某房屋建筑一層地面二次結(jié)構(gòu)局部沉降補(bǔ)救方法

韓軍召, 張 勃, 李 龍, 薛勇剛

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 陜西咸陽(yáng) 712000)

建筑工程項(xiàng)目在施工結(jié)束后，難免有一些問(wèn)題出現(xiàn)，建筑物地面局部發(fā)生沉降就是其中比較棘手的一類。本文中實(shí)例建筑物外形為長(zhǎng)方體，坐北朝南，前期施工中由于設(shè)計(jì)不合理，致使大樓東北角一層與二層上下結(jié)構(gòu)外立面不一。為挽回設(shè)計(jì)與施工缺陷，在一層的鋼筋混凝土底板外側(cè)磚砌增加了二次圓弧結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，使建筑物外立面一、二層外部造型一致，凸出房屋的圓弧部分為玻璃幕墻基礎(chǔ)，圓弧與原有地板間構(gòu)成的封閉區(qū)域采用回填土填充，施工完畢后，二次結(jié)構(gòu)部分地面出現(xiàn)微沉降。針對(duì)此事件，談?wù)劮治龅倪^(guò)程與解決方法的選擇。

1 沉降簡(jiǎn)況及原因分析

發(fā)生沉降地面房間長(zhǎng)、寬為8 m，除吊頂后房間高度為4 m，具體結(jié)構(gòu)及平面圖詳見圖1，建筑物沉降部位位于一層?xùn)|北角。

沉降表現(xiàn)為二次結(jié)構(gòu)兩個(gè)圓弧區(qū)域內(nèi)地面下沉，最大沉降量為30 mm?，F(xiàn)場(chǎng)察驗(yàn)了大樓東北角圓弧處玻璃幕墻基礎(chǔ)二次結(jié)構(gòu)所致的工程質(zhì)量缺陷的情況，詢問(wèn)了施工單位詳細(xì)的施工過(guò)程、了解了回填土的施工措施。隨后，查閱了設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)設(shè)計(jì)變更依據(jù)。本工程產(chǎn)生沉降的主要原因是房屋一層混凝土底板未設(shè)計(jì)突出圓弧部分的基礎(chǔ)底板配筋，為使房屋外立面保持一致，增加二次結(jié)構(gòu)，補(bǔ)磚砌圓弧部分，封閉區(qū)域內(nèi)為回填土基礎(chǔ)，上做混凝土地面，建成后一層兩個(gè)回填的封閉圓弧區(qū)域內(nèi)的地面微沉降。破除此部分混凝土面層，查看基層，對(duì)微沉降原因分析為：二次結(jié)構(gòu)下回填土雜質(zhì)多、濕度大；此部位施工機(jī)械難以到達(dá)，不能進(jìn)行機(jī)械夯實(shí)；施工方對(duì)隱蔽工程偷工，灰土比例不夠、白灰質(zhì)量差；夯實(shí)遍數(shù)不夠，土壤壓實(shí)系數(shù)未達(dá)標(biāo)等。這些因素使施工質(zhì)量不能保證，產(chǎn)生了沉降現(xiàn)象。

(a) 初始設(shè)計(jì)標(biāo)高-0.10 m(一層)板配筋

(b) 初始設(shè)計(jì)標(biāo)高5.90 m(二層)板配筋圖1 一、二層底板結(jié)構(gòu)配筋對(duì)比

2 沉降處理過(guò)程

為此，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況提出三種解決方案：打樁(采用人工挖孔灌注樁)至基礎(chǔ)層，然后設(shè)混凝土圈梁加固玻璃幕墻基礎(chǔ)；或采用建筑植筋技術(shù)，形成混凝土懸挑梁、板截結(jié)構(gòu)進(jìn)行玻璃幕墻基礎(chǔ)加固；或?qū)ΜF(xiàn)有玻璃幕墻基礎(chǔ)進(jìn)行灰土擠密樁加固(圖2)。

圖2 植筋后標(biāo)高-0.10 m(一層)懸挑梁及圓弧圈梁位置

經(jīng)過(guò)充分分析三個(gè)方案的優(yōu)劣，筆者認(rèn)為：方案一：基礎(chǔ)穩(wěn)定，安全耐久，但施工周期長(zhǎng)、工程量大，容易出現(xiàn)斷樁，振搗不實(shí)。方案二：工藝技術(shù)成熟，工期較短，但新舊混凝土接合面施工須嚴(yán)格控制。方案三：能提高地基承載力，消除黃土濕陷性，加固成本低。但不能改變現(xiàn)狀、施工技術(shù)水平要求比較高，效果控制難度大。本著解決問(wèn)題的可靠性，針對(duì)當(dāng)?shù)攸S土濕陷性，認(rèn)為采用方案二比較可行。

