浅析地下汽车库上浮的处理

(整期优先)网络出版时间:2020-08-05
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浅析地下汽车库上浮的处理

梁涛涛 汤静

扬州市建筑设计研究院有限公司,江苏扬州 225007

要:在建筑不断发展的环境下,大底盘的建筑越来越多,出现了许多与高层连为一体的带有地下室的建筑物。因为实际工程地下车库上浮情况出现较多,越来越多的地下车库对抗浮设计要求也越来越高,甲方在控制成本的情况下不断压缩设计,导致后续容易出现各类抗浮问题。本文通过工程实例,分析地下汽车库施工阶段上浮后采取的处理方法及后续出现的问题,通过实际工程指导设计与施工中应注意的问题,

关键词:地下室、浮力、压重、降水

一、工程概况及事故简介

某住宅小区地下汽车库,柱网为5m×5.4m,顶板覆土1.5m,层高为3.4m,底板采用平板+柱墩,顶板为梁板结构,勘探土层均为粉土,承载力比较高,抗浮水位取室外地面下0.5m,地下室层高小,故考虑压重抗浮,基础未采用抗拔桩。地库主体结构施工比较顺利,施工质量也不错,在主体结束后,时间大概在3月份,未经设计验算复核,将整个场地降水停止,此时地下汽车库顶板未进行覆土压重,现场也没有预留水位观察洞。本工程所在地区属于南方地区,雨水较多,还经常出现暴雨天气,地下水位比较高。在刚进入6月份,顶板仍未覆土,一场大雨导致事故发生。

具体事故情况为,地库中部上浮达到22cm,地库边缘部位上浮为10cm。在停止降水前,底板后浇带已封闭,所以地库上浮未见底板开裂,顶板后浇带处出现明显的高低差,梁的钢筋均出现明显的弯曲,靠近后浇带处柱子,梁及梁柱节点处均出现裂缝,具体详见附图一,二。现场查看后,裂缝出现的部位比较有规律,在靠近后浇带部位的一排柱子均有些许的裂缝,属于地库上浮后导致柱子出现裂缝。在与这排柱子相接处的顶梁也出现类似的裂缝。由此可见,地下室的抗浮问题设计、施工时都是比较重要的,不可忽视。

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图一 梁钢筋弯曲 图二 梁及梁柱节点处裂缝

二、工程抗浮设计的分析

本工程+-0标高为85国家高层基准8.00。勘察前期积雪融化、后期有降雨水,测得场地初见水位高程4.66~5.96m,稳定地下水位4.56~5.85m;根据当地区域水文地质,场地地下水位动态受季节变化影响明显,潜水位丰水期与枯水期水位年变化幅度0.84~2.15m。场地东侧某河河水位4.82m(2018年03月13日)。场地历史最高水位及近3~5年最高地下水位接近现状地表低洼处(高程约7.2m),场地西侧地表标高6.7~7.3m,地势较低;东侧为某河,排水流畅;南侧道路向西倾斜,西侧路面高程7.1m左右,道路雨水管道排水较通畅,抗浮设计水位可采取设计室外地坪标高以下0.5m。据此计算本工程自重+压重略大于浮力,设计能满足抗浮要求。

三、事故分析与处理

出现此次事故的主要原因是未完成所有抗浮压重提前停止降水,水位突然增高导致底板水压力过大,抗浮压重不够,整个地库出现不同程度的上浮。上浮导致地库部分构件出现损坏,框架柱出现受拉裂缝,框架梁根部原受压区出现受拉裂缝,顶板后浇带部位梁板钢筋均出现错位。因在停止降水前现场将底板后浇带封闭,并且一发现地库上浮,现场立即采取降水措施,所以底板刚开始并未发现明显的开裂及渗水现象,其它部位未发现问题。

此次地下车库的上浮属于整体上浮的问题,本工程采用的抗浮措施属于采用“压”的做法,利用建筑的自重,上部覆土来抵抗水浮力。施工期间,施工人员忽视施工对地下室抗浮的重要性,对图纸中提出的要求顶板覆土完毕后方可停止降水未有重视,为了节约成本,提前停止降水,导致施工期间产出地下室整体上浮。

针对这一事故,现场及时采取了一些措施。首先,降水及时开启,然后顶板覆土回填至设计要求的标高,最后在地下室内底板上砌筑多个水池,在池中注水增加压重。经过这一系列的处理,汽车库开始恢复标高,最终大部分标高恢复和原设计基本吻合,但仍旧有一些部位高于设计标高,经过一段时间稳定后,少数高出设计标高部位无法恢复,只能后期面层装修处理。

在大约半年后,地下汽车库面层施工结束,时间大概在第二年的三月份。地面面层出现一些开裂,有个别部位开裂比较严重且有漏水出现。现场凿开部分开裂面层,发现水渗漏不止,初步判断结构底板因之前的事故出现裂缝,并且原建筑防水材料开裂失效。底板处水浮力较大,只要结构底板有裂缝,水都会从裂缝中渗漏。从此问题可以看出地下车库之前上浮已导致底板开裂,现在一旦水位上升,浮力加大后,水就会渗透裂缝冲破面层。如图三。

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图三 地面多处裂缝

对这一新问题,现场再次进行处理,处理方法是先破除开裂渗水处面层,找出结构底板裂缝,人工凿除后,进行结构注浆,结束后观察不再渗水后再施工面层。虽然比较耗时费力,不过这种结构底板裂缝一定要严格处理后才能杜绝后患。

四、结语

通过这个工程事故的简单分析,地下汽车库的抗浮设计不容忽视,一旦出现问题可谓后患无穷,现在事故暂时处理完毕,可它并没有经过雨季高水位的考验,是否有其它问题还得等待时间考验。随着工程设计的不断发展进步,规范也与时俱进,抗浮设计也推出了《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019。从中也可以看出,要求越来越高,所以我们设计、施工各类工程,处理各种问题都要认真对待,切不可掉以轻心。