張鵬ZHANG Peng;白冰BAI Bing;白鴿BAI Ge
(①山東建筑大學(xué)鑒定檢測(cè)中心有限公司,濟(jì)南 250014;②鄭州理工職業(yè)學(xué)院,鄭州 451100)
改革開(kāi)放后,隨著中國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展,近現(xiàn)代建筑數(shù)量如雨后春筍般不斷增加,至今已有許多既有建筑在使用過(guò)程中存在地下室滲漏水情況。本文通過(guò)對(duì)90 年代兩個(gè)建造于山坡位置的建筑地下室滲水的鑒定檢測(cè),分析總結(jié)出類(lèi)似建筑地下室滲漏水的原因,為該類(lèi)新建建筑地下室的防水設(shè)計(jì)或該類(lèi)既有已存在漏水現(xiàn)象的建筑改造提供有實(shí)際意義的借鑒價(jià)值。
某商務(wù)辦公樓建于某山的北側(cè)山坡上,基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)(主體)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、地下2 層、地上9 層、基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m,基礎(chǔ)持力層為巖石層、竣工日期為1994 年,勘察期間,勘察深度范圍內(nèi),未見(jiàn)地下水,基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。
地下二層常年存在較深積水,導(dǎo)致地下二層無(wú)法正常使用,地下二層現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖1。
圖1 某商務(wù)辦公樓地下二層現(xiàn)場(chǎng)
經(jīng)調(diào)查,該工程建成兩年后地下室底板出現(xiàn)涌水現(xiàn)象,涌水后水位穩(wěn)定在高出地下二層人防地下室地面約2.0m 處,枯水期與雨水期水位高度變化較大。經(jīng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)勘查,地下室二層積水水質(zhì)清澈,淤泥較少,對(duì)比墻壁上常年形成的積水紋,勘查時(shí)水位接近積水紋最大值,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)混凝土構(gòu)件破損脫落現(xiàn)象,南北兩側(cè)樓梯休息平臺(tái)下墻體存在滲水析出的碳酸鈣結(jié)晶體,結(jié)晶體已呈淡黃色??辈鞎r(shí)地下二層人防地下室內(nèi)溫度為16℃,高濕環(huán)境。
根據(jù)該建筑地質(zhì)勘察資料,該建筑地基勘察深度范圍內(nèi),未見(jiàn)地下水,基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。根據(jù)該建筑原設(shè)計(jì)圖紙,該建筑基礎(chǔ)形式為梁筏基礎(chǔ)(主體),混凝土標(biāo)號(hào)為C20,基礎(chǔ)持力層為巖石層;基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層,無(wú)其他防水做法。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,繪制地下二層人防地下室區(qū)域結(jié)構(gòu)布置示意圖及積水示意圖,見(jiàn)圖2、圖3。
圖2 地下二層人防地下室區(qū)域布置圖
圖3 人防地下室積水示意圖
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,該建筑室內(nèi)地坪無(wú)沉降引起的開(kāi)裂、塌陷等現(xiàn)象,回填土上的室外地坪沉降已趨于穩(wěn)定;未發(fā)現(xiàn)上部墻體出現(xiàn)因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的開(kāi)裂、傾斜、明顯變形等現(xiàn)象。地基基礎(chǔ)未出現(xiàn)明顯靜載缺陷。
采用全站儀對(duì)該建筑各區(qū)域主體結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)檢測(cè),各區(qū)域所檢頂點(diǎn)最大側(cè)向位移量未超過(guò)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-2015中結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移量限值[1]。
先對(duì)地下室二層進(jìn)行排水作業(yè),將地下室二層積水基本抽干。然后對(duì)抽干后的地下二層清理并盡量烘干,待地下室構(gòu)件基本烘干后,對(duì)其地板、側(cè)墻、地板下集水槽、地梁進(jìn)行了全面檢查,經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)擋墻有明顯滲水點(diǎn),發(fā)現(xiàn)剪力墻核心筒地板、區(qū)域①人防門(mén)門(mén)檻處、南北兩側(cè)樓梯底部地面存在滲水點(diǎn),發(fā)現(xiàn)Ⅺ軸地梁梁側(cè)頂有較大出水點(diǎn),出水點(diǎn)孔洞直徑約6mm,出水量為132L/h,噴射狀出水。滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖見(jiàn)圖4,Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖見(jiàn)圖5。其中滲漏點(diǎn)1、4,出水點(diǎn)1 造成積水量最大。
