陳興林,周宇晨
(江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司,江蘇 南京 210000)
某地下室工程分層分區(qū)開挖施工。開挖第二層地下室時,因場地地質(zhì)情況差、開挖后連續(xù)惡劣雨水天氣、基坑邊緣堆放建筑材料等原因,導(dǎo)致地基發(fā)生嚴(yán)重滑移,支護(hù)結(jié)構(gòu)明顯向基坑內(nèi)部傾斜。在施工單位采取立即回填、增設(shè)支撐、卸載等措施搶險處理后,發(fā)現(xiàn)已施工的 Ⅰ 區(qū)地下室結(jié)構(gòu)仍發(fā)生了明顯水平位移。經(jīng)測量后發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)水平位移達(dá) 5 cm 左右。經(jīng)事故處理專家組商議后,在該區(qū)域結(jié)構(gòu)加固及該項目復(fù)工前,為進(jìn)一步確定處理方案及確保施工過程結(jié)構(gòu)自身能夠滿足安全施工要求,需對已施工區(qū)域結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測鑒定。
該地庫工程設(shè)計為地下2層、局部地下1層框架剪力墻結(jié)構(gòu)(見圖1),采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、筏板基礎(chǔ),-1 層、-2 層層高均 3.3 m,地庫建筑面積 2.1 萬 m2。建筑抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,抗震設(shè)防烈度為 7 度,設(shè)計基本地震加速度值為 0.10g,設(shè)計地震分組為第一組,框架抗震等級為三級,建筑物場地類別為 Ⅳ 類。設(shè)計強(qiáng)度等級為:地下室外墻、混凝土柱、梁、板均采用 C 35,鋼筋采用 HRB400 鋼。鉆孔灌注樁樁徑 600 mm,樁長 51.5~58.5 m,混凝土標(biāo)號 C 35。
本工程基坑主要考慮采用上部卸土+下部采用水泥土重力壩或雙排樁的支護(hù)形式(見圖1)?;影踩燃壩鱾?cè)一級、2 層地下室為二級,其余側(cè) 1 層地下室為三級,基坑設(shè)計使用期限為一年。
圖1 該地下室工程及支護(hù)剖面示意圖(單位:mm)
該建設(shè)場區(qū)地形較平坦,無不良地質(zhì)作用,場地相對穩(wěn)定。場區(qū)淺層分布的①層填土土體成分復(fù)雜,土層均勻性極差;②-1層、③-1層、④-1層、⑦層粉質(zhì)黏土均勻性較好,其余地層土體均勻性較差。場地較穩(wěn)定,地基土均勻性一般,適宜本工程建設(shè)。土層分布如表1 所示。
表1 建設(shè)場地土層分布情況匯總表
Ⅰ區(qū)南側(cè)第二層基坑北側(cè)冠梁位移 7~9 cm;支護(hù)樁錨索部分被破壞;地庫北側(cè)土體沉降明顯,最大處達(dá)到 30 cm,相較事故發(fā)生前增大了約 15 cm。Ⅰ區(qū)及 Ⅱ 區(qū)間后澆帶鋼筋錯開約 5 cm(見圖2、圖3)。
圖2 該地下室工程現(xiàn)場照片
圖3 該地下室工程后夾帶鋼筋錯位照片
對Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)分部工程驗收記錄、上部結(jié)構(gòu)分部工程驗收記錄、隱蔽工程驗收記錄、基樁施工記錄、靜載和低應(yīng)變檢測報告、鋼筋、混凝土等原材料、試塊等檢測報告進(jìn)行了核查。結(jié)果顯示,事故發(fā)生前,Ⅰ區(qū)的工程質(zhì)量符合設(shè)計及相關(guān)質(zhì)量驗收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
對Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)沉降觀測資料進(jìn)行了核查。結(jié)果顯示Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)目前沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。
對Ⅰ區(qū)南側(cè)第二層基坑支護(hù)頂冠梁的水平位移進(jìn)行了檢測,測點水平位移 68~97 mm,如圖4 所示。
圖4 基坑支護(hù)頂冠梁水平位移示意圖
對Ⅰ區(qū)地下室底板水平位移進(jìn)行了檢測,測點水平位移 52~55 mm,如圖5 所示。
圖5 地下室結(jié)構(gòu)水平位移示意圖
采用基樁旁孔測試法對基樁完整性及基樁與承臺連接節(jié)點是否發(fā)生開裂進(jìn)行全數(shù)普查,該區(qū)域共 40 根工程樁。數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果顯示,所檢基樁樁身完整,均未見斷裂現(xiàn)象,基樁與承臺連接節(jié)點未見脫開現(xiàn)象,典型信號如圖6 所示。
圖6 基樁旁孔測試波圖形
抽取水平位移最大位置處 5 根工程樁,采用破損檢測的方法,對樁與承臺連接節(jié)點是否發(fā)生損傷進(jìn)行復(fù)查。未發(fā)現(xiàn)所抽取工程樁與承臺節(jié)點存在損傷。
用c*(x)表示一個面或一個頂點x賦值規(guī)則轉(zhuǎn)移后的結(jié)果, c(x→y)表示從x到y(tǒng)的所有權(quán)值。 下面將驗證對所有的V∪F,都有c′(x)≥0。因此矛盾。
采用低應(yīng)變測試方法對所抽取的 5 根基樁完整性進(jìn)行驗證檢測,所檢 5 根樁樁身完整性均判定為Ⅰ類樁。
采用錨桿靜壓樁裝置(見圖7)提供反力,對所抽取的 5 根工程樁采用慢速維持荷載法進(jìn)行了基樁承載力靜載試驗。設(shè)計單樁極限承載力為 3 700 kN,實測單樁極限承載力均≥3 700 kN。
