地下車庫上浮處理措施

【摘 要】工企業(yè)必須樹立質量第一的管理意識，充分重視地下防水施工，加強過程控制，加大管理力度，同時監(jiān)理單位也應加強旁站職能。同時各參建方應有換位思考意識，根據(jù)自身積累的施工經驗積極向建設單位、設計單位提供合理化建議，保證工程質量無缺陷。本文結合某工程主要針對結構的上浮和破壞情況、結構破壞和上浮原因以及地下車庫上浮處理措施進行簡要分析，僅供參考。

【關鍵詞】地下車庫；結構破壞；上浮；措施

一、工程概況

某地下車庫建筑面積約1.7萬m2，為地下1層，層高3.4m，基礎形式為獨立承臺+方樁，方樁樁型為JAZH25-8+8，承臺厚度800mm；防水底板厚度400mm，柱距為7.8m×7.8m，未設置基礎梁；頂板厚度350mm，除局部地區(qū)外均未設置框架梁，柱上設置柱帽，柱帽尺寸2.6m×2.6m，厚度800mm。

二、結構的上浮和破壞情況

工程所在地區(qū)遭遇特大暴雨，降雨達到219.4mm。大雨過后，發(fā)現(xiàn)車庫中間區(qū)域內大部分框架柱與地面和柱帽連接處出現(xiàn)裂縫，部分柱子頂部混凝土破壞。經測量，出現(xiàn)裂縫區(qū)域的車庫底板上浮約50～260mm。對地下車庫所有結構裂縫、破壞情況和底板標高進行詳細檢查和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)結構的裂縫、破壞情況和柱子上浮高度具有以下特征。

位于地下車庫中部的兩根柱子上浮高度最大，分別為255、250mm。以這兩根柱為中心向四周方向的柱子上浮高度逐漸減小。地下車庫上浮范圍內柱子大半存在裂縫，裂縫分布在柱頂和柱根部500mm范圍內，柱頂多為橫向裂縫，部分柱頂部四周混凝土出現(xiàn)破碎，柱根多為斜向裂縫，部分柱根部四周混凝土也出現(xiàn)破碎，見圖1。

地下車庫北側擋土墻和頂板相交的地方出現(xiàn)貫通性裂縫，見圖2。車庫頂板撓度最大的地方產生裂縫，雨后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

地下車庫底板頂至頂板底的垂直距離仍為設計距離，車庫內凈空未發(fā)生變化，車庫頂板和底板整體上浮。

地庫上浮區(qū)域呈現(xiàn)出兩邊低中間高的形狀。其中A-D軸緊挨中間主樓，A-N軸為擋土墻，墻下樁較密，這兩條軸線上的柱子類似簡支梁的支座，在水浮力的作用下，這兩排柱子中間區(qū)域的車庫整體向上彎曲。具體以上浮高度最大的B-3軸柱子為例，A-N軸為外墻，上浮高度0，A-D軸處柱子緊鄰地庫內主樓，上浮高度為-14mm，中間的A-J軸處上浮高度則達255mm，見圖3。

簡支梁支座所受支座力較大，所以緊挨著支座處兩排柱子和墻體受到破壞較大。

三、結構破壞和上浮原因分析

1、勘察設計方面。本工程上浮失穩(wěn)的主要原因是對地下水位的高度估計不足?？辈靾蟾嬷幸话憬o出的抗浮水位有以下三種：近3-5年的地下水位、勘察期間的水位、該地段的歷史最高水位。依據(jù)規(guī)范規(guī)定，工程的采用的抗浮水位可以為經過長期觀測所得到的最高水位；如果缺乏長期觀測水位，工程可以結合實際工程地質以及地下水環(huán)境采用勘察期間所測得的最高穩(wěn)定水位并考慮擬建建筑物的特點綜合確定抗浮設防水位。但由于該水位不但與地下水的天然賦存條件，地層等級，降雨量以及氣候變化有關，而且還受地下水開采利用和周邊建筑對地下水的降排以及地下水的回升有關。因而問題非常復雜。有時往往很難做到精準。本地下工程設計依據(jù)的地下水位為勘察報告給出的經驗水位，并未考慮到突降暴雨的情況，因而當暴雨造成地下水位忽然升高時，地下室自身重量無法抵抗地下水所產生的浮力，使得地下室上浮失穩(wěn)。