圖4 滲漏點(diǎn)及出水點(diǎn)平面布置圖
圖5 Ⅺ軸地梁側(cè)頂出水點(diǎn)示意圖
檢測(cè)中未發(fā)現(xiàn)地下二層人防地下室剪力墻、地梁、柱等主要承重構(gòu)件存在明顯的由承載力不足引起的受力裂縫或異常變形,尚無(wú)明顯破損現(xiàn)象,暫無(wú)明顯堿-骨料反應(yīng)現(xiàn)象,南北兩側(cè)樓梯底部側(cè)墻,核心筒內(nèi)墻壁析出碳酸鈣結(jié)晶體,已呈淡黃色。-2.200m 層(地下二層頂)梁底部出現(xiàn)由箍筋筋銹蝕導(dǎo)致的保護(hù)層開(kāi)裂,鋼筋損傷量約為鋼筋直徑的5%,其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小,尚不影響構(gòu)件承載能力[2]。
地下室烘干后采用回彈法對(duì)該地下室浸水及未浸水部分的混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)齡期修正后的檢測(cè)結(jié)果表明混凝土抗壓強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的要求[3]。
因該建筑建設(shè)時(shí)間較早,委托方未能提供該工程地質(zhì)勘察報(bào)告,根據(jù)該建筑結(jié)構(gòu)浸水面上下混凝土構(gòu)件腐蝕程度,判斷該工程地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。本工程地處于某山北側(cè)山體山坡上,地形南高北低,根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙本工程地下室部位基礎(chǔ)底標(biāo)高為-8.000m,基礎(chǔ)持力層為巖石層,基礎(chǔ)形式采用梁筏基礎(chǔ),地下室自基礎(chǔ)頂面~±0.00m 四周采用剪力墻結(jié)構(gòu)與其他功能區(qū)域分隔并形成封閉區(qū)間,基礎(chǔ)底板厚度為800mm,四周擋墻厚度為500mm。
依據(jù)該建筑所處位置(山坡上)、地基地質(zhì)條件(巖石層,非透水性)、建筑結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果,綜合判斷積水源來(lái)自大氣降水在該建筑基槽周?chē)纬傻木植糠e水槽積水。積水槽形成原因如下(積水槽形成示意圖見(jiàn)圖6):
圖6 積水槽形成示意圖
該建筑位于山坡上,且基礎(chǔ)開(kāi)挖較深,當(dāng)該建筑所處位置以上山體雨水等自然水順坡而下流經(jīng)基槽處時(shí),會(huì)形成局部積水,當(dāng)基礎(chǔ)基槽周邊為不透水巖石層時(shí),水會(huì)被長(zhǎng)期存儲(chǔ)在其中,形成長(zhǎng)期穩(wěn)定水位的積水槽。而地下室地面標(biāo)高低于積水槽水位,形成外部積水對(duì)地下室的水頭(水壓力),若地下室防水措施不當(dāng),就會(huì)造成地下室出現(xiàn)滲積水現(xiàn)象。實(shí)際抽水完成后,地下室新積水水面下降較大,這種現(xiàn)象也驗(yàn)證了該積水原因的合理性。
按原設(shè)計(jì)圖紙,本工程基礎(chǔ)底板及擋土墻迎水面采用微膨脹混凝土做剛性防水層,無(wú)其他防水措施,此防水做法按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2008 防水設(shè)防要求歸類(lèi)為≥四級(jí)(對(duì)滲漏無(wú)嚴(yán)格要求的建筑,允許建筑物有一定的漏水點(diǎn),但不得有線流或漏泥沙)[4]?;A(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)(C20)較低,加之基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠,內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水,該工程交付使用兩年后即產(chǎn)生滲水現(xiàn)象即證明其防水層已失效且混凝土澆筑不密實(shí)。
經(jīng)綜合分析,地下室積水來(lái)源為大氣降水經(jīng)土壤滲透在建筑物基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽積水。
基礎(chǔ)底板及側(cè)壁均未采用防水混凝土且混凝土強(qiáng)度等級(jí)(C20)較低,基礎(chǔ)底板澆筑工藝等原因?qū)е禄炷撩軐?shí)性不夠,內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的縫隙,加之未采取多道高標(biāo)準(zhǔn)的防水措施是導(dǎo)致基礎(chǔ)底板、地梁滲漏水的主要原因。
經(jīng)檢測(cè),漏水未對(duì)該建筑地基基礎(chǔ)造成安全性影響,地下二層頂梁底部鋼筋出現(xiàn)銹蝕損傷,其他混凝土構(gòu)件銹蝕量較小,尚不影響構(gòu)件承載能力。漏水的地下室混凝土構(gòu)件強(qiáng)度依舊能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。
