地下室上浮原因及處理措施

潘明敏（浙江榮盛建設(shè)發(fā)展有限公司，浙江 紹興 312000）

地下室上浮原因及處理措施

潘明敏（浙江榮盛建設(shè)發(fā)展有限公司，浙江 紹興 312000）

時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展。越來(lái)越多的帶有較大地下室的高層建筑涌入到中國(guó)的每一個(gè)城市，人類(lèi)對(duì)地下空間的利用越來(lái)越充分。地下商場(chǎng)和其它地下空間的開(kāi)發(fā)利用則成為影響城市建設(shè)的主流趨勢(shì)。但很多施工單位在進(jìn)行地下室施工完成后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地下室上浮的質(zhì)量事故，輕者導(dǎo)致建筑物變形，重者直接致使建筑物倒塌，因此，我們每一個(gè)建筑工作者都應(yīng)對(duì)這一現(xiàn)象給予足夠的關(guān)注和重視。本文從城市高層建筑物的地下室抗浮力問(wèn)題出發(fā)來(lái)研究地上室上浮和質(zhì)量問(wèn)題等原因，并提出了一些處理方案。

上??；地下室；開(kāi)裂

1 地下室上浮的實(shí)例工程概況

某小區(qū)總占地面積38512m2，由5棟22層高層建筑組成。地上總建筑面積約89743m2，地下室面積約15000m2，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑類(lèi)別為二類(lèi)高層居住建筑;建筑物耐久年限等級(jí)為二級(jí);建筑使用年限為50年;建筑安全等級(jí)為二級(jí);建筑防水等級(jí)為二級(jí);建筑耐火等級(jí)為地上二級(jí)，地下一級(jí)。

2 地下室頂板開(kāi)裂破壞情況介紹

圖1 板開(kāi)裂破壞情況

本建筑的地下室頂板已經(jīng)全部施工完成，但由于現(xiàn)場(chǎng)用地情況較為緊張。施工單位將地下室頂板作為鋼筋加工場(chǎng)地使用，并未進(jìn)行頂板覆土，地下室四周則已經(jīng)回填完畢。在這期間開(kāi)始連續(xù)降雨天氣，雨后檢查中發(fā)現(xiàn)，部分混凝土構(gòu)件及墻體發(fā)生拉裂或被擠壞現(xiàn)象產(chǎn)生明顯隆起。直接觀察顯示通過(guò)沉降觀測(cè)得到最大上浮量達(dá)到49cm。底板及頂板變形和裂縫的開(kāi)展比較規(guī)律，縱橫向中間為上浮最高點(diǎn)并向四周逐漸減小，柱頭及柱腳裂縫沿地下車(chē)庫(kù)中心線對(duì)稱(chēng)分布，梁裂縫僅在地下室與主樓交接跨處產(chǎn)生。梁、板、柱的混凝土破壞導(dǎo)致頂板多處滲水。

圖2 梁開(kāi)裂破壞情況

3 造成地下室上浮的原因

3.1 設(shè)計(jì)過(guò)程中可能存在的原因造成地下室上浮

本建筑工程出現(xiàn)事故的原因是地下室頂板未按照施工規(guī)范要求進(jìn)行覆土造成的。假如地下室下方的抽水情況不樂(lè)觀，那么雨水堆積的問(wèn)題將一直存在。

另一種造成事故的原因可能是當(dāng)?shù)乜眴挝粚?duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地下水位考慮出現(xiàn)偏差，設(shè)計(jì)時(shí)又未進(jìn)行論證，就會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)情況與計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大出入。

3.2 施工時(shí)存在的問(wèn)題

3.2.1 預(yù)應(yīng)力管樁接頭處焊接質(zhì)量可能存在的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力管樁的接頭處是將兩節(jié)管樁的端板進(jìn)行焊接，這種工藝對(duì)焊接質(zhì)量的要求很高。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)焊縫的工程量比較大的時(shí)候，預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量的保證需要克服多種不利因素。垂直度做的不好會(huì)影響端板間縫隙的大小，導(dǎo)致焊縫不夠飽滿(mǎn)。當(dāng)焊縫被處理好以后，焊接部位的自然冷卻過(guò)程是不能被忽視的。這是影響焊縫質(zhì)量的一個(gè)方面。預(yù)應(yīng)力管樁端板處的質(zhì)量要求需要借助焊接過(guò)程來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，任何時(shí)候都不能忽視這個(gè)環(huán)節(jié)。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力管樁與承臺(tái)連接處可能存在的問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力管樁和承臺(tái)連接處有兩種方式，一種方式是施工者把預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行截樁操作，把部分里料灌入管樁中。另一種方式是采取合理的截樁措施把需要焊接的鋼筋錨固到承臺(tái)內(nèi)。施工單位大多采用第一種方式，這樣才能確保施工過(guò)程中不出現(xiàn)鋼筋焊接和管樁脫節(jié)等問(wèn)題。