施工工藝如圖2所示：拆除原磚砌結(jié)構(gòu)→破除沉降地面→在懸挑梁位置破除混凝土→再次夯實(shí)此部分地面地基→在原鋼筋混凝土底板側(cè)面鑿孔→按設(shè)計(jì)植入懸挑梁鋼筋→植入圓弧整體圈梁→現(xiàn)澆符合等級(jí)要求的混凝土→養(yǎng)護(hù)完畢后上磚砌圓弧梁上填充墻→安裝玻璃幕墻→重新鋪砌室內(nèi)地磚。

其中底板側(cè)面懸挑梁植筋與圓弧圈梁連接做法要求：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35，鋼筋采用HRB400(三級(jí)鋼)，保護(hù)層厚度為45 mm；植筋應(yīng)由具備專項(xiàng)資質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員及公司施工，并提供拉拔試驗(yàn)等監(jiān)測(cè)報(bào)告。植筋采用A級(jí)膠，L1植筋長(zhǎng)度不小于25 d，懸挑梁XL植筋長(zhǎng)度不小于700 mm；植筋采用的膠粘劑應(yīng)采用改性環(huán)氧類結(jié)構(gòu)膠粘劑或改性乙烯基酯類結(jié)構(gòu)膠粘劑，采用A級(jí)膠，嚴(yán)禁使用不飽和聚酯樹脂和醇酸樹脂作為膠粘劑；植筋用的膠粘劑必須進(jìn)行粘結(jié)抗剪強(qiáng)度檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)其粘結(jié)抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)置信水平為0.90、保證率為95 %的要求確定，膠粘劑具體要求見GB 50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》；各植筋間距大于等于5 d，植筋與柱邊距大于等于2.5 d(d為所植鋼筋植筋)；

植筋直徑與對(duì)應(yīng)的鉆孔直徑設(shè)計(jì)值應(yīng)符合GB 50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》表15.3.5的要求。進(jìn)行植筋鉆孔操作前應(yīng)預(yù)先探明原構(gòu)建鋼筋位置，并應(yīng)保證原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完整性。新老混凝土接觸面應(yīng)鑿毛，用水清潔后進(jìn)行澆筑。圓弧梁下磚墻頂應(yīng)鋪設(shè)一層油氈使得磚墻與圓弧梁隔開。植筋加梁時(shí)如破壞原地下室防水層時(shí)應(yīng)在施工完后將防水層恢復(fù)，以防地下室漏水。圓弧梁上填充墻應(yīng)按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明設(shè)置構(gòu)造柱、墻體拉結(jié)筋等。

植筋技術(shù)是一項(xiàng)快速連接技術(shù)，與其他的加固方法對(duì)比，植筋技術(shù)大大減輕了對(duì)原有構(gòu)件的損傷，使新舊混凝土成為一體。在解決新老混凝土連接、配筋率低等問(wèn)題中發(fā)揮著重要作用。圖2中克服A、B處地面小下沉的混凝土懸挑梁植筋做法為在懸挑區(qū)域A與懸挑區(qū)域B等間距各增加兩道植筋梁，懸挑植筋梁的規(guī)格為寬300 mm、長(zhǎng)600 mm，箍筋為直徑8 mm間距100 mm的三級(jí)鋼筋兩只箍，梁的上部、中部、下部縱筋分別為3根直徑18 mm的三級(jí)鋼筋，全部深入支座。懸挑梁的兩個(gè)側(cè)面各配2根直徑為12 mm的三級(jí)鋼筋抗扭。其中方柱與圓柱處也植筋伸出，共同用鋼筋連接成懸挑圓弧圈梁，加混凝土現(xiàn)澆成整體。處理后此部分地面后期沒(méi)有出現(xiàn)地面下沉現(xiàn)象。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于建筑不均勻沉降，應(yīng)該在設(shè)計(jì)與圖審階段提高意識(shí)，做到防患于未然。由于產(chǎn)生地基沉降的原因是多種多樣的，只有施工中對(duì)地基沉降的原因進(jìn)行深入探析，制定出合理的預(yù)控措施，并且嚴(yán)格遵守方案進(jìn)行施工，才能克服地基沉降。本文中利用植筋增加二次懸挑結(jié)構(gòu)較好地處理濕陷性黃土地區(qū)建筑物局部沉降問(wèn)題，供廣大工程技術(shù)人員借鑒和指導(dǎo)。

[1] 李曉芝,田穩(wěn)苓,孫文君.鋼筋植筋粘結(jié)錨固性能的拉拔試驗(yàn)研究[J]. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010.

[2] 王力.高速公路路基沉降處理方法探討[J].工程科技.

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[4] JGJ 79-2012 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[5] GB 50367-2013 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].