夏 博，孔德新，牟 強(qiáng)

（1.山東恒泰工程檢測(cè)有限公司，山東 德州 253599；2.德州開(kāi)測(cè)測(cè)繪工程有限公司，山東 德州 253071；3.山東省建筑科學(xué)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

0 引言

近幾年，雨季車(chē)庫(kù)上浮造成結(jié)構(gòu)損傷的事故，在施工過(guò)程中時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響車(chē)庫(kù)的安全和使用效果。因此，車(chē)庫(kù)要在施工過(guò)程中特別重視車(chē)庫(kù)的上浮問(wèn)題。

1 工程概況

該工程為地下一層框架結(jié)構(gòu)，層高 4.0 m，基礎(chǔ)形式采用筏板基礎(chǔ)加柱墩，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板樓蓋。車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑設(shè)計(jì)合理使用年限為 50 年，抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，框架抗震等級(jí)為三級(jí)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)：基礎(chǔ)墊層為C15，筏板及車(chē)庫(kù)墻柱梁板均為 C30。

2 初步調(diào)查

2.1 車(chē)庫(kù)現(xiàn)狀

該工程目前主體結(jié)構(gòu)已施工完畢，內(nèi)部地面、涂裝已完成。近期連續(xù)遭遇強(qiáng)降雨，致使車(chē)庫(kù)部分發(fā)生上浮現(xiàn)象，車(chē)庫(kù)柱梁板發(fā)現(xiàn)不同程度損傷、裂縫。車(chē)庫(kù)頂板設(shè)計(jì)覆土厚 1 200 mm，目前上浮區(qū)域車(chē)庫(kù)頂板覆土尚未施工。

2.2 車(chē)庫(kù)上浮過(guò)程調(diào)查

本工程于 2016 年 9 月主樓主體工程完成（地下車(chē)庫(kù)混凝土墊層施工完成）后停工，2019 年 9 月復(fù)工開(kāi)始地下車(chē)庫(kù)工程施工。2020 年 8 月 13 日夜間至 14 日遭遇特大暴雨，8 月 14 日 17:25 發(fā)現(xiàn)車(chē)庫(kù)底板（頂板）上浮，預(yù)測(cè)上浮最大值 25 cm。為防止車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)遭受更大的破壞，經(jīng)各方協(xié)商在車(chē)庫(kù)地板打卸壓孔，8 月14 日晚 10 點(diǎn)鉆泄壓孔一處，8 月 15 日增加泄壓孔一處。8 月 15 日 7 點(diǎn)測(cè)量頂板較昨天回落約 7 cm，8 月 16 日9:50 測(cè)量共計(jì)回落約 22 cm。

3 現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)

3.1 混凝土強(qiáng)度

依據(jù) GB/T 50344-2019《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》［1］，采用回彈法對(duì)該工程 A-11～A-26/T～AC 軸間混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。將該工程 A-11～A-26/T～AC 軸間框架柱及頂梁板混凝土構(gòu)件分別作為一個(gè)檢測(cè)批，按批推定混凝土強(qiáng)度。經(jīng)檢測(cè)，各檢測(cè)批混凝土強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí) C30 的要求。

3.2 車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)受損情況調(diào)查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)，該工程 A-11～A-26/T～AC 軸間部分框架柱、頂梁板及地面存在不同程度的受損、開(kāi)裂現(xiàn)象。

1）該工程 A-11～A-26/T～AC 軸間部分框架柱存在柱端部混凝土壓碎、壓裂、水平向開(kāi)裂等損傷現(xiàn)象，水平裂縫最大寬度約為 0.46 mm。車(chē)庫(kù)框架柱損傷位置及分類(lèi)示意圖如圖1 所示（圖中Ⅰ類(lèi)柱表示框架柱柱頂或柱底存在混凝土壓碎、壓裂、水平裂縫等損傷現(xiàn)象，Ⅱ類(lèi)柱表示柱頂及柱底存在混凝土壓碎、壓裂、水平裂縫等損傷現(xiàn)象）。受損框架柱典型現(xiàn)狀如圖2～圖3 所示。

