李仰賢 朱 鋒 侯慶瑜

1 概述

1.1 概況

某住宅樓為主體6層磚混結(jié)構(gòu)，采用振沖碎石樁復(fù)合地基、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。該工程建成于2006年7月，已投入使用。由于部分墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，2008年8月，該公司委托我中心對(duì)該工程墻體裂縫進(jìn)行鑒定。

1.2 基本情況調(diào)查

該建筑東西長(zhǎng)約70 m，共5個(gè)單元，在東 2單元，3單元間設(shè)置伸縮縫一道。

1.3 地質(zhì)情況調(diào)查

通過(guò)查閱委托方提供的有關(guān)資料綜合分析，該工程場(chǎng)地為一古沖溝，自上而下依次為:①雜填土:二十世紀(jì)七八十年代人工堆積，厚度極不均勻，為2 m～12 m，兩側(cè)較薄，中間較厚;②黏土:厚度較薄，為0.2 m～0.8 m;③石灰?guī)r:該層巨厚，勘察未揭穿，石灰?guī)r距自然地面兩側(cè)較淺、中間較深。由于原地基條件不佳，設(shè)計(jì)采用振沖碎石樁復(fù)合地基加固處理，要求處理后地基承載力特征值為160 kPa，振沖碎石樁于2006年7月～8月施工，根據(jù)振沖碎石樁施工資料分析，該工程場(chǎng)地情況和勘察報(bào)告基本吻合。2006年9月經(jīng)復(fù)合地基靜力載荷試驗(yàn)，復(fù)合地基承載力特征值為176.2 kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。據(jù)調(diào)查了解，東西兩側(cè)在基礎(chǔ)施工時(shí)均開挖到石灰?guī)r層，即東西兩側(cè)的混凝土條形基礎(chǔ)的地基為天然地基(石灰?guī)r)。

2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，該建筑墻體裂縫主要位于縱墻，大部分為貫穿性裂縫，從南立面和北立面整體看，裂縫為正“八”字形斜裂縫，裂縫主要位于東西兩側(cè)，其中東側(cè)裂縫較為嚴(yán)重，下部較上部嚴(yán)重。建筑南立面裂縫形態(tài)見圖1。

3 原因分析及相關(guān)規(guī)范

3.1 原因分析

該工程?hào)|西兩側(cè)采用石灰?guī)r天然地基，中間部分采用振沖碎石樁復(fù)合地基。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和有關(guān)規(guī)范資料，石灰?guī)r的彈性模量為21 000 MPa～41 000 MPa，未處理前雜填土的壓縮模量為4 MPa～12 MPa，按照振沖碎石樁間距 1.2 m、樁徑 0.8 m、正三角形布置計(jì)算，處理后的復(fù)合土層壓縮模量為9 MPa～27 MPa，石灰?guī)r天然地基和振沖碎石樁復(fù)合地基地基土的壓縮性有明顯差異，造成有較大沉降量差。根據(jù)以上勘察的裂縫所處位置、走向、形態(tài)，查閱有關(guān)資料、計(jì)算，經(jīng)綜合分析認(rèn)為，該工程上述縱墻斜裂縫主要是因?yàn)榈鼗痪鶆虺两狄稹?/p>

3.2 相關(guān)規(guī)范的規(guī)定

GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定:

1)第6.2.1條建筑地基(或被沉降縫分隔區(qū)段的建筑地基)的主要受力層范圍內(nèi)，如遇下列情況之一者，屬于土巖組合地基:a.下臥基巖表面坡度較大的地基;b.石芽密布并有出露的地基;c.大塊孤石或個(gè)別石芽出露的地基。2)第6.2.6條在地基壓縮性相差較大的部位，宜結(jié)合建筑平面形狀、荷載條件設(shè)置沉降縫。沉降縫寬度宜取30 mm～50 mm，在特殊情況下可適當(dāng)加寬。3)第7.3.2條建筑物的下列部位，宜設(shè)置沉降縫:a.建筑平面的轉(zhuǎn)折部位;b.高度差異或荷載差異處;c.長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位;d.地基土的壓縮性有顯著差異處;e.建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處。

該工程采用振沖碎石樁復(fù)合地基，地基屬于土巖組合地基，地基壓縮性相差較大，且未在相應(yīng)位置設(shè)置沉降縫。

4 沉降觀測(cè)及分析

觀測(cè)工作時(shí)間為2008年9月～2009年4月，累計(jì)觀測(cè)時(shí)間為6個(gè)月。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理計(jì)算，截止到 2009年 4月14日，建筑沉降最后119 d的沉降速率為0.022 mm/d，處于《建筑變形測(cè)量規(guī)程》規(guī)定中“最后100 d的沉降速率小于 0.01 mm/d～0.04 mm/d時(shí)可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段”的“0.01 mm/d～0.04 mm/d”的上限與下限之間。為確保建筑安全，并結(jié)合本建筑場(chǎng)地地基土質(zhì)情況，該公司對(duì)該樓再次進(jìn)行沉降延期觀測(cè)工作，再次觀測(cè)工作時(shí)間為2009年4月～2009年8月。