圖7 錨桿靜壓樁靜載試驗裝置示意圖
對Ⅰ區(qū)主體構(gòu)件(底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(截面尺寸、實體混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置、保護(hù)層厚度等)進(jìn)行了少量抽測。抽測結(jié)果均符合設(shè)計圖紙及相關(guān)質(zhì)量驗收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。
對Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降、傾斜、扭轉(zhuǎn)等進(jìn)行了檢查檢測。未發(fā)現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)有明顯不均勻沉降、傾斜、扭轉(zhuǎn)。
對Ⅰ區(qū)墻、柱構(gòu)件相對位置進(jìn)行了檢查檢測。未發(fā)現(xiàn)墻、柱構(gòu)件的相對位置有發(fā)生明顯變化的情況。
對Ⅰ區(qū)主體構(gòu)件及其連接節(jié)點(底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等)的裂縫、變形情況進(jìn)行了全面普查檢測。檢查檢測結(jié)果匯總?cè)缦隆?/p>
1)Ⅰ區(qū) 3 根-1 層頂梁的梁底、梁測均存在一條南北向(豎向)裂縫,所測最大裂縫寬度為 0.16 mm。
2)Ⅰ區(qū) 2 塊-1 層底板及 2 塊-1 層頂板均存在一條南北向斜向裂縫,所測最大裂縫寬度為 0.18 mm。
3)Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)間后澆帶預(yù)留鋼筋沿橫向存在明顯錯位、偏移現(xiàn)象,偏移量約 5 cm。
4)Ⅰ區(qū)其余底板、鋼筋混凝土墻、柱、梁、板等構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)裂縫;墻、柱構(gòu)件的垂直偏差均在規(guī)范允許范圍內(nèi);梁、板未見明顯彎扭;構(gòu)件連接節(jié)點均未見損傷。
根據(jù)實際情況,對Ⅰ區(qū)主體結(jié)構(gòu)在施工狀態(tài)荷載作用、正常使用情況荷載作用情況下的承載力進(jìn)行驗算。結(jié)果顯示目前Ⅰ區(qū)鋼筋混凝土墻、柱、梁、板構(gòu)件的承載力能夠滿足設(shè)計在施工荷載作用情況下、正常使用荷載作用情況下的安全性要求[1-4]。
依據(jù) GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求,按照構(gòu)件、子單元、鑒定單元的層次對Ⅰ區(qū)進(jìn)行安全性鑒定評級。
基樁構(gòu)件均評為 bu 級;基樁與底板節(jié)點均評為 bu 級;2 塊底板評為 cu 級,其余底板評為 bu 級?;鶚稑?gòu)件集評為 Bu 級,基樁與底板節(jié)點構(gòu)件集評為 Bu 級,筏板構(gòu)件集評為 Bu 級。目前二層基坑已回填,監(jiān)測資料顯示場地處于穩(wěn)定。
綜上,在重新開挖施工前,Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)的安全性等級可評為 Bu 級。
墻構(gòu)件均評為 au 級;柱構(gòu)件均評為 au 級;3 根 -1 層頂梁構(gòu)件安全性等級評為 cu 級,其余頂梁評為 au 級;2 塊頂板評為 cu 級,其余頂板評為au級;構(gòu)件連接節(jié)點均評為 bu 級。墻、柱構(gòu)件集評為 Au 級,梁構(gòu)件集評為 Bu 級,板構(gòu)件集評為 Bu 級。結(jié)構(gòu)整體牢固性等級評為 Bu 級。不適于承載的側(cè)向位移等級 Au 級[5-7]。
綜上,目前上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級可評為 Bu 級。
根據(jù)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級評定結(jié)果,Ⅰ 區(qū)目前的安全性等級可評為 Bsu 級。
目前狀態(tài)下,Ⅰ區(qū)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)的安全性基本滿足設(shè)計的施工工況、正常使用工況下的安全性要求。Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大水平位移,3 根梁、2 塊底板、2 塊頂板因結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生了裂縫,Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)間后澆帶預(yù)留鋼筋發(fā)生錯位;需采取措施進(jìn)行處理。在確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力、變形能夠滿足要求達(dá)到情況下,可恢復(fù) 2 層地下室開挖施工?;謴?fù)施工前,需對結(jié)構(gòu)變形后項目繼續(xù)施工的可行性進(jìn)行論證。后續(xù)施工過程中需對支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移,Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)的水平位移、沉降變化等進(jìn)行實時監(jiān)測。施工完成后需對Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)安全性重新進(jìn)行鑒定。Q