郭杰標 唐利飛 董勝華

1 工程事故概況

湖南長沙某 7層底框住宅樓(底層為架空層)，采用φ 350夯擴沉管灌注樁基礎，持力層為泥質粉砂巖，單樁承載力設計值為300 kN;除一層樓面及廚房、衛(wèi)生間、陽臺處為現(xiàn)澆板外，其余各層樓面均采用預應力空心板。主體結構于2008年11月通過竣工驗收并交付使用，2009年5月初，發(fā)現(xiàn)房屋墻(柱)基處的散水、室外地面以及多處墻體存在一定的裂縫反應，尤其以沉降縫兩側四、五單元較嚴重。此后每天都有新的裂縫產生，原裂縫長、寬均增加較快，建筑局部產生較大沉降。為保障居民生命財產安全，需對該事故原因進行全面分析并做出相應加固處理。

2 現(xiàn)場調查及檢測

2.1 工程地質條件

本工程建筑場地土類別為Ⅱ類，根據工程地質勘測報告，各土層由上至下分布情況見表1。在事故發(fā)生后的補勘過程中，發(fā)現(xiàn)四、五單元處有土洞，洞中充填淤泥、地下水等，呈流塑狀態(tài)，以不規(guī)則狀的形態(tài)存在。

表1 土層分布情況 m

2.2 結構布置和施工質量調查

現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)房屋的承重縱、橫墻處均設有圈梁，但構造柱偏少，各房客廳中部承重大梁兩端未設置構造柱，也沒有設置梁墊。此外，原設計高度為2.1 m的架空層實測高度達3.3 m。

通過對該住宅的混凝土構件和砌體的強度進行檢測，結果表明，部分圈梁的混凝土強度不滿足設計要求;磚墻砌體中磚強度在MU7.5～M U10之間，部分低于設計要求，而砂漿強度均達不到設計要求。

2.3 變形觀測

因原有沉降觀測點已不存在，故需重新布置沉降監(jiān)測點，在12個觀測周期內，最大沉降速度達1.0 mm/d～1.8 mm/d(其中四單元和五單元的沉降最大)，說明沉降縫兩側的沉降還處于不穩(wěn)定階段[1]。結構垂直偏差最大處在四單元北側[41]交角，向南傾斜約35 mm(含施工誤差)。

2.4 裂縫觀測

因該住宅樓發(fā)生了明顯的不均勻沉降變形，使得該房屋部分墻體存在較嚴重的裂縫反應，裂縫主要分布情況有:承重橫墻、縱墻斜向開裂，門窗洞口角部斜向開裂，裂縫向沉降較大的方向傾斜，且部分軸線處墻體自下而上各層均出現(xiàn)類似的裂縫，裂縫最寬達8 mm左右。在調查中還發(fā)現(xiàn)，大部分墻體裂縫擴展非常明顯，還處于不穩(wěn)定狀態(tài)，且有新的裂縫出現(xiàn)，如圖1所示。此外，5月16日對房屋現(xiàn)澆混凝土構件進行裂縫普查時，僅個別梁存在輕微的裂縫反應，至5月22日已有1根地梁、5根一層樓面梁、2個柱的柱腳或梁柱相交處以及部分陽臺板出現(xiàn)裂縫反應，裂縫寬度0.1 mm～0.2 mm。

3 事故原因分析

1)地質勘探不夠細致，對地基土的分布構造缺乏足夠的了解。2)房屋磚混部分的砂漿強度偏低，不滿足設計要求，會造成墻體易于松動開裂。3)該房屋體系較復雜，設計時不僅沒有相應的加強措施，相反構造柱的設置還很不合理且明顯偏少，梁下也沒有相應的構造措施，這些都對裂縫的產生與發(fā)展有較大影響。

4 處理方案

本工程采用注漿加固法對基礎進行處理，具體方案如下:

1)本工程加固用花管注漿點有兩種形式:一種是在地梁周邊布設的單排垂直注漿管;另一種是在承臺四周布設的雙排傾斜注漿管。兩種管的直徑為50 mm，按1 m×1 m梅花狀布置。注漿深度應穿過填土層且不小于7 m。

2)考慮到軟土層較密實，注漿時采用“圍、擠、壓”的原則，先將灌漿區(qū)圍住，再在中間插管灌漿以保證質量。同時采用分序灌漿的辦法。

3)注漿采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.8～1.5，以稀漿開始，采用逐步加稠的方法;注漿壓力控制在0.2 M Pa～0.3 MPa。

4)注漿施工時，采用自動流量和壓力記錄儀，并及時對資料進行整理分析。同時，繼續(xù)對房屋裂縫發(fā)展、變形情況進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況及時通知相關部門。

經過以上地基加固處理，該房屋的變形和裂縫在一個月后已基本穩(wěn)定，可以對墻體、混凝土構件等采取相應的加固措施。

1)對于建筑物的開裂內墻均采用鋼筋網抗裂復合砂漿進行加固修復[4-6]。先將墻面粉刷層鑿除，設置φ 6@490×490“S”形穿墻拉結筋，在墻體兩側面布置雙向φ 6鋼筋網，間距為 240 mm，再外抹35 mm厚M10復合砂漿。對于外墻內側，墻面處理后設φ 6@490×490“L”形錨固筋，錨固筋必須錨入砌體磚塊上，其他處理同內墻。加固詳圖見圖2。2)對開裂稍輕微但對結構承載力有削弱的梁，采用鋼筋網抗裂復合砂漿加固;其余開裂的混凝土梁，可將裂縫封閉后結合裝飾層施工進行處理;各房客廳中部承重大梁兩端增設梁墊。3)對已產生結構裂縫的混凝土柱，采用自密實改性混凝土加大截面處理[7];對已產生結構裂縫的陽臺板，先對裂縫灌膠封閉處理，再采用雙向150 mm寬、凈距200 mm的單層碳纖維條外粘加固，其余裂縫僅做注漿封閉處理。

5 注意事項

1)因為該加固工程的特殊性，加固前應撤離所有住戶，對原結構盡量卸載，施工時不得對原有結構進行破壞性擾動。2)施工過程中要確保房屋四周排水設施通暢，對已損壞的明溝、散水及室外地面進行修復，及時對室外地坪進行硬化處理，防止雨水及施工用水等滲入房屋地基基礎及周邊土體。3)隨時做好房屋的沉降觀測，同時密切注意墻體及梁、柱裂縫的變化情況。

6 結語

1)通過本工程事故的原因分析，對土體復雜、起伏較大的施工場地，地質勘測時應該倍加仔細，尤其要弄清楚基巖的形態(tài)特征、巖溶土洞發(fā)育情況、周邊地質環(huán)境及覆土層結構與厚度等，防止在后續(xù)施工和使用過程中出現(xiàn)沉降事故。2)按照上述處理方案施工，該住宅的基礎整體穩(wěn)定，加固后的墻體、梁、柱一切正常。通過對沉降觀測點5個多月的觀測表明，事故處理的效果良好，滿足結構安全、適用要求，現(xiàn)已投入正常使用。

[1] JGJ 8-2007，建筑變形測量規(guī)程[S].

[2] JGJ 123-2000，既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范[S].

[3] 江見鯨，王元清，龔曉南，等.建筑工程事故分析與處理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

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[6] 陳大川，胡海波.某近代建筑檢測與加固修復設計[J].工業(yè)建筑，2007，37(7):15-17.

[7] GB 50367-2006，混凝土結構加固設計規(guī)范[S].