袁恒 武來群
1.重慶建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心有限公司,中國·重慶 401147
2. 重慶建工市政交通有限責(zé)任公司,中國·重慶 400021
混凝土作為一種復(fù)合型的建筑材料,具有不連續(xù)性,混凝土結(jié)構(gòu)帶裂縫工作是業(yè)界的共識(shí)。形成可見裂縫的原因錯(cuò)綜復(fù)雜,大體有:設(shè)計(jì)不當(dāng)、材料缺陷、施工質(zhì)量問題,使用—維護(hù)不當(dāng)、受環(huán)境侵蝕、偶然作用。因此,如何對(duì)可見裂縫進(jìn)行正確判斷并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理是重中之重。論文針對(duì)某筏板基礎(chǔ)框架住宅樓,進(jìn)行開裂原因、對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全性影響進(jìn)行分析[1]。
某城鎮(zhèn)安置點(diǎn)易地扶貧搬遷工程采用整體筏板基礎(chǔ),上部設(shè)置變形縫將結(jié)構(gòu)分為1號(hào)~6號(hào)樓,為框架結(jié)構(gòu),采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板,建筑層數(shù)為-1(地下車庫)+1(商場(chǎng))+5(普通住宅)層,總建筑面積為19109.82m2,建筑高度為18.9m。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)?;撅L(fēng)壓0.35kN/m,基本雪壓0.35kN/m。建筑抗震設(shè)防類別為丙類,建筑抗震設(shè)防烈度6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g,設(shè)計(jì)地震分組為第二組,建筑抗震構(gòu)造措施6度;場(chǎng)地類別為II類,框架抗震等級(jí)四級(jí)。1號(hào)~6號(hào)樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用筏板基礎(chǔ)。
該搬遷工程1號(hào)~6號(hào)樓于2017年7月20日完成筏板基礎(chǔ)施工,2017年10月30日完成主體施工,2017年11月15日完成砌體工程施工,約有一半的住戶于2018年1月8日入住,2018年4月10日發(fā)現(xiàn)局部構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。為了解1號(hào)~6號(hào)樓結(jié)構(gòu)的安全狀況,需進(jìn)行裂縫原因及結(jié)構(gòu)安全性分析。現(xiàn)場(chǎng)效果如圖1所示。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)效果圖
巖土工程勘察報(bào)告顯示如下:
①勘察場(chǎng)地內(nèi)無斷層通過,場(chǎng)地上覆耕植土、素填土、可塑狀粘土,軟塑狀粘土,基巖為二迭系下統(tǒng)茅口組(P1m)石灰?guī)r。
②1號(hào)~6號(hào)樓設(shè)有一層地下室,其場(chǎng)地地下水位位于基坑底板標(biāo)高以下,可不考慮地下水對(duì)地下室底板的浮托作用;但場(chǎng)地周邊匯水面積較大,降雨時(shí)地表水易進(jìn)入基坑,應(yīng)考慮地下室底板及周邊剪力墻的防滲問題。
③擬建場(chǎng)地存在不良地質(zhì)作用:第一,場(chǎng)地內(nèi)土層分布厚度變化較大;耕植土及素填土欠固結(jié),結(jié)構(gòu)松散,不均勻。第二,場(chǎng)地1~6號(hào)樓大部分出現(xiàn)軟塑狀粘土,承載力相對(duì)較低,均勻性較差。第三,其他不良地質(zhì)作用:擬建場(chǎng)地范圍及附近無活動(dòng)斷裂、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、液化土體等不良地質(zhì)作用,場(chǎng)地內(nèi)無飽和砂土、飽和粉土等振動(dòng)液化的土層存在。
④場(chǎng)地適宜進(jìn)行本工程的建設(shè)。場(chǎng)地地下水及土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。本項(xiàng)目基礎(chǔ)施工1號(hào)~3號(hào)樓采用軟塑狀粘土作為地基持力層,4號(hào)~6號(hào)樓采用可塑狀粘土作為地基持力層,基礎(chǔ)形式1號(hào)~6號(hào)樓采用筏板基礎(chǔ)方案[2]。
設(shè)計(jì)施工圖顯示如下:
①該工程基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),筏板混凝土等級(jí)為C30,采用自防水混凝土,抗?jié)B等級(jí)為P6級(jí),筏板基礎(chǔ)厚度為600mm,底部設(shè)置100m厚C15混凝土墊層。
②原設(shè)計(jì)為將筏板基礎(chǔ)置于原始黏土層上,后在施工過程中,發(fā)現(xiàn)原始黏土層作為持力層不能滿足承載能力要求,經(jīng)參建各方(設(shè)計(jì)單位、地勘單位、建設(shè)單位)研究后,對(duì)1號(hào)~6號(hào)樓筏板基礎(chǔ)的持力層作3m深度的換填處理。換填部分具體技術(shù)要求為:換填墊層材料采用3∶7級(jí)配砂石+5%水泥的水穩(wěn)層換填,砂石最大粒徑小于等于50mm,換填墊層攪拌均勻且分層碾壓夯實(shí),分層厚度不大于250mm,換填墊層壓實(shí)系數(shù)λc≥0.97,換填墊層壓力擴(kuò)散角應(yīng)大于30°,換填墊層承載力特征值fa≥220KPa,檢測(cè)合格后方可下道工序施工。
施工過程技術(shù)資料顯示:鋼筋和混凝土材料的相關(guān)檢測(cè)資料、隱蔽工程驗(yàn)收資料、分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收記錄等施工技術(shù)資料,均滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求[3]。
1號(hào)~6號(hào)樓基礎(chǔ)以上主體結(jié)構(gòu)布局與設(shè)計(jì)相符,梁、柱、板尺寸、配筋、鋼筋保護(hù)層厚度、混凝土抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求,整體筏板基礎(chǔ)厚度大于600mm(筏板設(shè)計(jì)厚度為600mm),配筋滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。
1號(hào)~6號(hào)中仍存在多處裂縫。1號(hào)~6號(hào)樓負(fù)一層車庫層:外墻及3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)樓梯間墻體存在裂縫;/F軸線框架柱、/F軸線框架柱存在斜裂縫;/F~E軸線梁靠F端、41/F~E軸線梁靠F端存在U型裂縫;41~44/E~F軸線范圍地坪出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。1號(hào)~6號(hào)樓地上6層,即1(商場(chǎng))+5(普通住宅)層:第三層、第四層填充墻體仍存在斜裂縫;外墻上出現(xiàn)斜裂縫。典型裂縫如圖2~4所示。
圖2 車庫層~/1/E軸線墻體裂縫示意圖
圖3 外墻典型斜裂縫
圖4 第三層42~43/D軸線填充墻裂縫
1號(hào)~6號(hào)樓地基基礎(chǔ)中:換填層厚度大于3m(換填層設(shè)計(jì)厚度為3m),換填層存在局部回填欠密實(shí)區(qū)和積水區(qū),換填層以下局部出現(xiàn)黏土層不均勻沉降引起的脫空現(xiàn)象。
①經(jīng)計(jì)算,該搬遷工程1號(hào)~6號(hào)樓筏板厚度和配筋滿足安全使用要求。
②綜合分析,該搬遷工程1號(hào)~6號(hào)樓負(fù)一層、地上6層,即1(商場(chǎng))+5(普通住宅)層存在裂縫,是由于地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起。地基基礎(chǔ)的不均勻沉降是由水穩(wěn)換填層局部欠密實(shí)和換填層底部地質(zhì)條件較差共同引起的。該搬遷工程1號(hào)~6號(hào)樓存在安全隱患,應(yīng)采取處理措施。