3.2.3 地下室周邊回填土的填料質(zhì)量與壓實(shí)質(zhì)量存在缺陷

在回填時(shí)，采用了部分建筑垃圾和淤泥質(zhì)粘土，回填土的本身材質(zhì)不符合要求，主要體現(xiàn)在含水量和透水性能上，同時(shí)還未對(duì)回填土進(jìn)行分層碾壓，這就為地下水的滲入提供了便利的通道，提高了質(zhì)量事故的發(fā)生概率。

4 地下室上浮破壞處理措施

4.1 地下室上浮事故發(fā)生后的應(yīng)急處理措施

地下室上浮的事故發(fā)生以后，施工單位需要作出緊急處理。首先需要按照地下室地面增重的原理來(lái)增加地下室底板的重量，這樣才能有效解決底板承載量大的問(wèn)題。

地下室上浮的應(yīng)對(duì)措施有很多種，如：

1）增加地下室底板配重；

2)認(rèn)真清理底板下部淤泥，去除底板浮力。

地下室上浮后，常用的處理方式不外乎加載、抽水、解壓或洗砂等幾種。處理的方式可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，單獨(dú)使用或者數(shù)種并用

4.1.1 加載

加載主要是借助外力來(lái)增加地下室的承重量，這是借助水浮力和地下室周?chē)哪Σ亮?lái)幫助地下室達(dá)到規(guī)定高程。假如地下室加載的方式根據(jù)鋼筋和重物的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)了加載目標(biāo)，那么重物堆積的方式也要十分關(guān)注，不能集中進(jìn)行堆放，以避免使建筑物受到不必要的破壞。

另一種方法直接向地下室內(nèi)部進(jìn)行注水，通過(guò)水的重力達(dá)到加載的效果，這種方式的好處是荷載分布較為集中。

4.1.2 抽水

地下室的上浮問(wèn)題和地下水位升高的原因緊密聯(lián)系。當(dāng)?shù)叵滤×Υ笥诘叵率业目垢?biāo)準(zhǔn)力時(shí)，地下室馬上出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象。因此，如何控制好地下水位和地下室上浮的關(guān)系成為當(dāng)前需要討論的重要問(wèn)題。

地下室建設(shè)使用的抽水井是另一種降低水位的工具。地下室上浮之后常常出現(xiàn)地層結(jié)構(gòu)不合理的情況，這樣一來(lái)，地下水位就慢慢升高，而地下室下沉的現(xiàn)象必須采取合理的加載或抽水方式才能解決問(wèn)題。

4.1.3 解壓

地下室上浮的現(xiàn)象成為解決地層問(wèn)題和場(chǎng)地限制的重要原因。抽水情況和地下室底板下方的水壓是影響地下水位升高的兩個(gè)原因。地下室底板的水位升高問(wèn)題可以采用鉆機(jī)鑿孔的方式來(lái)達(dá)到地下室底板下方的地下水釋放的目的。參考相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)看，上浮地下室普遍存在著底板水壓的問(wèn)題，這是按照上浮地下室外側(cè)的空間位置和使用要求來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)施工者采取挖土和施壓等方法后，地下室側(cè)壁的摩擦力可能受影響。地下室下沉的問(wèn)題將得不到控制，反之，施工者的應(yīng)急處理辦法便沒(méi)有達(dá)到實(shí)際作用。

4.1.4 洗砂

抽水和加載等方法可以及時(shí)解決地下室上浮的問(wèn)題，但是這兩種補(bǔ)救措施產(chǎn)生的效果無(wú)法長(zhǎng)久。部分施工單位選擇洗砂作業(yè)的原因就是在于洗砂方法的簡(jiǎn)易性和抗壓效果的實(shí)用性。施工者普遍采用兩種方式：其一是結(jié)合高壓影響地下室側(cè)壁摩擦力的原理來(lái)進(jìn)行工程處理，這是利用地下室底板的基本屬性和泥土沉積來(lái)進(jìn)行工作的。在這個(gè)過(guò)程中，側(cè)壁洗砂法最常見(jiàn)。其二是高壓水清洗地下室底板下方的淤泥和泥沙，這樣就很好地控制了地下室下沉的速度和效果。這種洗砂作業(yè)方式需要針對(duì)地下室底板下方的泥沙量來(lái)進(jìn)行評(píng)估，然后選取合理的操作位置，利用地下室底板的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行洗砂任務(wù)。洗砂作業(yè)具有一個(gè)特點(diǎn)，那就是污水泵中的泥水無(wú)法順利排除出去，這是采用洗砂作業(yè)和污水處理等協(xié)作方式來(lái)達(dá)到地下室下沉目的。