圖1 車(chē)庫(kù)框架柱損傷位置及分類(lèi)示意圖（單位：mm）

圖2 柱典型損傷現(xiàn)狀 1（下端水平裂縫）

圖3 柱典型損傷現(xiàn)狀 2（上端壓碎）

2）該工程A-20～A-25/AA～1/AB軸間頂梁板（大部分位于 7# 樓南側(cè)車(chē)庫(kù)梁端東西向，距7#樓 100～800 mm 范圍）底部存在 U 型東西向裂縫，最大寬度在 0.42～1.32 mm；A-17～A-20/AC～1/AB 軸間頂梁（大部分位于消防水池南側(cè)車(chē)庫(kù)梁端）底部存在 U 型東西向裂縫，最大寬度在 0.29～1.21 mm；A-14～A-17/AC～1/AB 軸間頂梁板（位于 6# 樓南側(cè)車(chē)庫(kù)梁端）底部存在 U 型東西向裂縫，最大寬度在0.30～0.38 mm；A-18、A-19、A-20、A-21、A-22 軸上 AA 軸雙柱處梁端存在壓碎、壓裂損傷現(xiàn)象；A-20/V～X、A-21/V～X、A-22/V～X、A-20/X～AA、A-22/X～AA 軸間梁底存在輕微裂縫。車(chē)庫(kù)頂梁板損傷位置示意圖如圖4 所示。受損車(chē)庫(kù)頂梁板典型現(xiàn)狀如圖5～6 所示。

圖4 車(chē)庫(kù)頂梁板損傷位置示意圖（單位：mm）

圖5 梁板典型損傷現(xiàn)狀 1

圖6 梁板典型損傷現(xiàn)狀 2

3）該工程 AA～AB/A-16～A-26 軸間部分地面存在開(kāi)裂、柱附近損壞現(xiàn)象，V～X/A-16～A-26 軸間部分地面存在開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，車(chē)庫(kù)地面裂縫、損壞狀況如圖7 所示。施工方對(duì) A-18～A-26/T～AC 軸間筏板上方地面清理，委托方僅對(duì)委托清理區(qū)域進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查，A-22/AA、A-23/AA 柱墩處存在局部壓壞現(xiàn)象，典型如圖8 所示；A-24/X 柱墩西側(cè)存在兩個(gè)孔洞、冒水現(xiàn)象，如圖9 所示；A-18～A-26/T～AC 軸間部分筏板存在裂縫，如圖10 所示。柱墩損傷、筏板孔洞、裂縫及泄水孔位置如圖11 所示。

圖7 車(chē)庫(kù)地面開(kāi)裂、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)狀

圖8 柱墩損傷現(xiàn)狀

圖9 A-24/X柱墩西側(cè)孔洞、冒水現(xiàn)象現(xiàn)狀

圖10 筏板裂縫現(xiàn)狀

圖11 車(chē)庫(kù) A-18～A-26/T～AB 筏板裂縫等損傷位置示意圖（單位：mm）

3.3 框架柱傾斜情況

根據(jù) GB/T 50344-2019《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》［2］，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)車(chē)庫(kù)框架柱的傾斜情況進(jìn)行檢測(cè)，除部分框架柱因存在漲模、施工誤差造成傾斜值偏大外，框架柱的傾斜基本滿足規(guī)范限值要求。

3.4 梁底標(biāo)高情況

現(xiàn)場(chǎng)采用全站儀對(duì)梁底標(biāo)高進(jìn)行檢測(cè)以確定柱基礎(chǔ)處的沉降情況，根據(jù)車(chē)庫(kù)框架梁梁底標(biāo)高相對(duì)位置的檢測(cè)結(jié)果，目前車(chē)庫(kù)筏板水位已回落，結(jié)構(gòu)基本回復(fù)原位置。

4 復(fù)核驗(yàn)算

對(duì)所檢區(qū)域車(chē)庫(kù)目前及設(shè)計(jì)工況下的整體抗浮進(jìn)行驗(yàn)算分析。

4.1 荷載取值

①根據(jù)委托方提供的勘察報(bào)告，抗浮設(shè)計(jì)水位為 -2.0 m，抗浮高度為 6.7-2.0=4.7 m。

②目前工況，考慮筏板主體結(jié)構(gòu)及室內(nèi)回填土及地面做法自重，恒荷載按設(shè)計(jì)圖紙對(duì)應(yīng) GB 50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》［3］中的規(guī)定取值。

③設(shè)計(jì)工況，按委托方提供的設(shè)計(jì)圖紙，恒荷載按設(shè)計(jì)圖紙對(duì)應(yīng) GB 50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中的規(guī)定取值，車(chē)庫(kù)頂覆土按 1.2 m，室內(nèi)外回填土重度按 18 kN/m3取值。

4.2 驗(yàn)算分析

該工程目前工況（車(chē)庫(kù)頂板未覆土）整體抗浮進(jìn)行驗(yàn)算，自重及壓重之和：Gk=29.7 kN/m2；浮力作用值：Nw，k=47 kN/m2；Gk/Nw，k=0.63＜1.05。

經(jīng)驗(yàn)算，該工程目前工況下，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)＜1.05，不滿足 GB 50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》［4］第 5.4.3 條整體抗浮的要求。

