袁恒 武來群
1.重慶建設工程質量監(jiān)督檢測中心有限公司,中國·重慶 401147
2. 重慶建工市政交通有限責任公司,中國·重慶 400021
混凝土作為一種復合型的建筑材料,具有不連續(xù)性,混凝土結構帶裂縫工作是業(yè)界的共識。形成可見裂縫的原因錯綜復雜,大體有:設計不當、材料缺陷、施工質量問題,使用—維護不當、受環(huán)境侵蝕、偶然作用。因此,如何對可見裂縫進行正確判斷并采取針對性的措施進行處理是重中之重。論文針對某筏板基礎框架住宅樓,進行開裂原因、對結構整體安全性影響進行分析[1]。
某城鎮(zhèn)安置點易地扶貧搬遷工程采用整體筏板基礎,上部設置變形縫將結構分為1號~6號樓,為框架結構,采用現澆鋼筋混凝土梁板,建筑層數為-1(地下車庫)+1(商場)+5(普通住宅)層,總建筑面積為19109.82m2,建筑高度為18.9m。該結構設計基準期為50年,建筑結構安全等級為二級?;撅L壓0.35kN/m,基本雪壓0.35kN/m。建筑抗震設防類別為丙類,建筑抗震設防烈度6度,設計基本地震加速度0.05g,設計地震分組為第二組,建筑抗震構造措施6度;場地類別為II類,框架抗震等級四級。1號~6號樓基礎設計采用筏板基礎。
該搬遷工程1號~6號樓于2017年7月20日完成筏板基礎施工,2017年10月30日完成主體施工,2017年11月15日完成砌體工程施工,約有一半的住戶于2018年1月8日入住,2018年4月10日發(fā)現局部構件出現裂縫。為了解1號~6號樓結構的安全狀況,需進行裂縫原因及結構安全性分析?,F場效果如圖1所示。
圖1 現場效果圖
巖土工程勘察報告顯示如下:
①勘察場地內無斷層通過,場地上覆耕植土、素填土、可塑狀粘土,軟塑狀粘土,基巖為二迭系下統(tǒng)茅口組(P1m)石灰?guī)r。
②1號~6號樓設有一層地下室,其場地地下水位位于基坑底板標高以下,可不考慮地下水對地下室底板的浮托作用;但場地周邊匯水面積較大,降雨時地表水易進入基坑,應考慮地下室底板及周邊剪力墻的防滲問題。
③擬建場地存在不良地質作用:第一,場地內土層分布厚度變化較大;耕植土及素填土欠固結,結構松散,不均勻。第二,場地1~6號樓大部分出現軟塑狀粘土,承載力相對較低,均勻性較差。第三,其他不良地質作用:擬建場地范圍及附近無活動斷裂、崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、液化土體等不良地質作用,場地內無飽和砂土、飽和粉土等振動液化的土層存在。
④場地適宜進行本工程的建設。場地地下水及土對鋼結構、混凝土結構及鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。本項目基礎施工1號~3號樓采用軟塑狀粘土作為地基持力層,4號~6號樓采用可塑狀粘土作為地基持力層,基礎形式1號~6號樓采用筏板基礎方案[2]。
設計施工圖顯示如下:
①該工程基礎采用筏板基礎,筏板混凝土等級為C30,采用自防水混凝土,抗?jié)B等級為P6級,筏板基礎厚度為600mm,底部設置100m厚C15混凝土墊層。
②原設計為將筏板基礎置于原始黏土層上,后在施工過程中,發(fā)現原始黏土層作為持力層不能滿足承載能力要求,經參建各方(設計單位、地勘單位、建設單位)研究后,對1號~6號樓筏板基礎的持力層作3m深度的換填處理。換填部分具體技術要求為:換填墊層材料采用3∶7級配砂石+5%水泥的水穩(wěn)層換填,砂石最大粒徑小于等于50mm,換填墊層攪拌均勻且分層碾壓夯實,分層厚度不大于250mm,換填墊層壓實系數λc≥0.97,換填墊層壓力擴散角應大于30°,換填墊層承載力特征值fa≥220KPa,檢測合格后方可下道工序施工。
施工過程技術資料顯示:鋼筋和混凝土材料的相關檢測資料、隱蔽工程驗收資料、分部分項工程驗收記錄等施工技術資料,均滿足設計及相關規(guī)范要求[3]。
1號~6號樓基礎以上主體結構布局與設計相符,梁、柱、板尺寸、配筋、鋼筋保護層厚度、混凝土抗壓強度滿足設計及相關規(guī)范要求,整體筏板基礎厚度大于600mm(筏板設計厚度為600mm),配筋滿足設計及相關規(guī)范要求。
1號~6號中仍存在多處裂縫。1號~6號樓負一層車庫層:外墻及3號、4號、5號、6號樓梯間墻體存在裂縫;/F軸線框架柱、/F軸線框架柱存在斜裂縫;/F~E軸線梁靠F端、41/F~E軸線梁靠F端存在U型裂縫;41~44/E~F軸線范圍地坪出現不規(guī)則裂縫。1號~6號樓地上6層,即1(商場)+5(普通住宅)層:第三層、第四層填充墻體仍存在斜裂縫;外墻上出現斜裂縫。典型裂縫如圖2~4所示。
圖2 車庫層~/1/E軸線墻體裂縫示意圖
圖3 外墻典型斜裂縫
圖4 第三層42~43/D軸線填充墻裂縫
1號~6號樓地基基礎中:換填層厚度大于3m(換填層設計厚度為3m),換填層存在局部回填欠密實區(qū)和積水區(qū),換填層以下局部出現黏土層不均勻沉降引起的脫空現象。
①經計算,該搬遷工程1號~6號樓筏板厚度和配筋滿足安全使用要求。
②綜合分析,該搬遷工程1號~6號樓負一層、地上6層,即1(商場)+5(普通住宅)層存在裂縫,是由于地基基礎不均勻沉降引起。地基基礎的不均勻沉降是由水穩(wěn)換填層局部欠密實和換填層底部地質條件較差共同引起的。該搬遷工程1號~6號樓存在安全隱患,應采取處理措施。