4.2.框架柱及梁柱節(jié)點(diǎn)的加固措施

4.2.1 首先對(duì)柱裂縫采用注漿封閉。

4.2.2 既傾斜又開(kāi)裂嚴(yán)重柱的加固

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)量，部分需要結(jié)合濕法包鋼法來(lái)加強(qiáng)穩(wěn)固性，這樣才能保證車(chē)道寬度和停車(chē)位寬度。使用抹灰的方式來(lái)進(jìn)行柱子傾斜的修復(fù)工作。

4.2.3 開(kāi)裂嚴(yán)重柱的加固

根據(jù)柱的裂縫和嚴(yán)重程度來(lái)選擇合適的維護(hù)方式。濕法包鋼法可以針對(duì)柱的穩(wěn)固性提出具體的加固方法。這樣才能確保鋼結(jié)構(gòu)和柱結(jié)構(gòu)基本橫向變形的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。

4.2.4 框架柱頂或柱底局部開(kāi)裂較大位置加固

施工時(shí)先把壓碎、松散混凝土剔除至密實(shí)部分，然后澆筑C40無(wú)收縮灌漿料。考慮到鋼筋壓彎變形后，鋼筋強(qiáng)度不能完全考慮它充分利用，對(duì)于偏心受壓構(gòu)件柱，偏心產(chǎn)生的彎矩主要由縱向鋼筋承擔(dān)。因此置換部分混凝土后，再作適當(dāng)?shù)陌摷庸?。因壓碎混凝土范圍較大，施工時(shí)必須做好臨時(shí)支撐。

5 結(jié) 語(yǔ)

地下室上浮的現(xiàn)象是多種原因造成的，但是地下水浮力和建筑物承載力的關(guān)系具有相對(duì)性。部分是建筑設(shè)計(jì)者可能設(shè)計(jì)的疏忽，但是也有一部分建筑是施工者的失誤和天災(zāi)原因。設(shè)計(jì)人員的疏忽可能影響地下室主體建筑的質(zhì)量。施工過(guò)程中的人的管理失控也是造成質(zhì)量事故的主要原因，過(guò)早的停止地下水周邊的降水，未按要求進(jìn)行回填土等都能夠造成地下室的上浮。當(dāng)然，例如暴雨等不可抗力的因素都可能造成地表水位升高。因此，在實(shí)際的施工中，我們應(yīng)時(shí)刻將以往發(fā)生過(guò)的質(zhì)量事故牢記于心，吸取以往教訓(xùn)，不斷總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能更好的為社會(huì)貢獻(xiàn)出更精品的工程。

[1]謝海艦，呂恒林，周淑春，李體浩．某內(nèi)庭式廣場(chǎng)地下室上浮破裂機(jī)理與加固技術(shù)研究[J]．建筑結(jié)構(gòu),2013(14)

[2]張同波，劉漢進(jìn)．地下室抗浮失效的3種形態(tài)及其上浮特征[J]．施工技術(shù),2011(10)

[3]陸漢時(shí)，黃輝．地下室上浮原因分析及其處理和預(yù)防[J]．建筑施工,2013(2)

[4]賈平一，劉治．某工程地下室上浮原因分析及處理[J]．山西建筑 ,2009(7)

Discussion on the reasons and treatment measures of the basement floating

Times are progressing and society is developing．More and more high-rise buildings with large basement are pouring into every city in China,and the utilization of underground space is more and more full．The development and utilization of underground shopping malls and other underground space is the main trend of urban construction．But many construction units in the completion of the construction of the basement,quality accidents often occur basement floating,can cause deformation of buildings,or directly resulted in the collapse of buildings,therefore,a construction worker should pay enough attention to this phenomenon and attention．In this paper,the problem of floating on the ground and the quality of the basement are studied,and some solutions are put forward．

floating； basement；cracking

TU926文獻(xiàn)辨識(shí)碼：B

1003-8965(2017)01-0123-03