4.3 該工程設(shè)計(jì)工況整體抗浮驗(yàn)算

自重及壓重之和：Gk=51.3 kN/m2；浮力作用值：Nw，k=47 kN/m2；Gk/Nw，k=1.09＞1.05。

經(jīng)驗(yàn)算，該工程設(shè)計(jì)工況下，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù) ＞1.05，滿足 GB 50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第 5.4.3 條整體抗浮的要求。

5 鑒定分析

1）該工程車(chē)庫(kù)底板上浮的原因是車(chē)庫(kù)頂板尚未覆土且遭遇特大暴雨造成的。

2）該工程所檢區(qū)域車(chē)庫(kù)框架柱及頂梁板混凝土強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求，根據(jù)框架柱傾斜情況、車(chē)庫(kù)框架梁梁底標(biāo)高相對(duì)位置的檢測(cè)結(jié)果，目前車(chē)庫(kù)筏板水位已回落，結(jié)構(gòu)基本回復(fù)原位置。

3）該工程 A-11～A-26/T～AC 軸間部分框架柱、頂梁板及筏板存在不同程度的受損、開(kāi)裂現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行加固處理。

6 處理方案

6.1 框架柱損傷處理

將受損混凝土壓碎及不密實(shí)的混凝土鑿除，采用收縮補(bǔ)償型結(jié)構(gòu)加固用水泥基灌漿料進(jìn)行置換處理。對(duì)于柱端裂縫寬度≤ 0.20 mm 的裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)修補(bǔ)膠液表面封閉，對(duì)寬度＞0.2 mm 的裂縫采用壓力灌環(huán)氧樹(shù)脂漿液［1］。對(duì)存在裂縫的柱，在柱端部 1 m 且≥水平裂縫范圍內(nèi)，纖維方向垂直裂縫粘貼 2 層碳纖維布；在柱端 1 m 且≥水平裂縫范圍內(nèi)，柱角打磨成半徑 25 mm 圓弧，采用兩層碳纖維布環(huán)向圍束，加固詳圖如圖12 所示。

圖12 框架柱損傷處理（碳纖維布搭接長(zhǎng)度 50 mm）（單位：mm）

6.2 梁板損傷處理

1）對(duì)于壓壞、壓裂處參照柱置換方法局部置換；對(duì)于梁端 U 型裂縫寬度≤0.20 mm 的裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)修補(bǔ)膠液表面封閉，對(duì)寬度＞0.2 mm 的裂縫采用壓力灌環(huán)氧樹(shù)脂漿液。在梁端 1.5 m 且≥裂縫范圍內(nèi)，角部打磨成半徑 25 mm 圓弧，纖維方向垂直裂縫粘貼 2 層碳纖維布，然后采用兩層碳纖維布環(huán)向圍束（搭接寬度 50 mm）；梁板交接處采用 M 12 化學(xué)錨栓+L 75×5 等邊角鋼進(jìn)行連接處理。加固處理如圖13 所示。

圖13 梁板損傷處理（碳纖維布搭接長(zhǎng)度 50 mm）

2）對(duì)于存在裂縫的頂板及剪力墻，寬度≤0.20 mm 的裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)修補(bǔ)膠液表面封閉，對(duì)寬度 ＞0.2 mm 的裂縫采用壓力灌環(huán)氧樹(shù)脂漿液。對(duì)裂縫進(jìn)行表面封閉處理、待壓力灌環(huán)氧樹(shù)脂漿液灌縫達(dá)到強(qiáng)度后，對(duì)存在裂縫數(shù)量較少的頂板垂直于裂縫粘貼碳纖維片。加固處理如圖14 所示。

圖14 頂板裂縫加固詳圖（單位：mm）

6.3 筏板損傷處理

對(duì)柱墩局部壓壞處混凝土鑿除，并鑿進(jìn)正常混凝土內(nèi)不少于 50 mm，采用灌漿料修復(fù)處理；對(duì)存在筏板裂縫及柱墩之間筏板，先處理裂縫處，再將柱墩之間做防水澆筑混凝土［5］。加固處理如圖15 所示。

圖15 筏板裂縫及筏板加固詳圖（單位：mm）

7 結(jié)語(yǔ)

近幾年極端天氣頻發(fā)，夏季多地經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)降雨，施工過(guò)程中荷載尚未達(dá)到設(shè)計(jì)工況時(shí)，對(duì)存在抗浮的工程出現(xiàn)上浮結(jié)構(gòu)損壞時(shí)有發(fā)生。對(duì)上浮損壞現(xiàn)象，要分析其原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，應(yīng)用科學(xué)、合理的方法治理，保證工程建設(shè)質(zhì)量。Q