沉降觀測(cè)點(diǎn)位分布見圖2。

沉降觀測(cè)成果見圖3。

從2009年4月5日～2009年8月4日共進(jìn)行了5次觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)121 d，共取得70個(gè)高程數(shù)據(jù)。對(duì)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行整理計(jì)算，121 d中該樓建筑平均沉降量為0.50 mm，平均每天沉降為0.50 mm÷121 d≈0.004 1 mm/d。在本次觀測(cè)中沉降量最大的觀測(cè)點(diǎn)為 1，3，4，7，8，9，12 號(hào)點(diǎn)，121 d 內(nèi)沉降 1 mm，平均每天沉降為1 mm÷121 d≈0.008 3 mm/d，也低于沉降穩(wěn)定速率要求(0.01 mm/d～0.04 mm/d)。其余觀測(cè)點(diǎn)在本次觀測(cè)期內(nèi)沉降0 mm。

根據(jù)中華人民共和國(guó)建設(shè)部頒發(fā)的JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)程規(guī)定，“當(dāng)觀測(cè)工程最后 100 d的沉降速率小于0.01 mm/d～0.04 mm/d時(shí)可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段”。本工程最后121 d的沉降速率為0.004 1 mm/d，小于變形觀測(cè)規(guī)程規(guī)定的0.01 mm/d～0.04 mm/d。振沖碎石樁復(fù)合地基具有壓縮性，但隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，壓縮變形量應(yīng)該逐漸減少，該工程已建成兩年多，裂縫雖然較寬，但該樓建筑沉降已進(jìn)入穩(wěn)定階段。

5 裂縫處理方案

該工程采用鑿槽和騎縫粘貼碳纖維布(1 000 mm)兩層的方法進(jìn)行處理，做法如下:

1)騎縫剔除墻體抹灰層1 100 mm寬，每邊550 mm，在墻體表面沿裂縫走向騎縫鑿出槽深和槽寬分別不小于20 mm和15 mm的 U形槽溝，然后用找平膠(修補(bǔ)膠)充填，鑿槽時(shí)注意盡量不要鑿至多孔磚的磚孔，如鑿至磚孔，該磚孔用找平膠(修補(bǔ)膠)充填;2)找平膠(修補(bǔ)膠)固化后，打磨平整，多孔磚應(yīng)露出新面，清除疏松墻體和砌筑砂漿、油污、浮塵;3)用滾筒將碳纖維配套底膠均勻涂刷于構(gòu)件表面，指觸干燥時(shí)，立即進(jìn)入下一工序;4)用找平膠(修補(bǔ)膠)將墻體表面凹陷部位和灰縫找平，指觸干燥時(shí)，立即進(jìn)入下一工序;5)涂刷碳纖維膠粘劑于粘貼部位，將裁好的碳纖維布貼于需粘貼部位，粘貼部位為騎縫滿貼碳纖維布1 000 mm，采用專用滾筒順纖維方向分別從中間部位開始單向多次滾壓，擠除氣泡，使膠液充分浸透碳纖維布，滾壓時(shí)不得損傷碳纖維布;6)指觸干燥時(shí)，重復(fù)5)步驟;7)在最后一層碳纖維布表面均勻涂刷膠粘劑一道，立即在膠粘劑表面撒干砂，砂粒徑3 mm左右，或膠粘劑固化后刷質(zhì)量可靠的界面劑一道，然后抹灰。抹灰采用M15微膨脹水泥砂漿，并認(rèn)真養(yǎng)護(hù);8)恢復(fù)裝飾層。加固采用質(zhì)量可靠的碳纖維及配套膠，碳纖維布的規(guī)格為300 g/m2，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不低于3 000 MPa。施工要求嚴(yán)格遵照CECS 146∶2003碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程執(zhí)行。施工完畢后，按相關(guān)要求進(jìn)行檢測(cè)檢驗(yàn)。為保證施工質(zhì)量，加固處理由有專項(xiàng)資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍施工。處理完成至今，墻面未再出現(xiàn)裂縫，效果良好。

6 結(jié)語(yǔ)

1)下臥基巖表面坡度較大的地基應(yīng)慎用復(fù)合地基;2)在地基土壓縮性相差較大的部位，宜結(jié)合建筑平面形狀、荷載條件設(shè)置沉降縫;3)建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處宜設(shè)置沉降縫。

[1] 該工程設(shè)計(jì)圖紙、變更等有關(guān)資料.

[2] 該工程振沖碎石樁地基加固工程竣工報(bào)告.

[3] 該工程巖土工程勘察報(bào)告(詳勘).

[4] 該工程振沖碎石樁復(fù)合地基靜力載荷試驗(yàn)報(bào)告.

[5] 該工程沉降測(cè)量報(bào)告.

[6] GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7] GB 50009-2001，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[8] GB 50003-2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[9] GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[10] JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[11] JGJ 8-2007，建筑變形測(cè)量規(guī)程[S].

[12] GB 50367-2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范[S].

[13] CECS 146∶2003，碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[14] 楊素霞.現(xiàn)澆混凝土裂縫原因分析及防治[J].山西建筑，2008，34(1):151-152.