根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及檢測(cè)鑒定情況,綜合分析給出該商務(wù)辦公樓的處理建議:方案1:對(duì)混凝土構(gòu)件全面檢查,對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的鋼筋銹蝕及保護(hù)層開(kāi)裂構(gòu)件應(yīng)將其保護(hù)層破除后對(duì)其鋼筋進(jìn)行除銹并涂刷阻銹劑,最后采用環(huán)氧砂漿補(bǔ)齊修復(fù),修復(fù)后維持現(xiàn)狀。本方案為保證地下二層以上結(jié)構(gòu)的安全性,放棄地下二層的使用。方案2:按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后,采用機(jī)械排水,采用機(jī)械排水優(yōu)點(diǎn)是可臨時(shí)解決地下二層人防地下室積水問(wèn)題,但缺點(diǎn)是需要長(zhǎng)久開(kāi)啟排水設(shè)備,并且須由專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理。方案3:按方案1 做法對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行耐久性修復(fù)后,采取封堵滲漏點(diǎn)、出水點(diǎn)措施,由前文所述,該建筑物建造時(shí)的防水能力不足,基礎(chǔ)底板、地梁混凝土密實(shí)性不夠,內(nèi)部形成了貫通的毛細(xì)孔或連通的裂縫,從之前的修補(bǔ)堵漏情況分析,若只采取對(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的滲漏點(diǎn)封堵,會(huì)造成底板其他薄弱點(diǎn)水壓增大,產(chǎn)生新的滲漏點(diǎn),很難達(dá)到預(yù)期堵漏效果。建議在地下二層增設(shè)鋼筋混凝土防水內(nèi)襯,鋼筋混凝土防水內(nèi)襯按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì),防水內(nèi)襯自重可抵消部分地下水浮力(具體需按實(shí)際水位進(jìn)行抗浮計(jì)算)。
以上方案由使用方結(jié)合實(shí)際情況合理選擇。
某辦公樓,位于某山的東側(cè)山腳下,建造于1992 年,地上7 層,地下1 層,框架結(jié)構(gòu),地下室層高3.30m,地下室地面標(biāo)高為-2.5m。根據(jù)原設(shè)計(jì)資料,該建筑基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ),混凝土配抗裂鋼筋網(wǎng)地面;根據(jù)原勘察資料,勘察期間,勘察深度范圍內(nèi),未見(jiàn)地下水,基坑開(kāi)挖深度及基底標(biāo)高高于地下水水位。該地下室長(zhǎng)期漏水,枯水期地下室僅局部滲水,雨水期地下室會(huì)出現(xiàn)積水。期間采取漏水修繕措施,修繕后地面出現(xiàn)因浮力導(dǎo)致的隆起開(kāi)裂[5]。無(wú)獨(dú)有偶,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、鑒定,案例2 漏水原因及漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)安全性的影響與案例1 相似,不再贅述。該案例漏水期間采取了漏水修繕措施,但因未考慮抗浮驗(yàn)算,導(dǎo)致地面隆起開(kāi)裂。
根據(jù)以上兩個(gè)都是建造于山坡位置的相似建筑案例的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢測(cè)及鑒定,總結(jié)出同類(lèi)建造于山坡位置的建筑地下室滲漏水的結(jié)論:①建于山坡上地基為巖石層的地下室建筑,易在基礎(chǔ)外圍巖石坑形成的局部積水槽,無(wú)論地勘報(bào)告地下最高水位是否超過(guò)地下室底標(biāo)高,地下室構(gòu)件均應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108 一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防水設(shè)計(jì)。②地下室漏水對(duì)承重結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在加快非長(zhǎng)期浸水區(qū)域鋼筋混凝土構(gòu)件(特別是梁類(lèi)受彎構(gòu)件,具體銹蝕部位應(yīng)由專(zhuān)業(yè)檢測(cè)鑒定機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)確認(rèn))中鋼筋的銹蝕速率,減少構(gòu)件耐久性,進(jìn)而影響構(gòu)件承載能力,修繕設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)此類(lèi)構(gòu)件采取防腐除銹措施并進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理[6][7]。③漏水修繕設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算。