2、受罕見的特大暴雨襲擊，地下水位暴漲。地下車庫位置較低，罕見暴雨過后，大量雨水滲入至車庫底板以下。根據(jù)地質勘查報告，地下車庫底板墊層標高以下1.5m范圍內大部分為粘質粉土。此層土的水平滲透系數(shù)平均值為1.02×10-4cm/s，豎向滲透系數(shù)平均值為7.40×10-5cm/s，屬于中等透水層，具有較強的透水能力。地表雨水通過車庫周邊回填土和這層粘質粉土滲入到地下車庫底板以下，導致地下車庫周邊及底板下的水產生的浮力大于車庫自重、回填土自重和抗拔樁

3、承載力之和，車庫局部地方上浮。地下車庫主體完成，后澆帶封閉之后，未進行持續(xù)降水。車庫結構施工完畢后，頂板回填土還未回填之前即停止降水，暴雨過后水位暴漲而未采取措施。后澆帶澆筑完成后，地下車庫構成一個大的封閉空間，類似于一個大船，承受了極大的水浮力。

4、結構設計方案欠妥，樁尺寸和抗拔承載力過小。地下車庫框架柱柱距為7.8m×7.8m，每根框架柱下邊設置4根樁長16m，截面尺寸為250mm×250mm的樁，單樁抗拔承載力100kN。由于成本的壓力，在出圖之前經過多次優(yōu)化設計，優(yōu)化時未考慮施工中不利因素（如大暴雨、回填土未及時覆蓋、接樁質量差等）的影響，預留的安全余量不夠，導致突發(fā)事情發(fā)生時，樁的抗拔承載力不能滿足要求。

5、設計將主樓和地下車庫分開，對地下抗浮不利。除中間一棟18層高樓位于地庫之內外，其余主樓和地下車庫都通過連通口連接，主樓基礎和車庫的基礎從聯(lián)通口處斷開，主樓的荷載不能傳遞到地下車庫基礎，

6、對地下車庫的抗浮產生不利的影響。根據(jù)實際測量的結果分析，距離地庫中的主樓最近的一排柱子沒有出現(xiàn)上浮的情況，證明地庫內的主樓對地庫的抗浮起到有利的作用。

7、接樁處施工質量差。采用的預制方樁由兩節(jié)樁組成，兩節(jié)樁通過角鋼搭接焊連接。實際施工過程中，工人采用扁鋼代替角鋼進行焊接，加上搭接材料長度不夠，焊縫不飽滿等因素，此處的焊接質量難以保證，接樁處成為預制混凝土方樁的薄弱環(huán)節(jié)。在水浮力作用下，當樁接頭處焊縫的承載力小于軸向力時，兩節(jié)樁即斷開，導致車庫抗拔承載力下降。

四、地下車庫上浮處理措施

1、地下車庫底板上開孔放水，讓地下車庫回到設計標高位置。在上浮高度最大區(qū)域的底板后澆帶上開一個直徑110mm的泄水孔將地下水排出，讓地下車庫地板回到設計標高位置。開孔泄水后，地庫底板標高迅速下降，2d后，地庫沉降基本穩(wěn)定?，F(xiàn)以上浮高度最大的柱子為例進行說明，見圖4。

