǔ)及±0.000以下磚砌體施工完后，外圈四周及基礎(chǔ)廂內(nèi)回填細(xì)鋼渣廢料。

2007年11月，首先發(fā)現(xiàn)東側(cè)門口下角處墻體出現(xiàn)裂縫，到目前為止，窗臺以下墻體多處部位出現(xiàn)3 mm～5 mm的裂縫，室內(nèi)地面隆起，局部最大隆起量約20 mm。

2 墻體開裂原因分析

根據(jù)觀察墻體裂縫的開展位置、范圍，并結(jié)合施工流程及方案，經(jīng)分析可知，墻體出現(xiàn)裂縫和室內(nèi)地面隆起主要是由以下原因造成的:

1)由于基礎(chǔ)埋置深度3.950 m，回填細(xì)鋼渣廢料厚度較大，而且其成分比較復(fù)雜，夯實過程中不能完全保證壓實均勻，在上部結(jié)構(gòu)荷載的作用下，基礎(chǔ)范圍內(nèi)產(chǎn)生不均勻應(yīng)力及回填土的不均勻膨脹力。

2)由于施工工藝限制，廂內(nèi)、外回填密實程度不均勻，造成內(nèi)外應(yīng)力差值。

3)由于細(xì)鋼渣廢料化學(xué)成分復(fù)雜，含水量大，根據(jù)現(xiàn)場對墻體裂縫的開展規(guī)律，分析判斷，細(xì)鋼渣廢料不均勻膨脹量大，產(chǎn)生較大不均勻膨脹力，同時由于基礎(chǔ)埋深比較大，這種內(nèi)外兩側(cè)不均勻膨脹力產(chǎn)生的差值會使外側(cè)墻體抗拉，墻體受拉產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于磚砌體抵抗拉應(yīng)力能力很弱，導(dǎo)致墻體開裂，并引起地面隆起(見圖1)。

其中，σ1為廂內(nèi)填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力;σ2為廂外填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力;Δσ為廂內(nèi)外填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力差值;σt為砌體的抗拉強(qiáng)度(當(dāng)發(fā)生彎曲抗拉破壞時，M7.5砂漿相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度為0.14 MPa)。

圖1 基礎(chǔ)墻體受力分析

3 處理措施

基于上述墻體開裂的原因，應(yīng)立即消除回填土產(chǎn)生的不均勻膨脹力，采取下列措施:

1)室內(nèi)外回填土壓實均勻，壓實系數(shù)均為0.94。

2)室內(nèi)、外地面以下磚砌體內(nèi)、外側(cè)四周2.5 m深度范圍內(nèi)，貼100 mm厚低密度聚苯板，并分段開挖，開挖水平距離不超過2.0 m。由于聚苯板具有低密度、容讓性好的特點，用這種材料連接墻體與回填土可以消除回填土的不均勻膨脹力對墻體的影響，見圖2。

3)室內(nèi)地面下挖除300 mm后，自下而上做法為100厚聚苯板(15 kg/m2)，170 mm厚C20混凝土內(nèi)配雙層雙向 φ8@150;30 mm厚水泥砂漿隨抹隨鋪地磚，見圖2。

圖2 基礎(chǔ)處理措施施工圖

4)恢復(fù)室外散水，散水寬度800 mm，厚度80，C15混凝土灌注，分格縫采用嵌縫膏灌滿密封。

5)按上述措施處理完之后，對墻體裂縫貼石膏餅，觀察裂縫的開展情況，待裂縫開展穩(wěn)定后，對裂縫再進(jìn)行處理。處理方法為:去掉裂縫左、右各200 mm寬范圍內(nèi)抹灰層，將裂縫墻體用聚合物水泥砂漿刮平，沿裂縫固定400 mm寬8號鉛絲網(wǎng)片，清洗干凈墻面后，抹聚合物水泥砂漿恢復(fù)飾面。

6)廚房操作間地面應(yīng)在混凝土底板(厚170 mm)上面做一層4 mm SBS防水層，抹20 mm厚水泥砂漿保護(hù)層，然后鋪地磚。

4 結(jié)語

1)經(jīng)過以上措施處理后，對該工程觀察使用一段時間發(fā)現(xiàn)墻體不再出現(xiàn)裂縫，地面沒有隆起現(xiàn)象，證明在基礎(chǔ)砌體兩側(cè)及地面下層貼100 mm厚聚苯板對消除回填土不均勻膨脹力有顯著成效，因此，輕質(zhì)、低密度的聚苯板不僅在工程中具有保溫作用，還能夠平衡兩種剛性材料接觸產(chǎn)生的不均勻膨脹力，起到應(yīng)力緩沖的作用。

2)根據(jù)施工現(xiàn)場，制定一套合理的施工流程及方案，保證建筑結(jié)構(gòu)物所在的施工場地基礎(chǔ)范圍內(nèi)土質(zhì)均勻，密實，各個方向能均勻受力，從而消除結(jié)構(gòu)不均勻變形。

3)選擇級配良好的回填土，應(yīng)選擇壓實填土較好，有一定的抗壓強(qiáng)度。宜優(yōu)先利用基槽中挖出的土，但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。使用前應(yīng)過篩，其粒徑不大于50 mm，含水率應(yīng)符合規(guī)定。對于壓實系數(shù)，回填土不宜選擇壓縮性高的土，且要求壓實系數(shù)不應(yīng)小于 0.94。

［1］冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，冶金標(biāo)準(zhǔn)化研究所.工程回填用鋼渣［Z］.

［2］冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院，冶金標(biāo)準(zhǔn)化研究所.現(xiàn)行冶金固廢料綜合利用標(biāo)準(zhǔn)匯編［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2011:9-15.