2、抗浮錨桿的施工。與一般地基基礎所采用的抗浮錨桿施工的施工不同，這種對現(xiàn)有建筑上浮失穩(wěn)事故進行室內地下底板加固由于要針對現(xiàn)有工程的條件進行施工，因而施工難度大大增加。首先需要根據(jù)地下室的層高對工程所需要的設備進行調整，并且對地下室鉆孔而產生的泥漿要采取處理措施。地下室作為一個封閉空間，需要對于鉆機等施工機械所排出的氣體采取排風措施將其排出。根據(jù)規(guī)范和類似工程的施工經驗，抗浮錨桿的施工順序為：首先進行鉆孔，在鉆孔之前對孔位進行放點，確定孔位之后再進行施工，鉆孔傾斜度不得大于1%。沖洗鉆孔孔位，至清水流出；第二安裝錨桿，按放錨桿時要沿著鉆孔的方向放入孔中，同時放入注漿管，放入其中的鋼絞線要經過除銹處理。按放錨桿時，要讓錨桿高出地面1m-2m，為錨具的安裝留出位置。在錨桿防腐方面可以采用錨固體中的水泥砂漿將錨桿桿體封閉的方法進行錨桿桿體的防腐，而對于抗浮錨桿自由段以上的桿體可采用涂上防腐材料的方法進行防腐；第三注漿，注漿材料采用普通硅酸鹽水泥在一定的水灰比下配成水泥砂漿。根據(jù)工程的需要可以加入一些外加劑以提高水泥砂漿的性能。注漿采用孔底返漿法，這種方法是采用壓漿技術將水泥注入孔中之后當水泥充滿孔之后將孔內泥漿擠出的一種施工技術。注漿采用二次注漿的方法，當?shù)谝淮巫{初凝后，再進行二次高壓注漿；第四張拉鎖定，待抗浮錨桿的錨固體達到一定的強度時對抗浮錨桿進行張拉，對抗浮錨桿桿體進行1.1-1.2倍的設計軸向拉力的張拉并且保持15min后卸荷至鎖定荷載對抗浮錨桿進行鎖定。待覆土完畢要對抗浮錨桿進行復張拉；第五驗收試驗，工程完工后要對抗浮錨桿進行驗收試驗，驗證抗浮錨桿的穩(wěn)定性確保工程的安全。

3、地下車庫抗浮加固方案。沉降基本穩(wěn)定后，采取在地下車庫頂板上增加荷載的方法抵抗水浮力，避免再次遇到暴雨，導致地下車庫上浮。樁的抗壓承載力經過驗算后能滿足要求，不再考慮預制混凝土方樁的抗拔承載力，上浮區(qū)域樁的抗拔承載力按0計算。地下車庫頂板增加300mm鋼筋混凝土疊合層，內配鋼筋雙層雙向。底板將原100mm厚混凝土面層改成鋼筋混凝土面層，內配鋼筋單層雙向。頂板和底板疊合層均采用高一強度等級混凝土?？蚣苤捎迷龃蠼孛娴姆椒庸蹋瑢⒃炷林骅徝?、植筋、支模，澆筑強度高一強度等級微膨脹混凝土。

4、裂縫處理措施。當裂縫為單條細微裂縫時，采取注射環(huán)氧砂漿的方式進行封堵。當裂縫為多條較密集裂縫或混凝土局部出現(xiàn)破損時，將裂縫或破損處混凝土全部鑿掉，同增大截面處的混凝土一起澆筑。如果頂板和底板遇見較大的貫穿性裂縫，則將混凝土鑿穿，在新舊混凝土結合面貼膨脹止水條，同混凝土疊合層一起澆筑。

結束語

現(xiàn)代建筑在不斷增高的同時，也在向地下空間拓展。由于地下室越挖越深，為平衡地下水浮力所產生的抗浮問題就日益突出。在一些地下工程中由于抗浮設計和施工處理不當，導致工程上浮失穩(wěn)，嚴重影響建筑物的安全及正常使用。通過從勘察、設計、施工等多方面的完善，可以防止此類上浮失穩(wěn)現(xiàn)象的再度發(fā)生。

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