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高层建筑地下室上浮破坏原因及处理措施

2020-01-19田春阳河南省顺轩建设工程有限公司

环球市场 2020年18期
关键词:抗浮管桩灌浆

田春阳 河南省顺轩建设工程有限公司

一、地下室抗浮设计常见形式

第一、预应力管桩,在地质较差、以桩周摩擦力位置的建筑中应用较多,与混凝土灌注桩相比,造价相对低廉,成桩速度较快,具有明显的经济效益。第二、钻孔灌注桩,由于桩身强度较大,但是侧摩擦阻力极易退化,在地下水位的升降作用下,地下室的工况也会相互交替,桩的受力方式随之改变,桩周土被重塑,降低了抗剪强度和抗拔力。第三、锚杆桩,在地下室天然基础上广泛应用,抗浮要求必须得到满足,主要分为三种,分别是集中点状布置、集中线状布置和面状均匀布置。实际施工中,需要根据地址和场地自然状况,选择合适的方式,有效控制风险,保证经济效益。

二、地下室上浮事故后应急处理措施

(一)加载

加载能够使地下室的重量快速增加,能够使水浮力以及地下室侧墙与土壤间的摩擦力得到平衡,以原有高程为基点,土体中的地下室能够下沉。在具体加载的过程中,需要先对楼板的承载能力进行计算,将重物堆置在楼梯板上,比如钢筋等分量较大的重物,在翘起的角落进行防治,避免楼板和梁等构件遭到不必要的破坏。

(二)抽水

由于地下水位升高,增加了上浮力,超过了结构抗浮设计的规定值,则会出现地下室上浮现象,因此,处理重点是将地下水位降低到合理位置。可以重新启动原有的抽水井,或者重新打设新的水井,实施加载或者洗砂等操作,保障地下室下沉。只有消灭上浮的动力,与其他手段相互搭配,才能达到理想效果。

(三)解压

由于地层的特殊性或者场地的限制,抽水施工难以正常进行,在水位不断升高的过程中,底板下的基础水压会逐渐增大。因此,可以使用钻机,释放地下室底板的地下水,开孔泄压后,会出现回落现象,控制在规定范围内,进行配套的加载操作。另外,如果地下室外侧空地空间大,可以挖除四周的土方,消除地下室侧壁上的土体摩擦力,方便地下室的下沉,达到设计的标高位置。

(四)洗砂

洗砂的方式主要有两种,一种是在高压作用下,对地下室侧墙边的土壤进行扰动,使地下室侧壁的摩擦力降低,但是,土可能会进入地下室底板,淤泥更多更严重,不利于后期施工的正常进行,因此,施工应慎重进行。另一种方法,借助高压,淤泥和泥沙经过洗砂孔冲散,经过冲洗之后,地下室下沉良好。

三、工程概况

某工程占地总面积为22587㎡,地上总面积为56908㎡,地下室一层,地上十九层,采用框架剪力墙结构。抗拔桩采用预应力管桩,地基基础设计为甲级,抗浮桩使用先张法预应力管桩,桩基础的持力层为中砂层,采用放坡土钉墙素喷处理。由于降水等的影响,部分混凝土构件及墙体出现挤坏和拉裂等现象,并伴随着一定的上浮现象。

四、高层建筑地下室上浮破坏后的修复加固方案

(一)注浆加固

确定注浆加固的范围,将注浆孔布置在单根预应力管桩附近,选择灌浆剂和425号普通硅酸盐水泥为注浆材料。主要为浅层加固,以地下室承台底面下0.2m为范围,视作承台注浆深度;地下室底板面以下0.5m规定为底板注浆深度。注浆的顺序先底板后承台,按照从内到外的顺序进行。压密注浆的时候,应先施工放样,结合设计深度和位置,对注浆孔位进行确定,如果存在钢筋,需要适当移动位置。在钻孔的时候,直径一般为60mm,使用钢筋探测仪,对钢筋位置进行探明,然后合理钻孔,有效避开钢筋。在砼底板上安装橡塞密封注浆管,避免注浆过程中出现冒浆现象,注浆按规定步骤进行,注浆压力控制在1Mpa以内,可以根据现场注浆试验确定具体数值,水泥浆的水灰比大约为0.7,可与灌浆液相互掺入,同时,在初次水泥初凝后,可以利用二次注浆法,控制注浆间隔,使底板下的空隙得到密实。

(二)顶板开裂变形加固

如果裂缝的宽度小于0.2mm,可以使用角磨机切割片,将V型槽开在裂缝处,对表面涂抹一般选用专用裂缝灌注胶,裂缝内渗入了胶料,能够封闭弥补裂缝。如果裂缝宽度大于0.2mm,需要采用化学灌浆处理的方式,之后应适当补强,可以将碳纤维贴在底板双向。在化学灌浆的时候,先处理裂缝,之后开槽,向两侧加宽,使用钢丝刷等清除干净砼碎粉尘。埋设灌浆嘴,将改性环氧树脂胶泥均匀涂抹在灌浆嘴底周边,然后在选定的裂缝上进行按压。封闭裂缝之后,为了检测漏气情况,可以采取压气操作,对封闭效果进行检查,将肥皂水涂抹在裂缝周边,直到不漏气为止,可以停止该项操作。等到封缝胶泥的强度达标后,可以压力灌浆裂缝,进行相应的补胶操作,0.2~0.3Mpa为灌浆压力值,之后进行粘碳布施工并进行全面的养护施工。

(三)框架梁开裂变形加固

观测现场的实际情况,分析竖向裂缝较多的地方,可以采取灌浆封闭处理,保证梁的裂缝能够有效弥补,提升梁的安全性。应先注浆封闭柱裂缝,加固倾斜又开裂严重的柱,可以采取湿法包钢对柱进行补强,在不影响车道宽度的前提下,使用抹灰的方法,修复垂直倾斜的柱子。结合柱子开裂的轻重程度,使钢和原柱能够粘结,在型钢骨架的约束作用下,防止原柱的横向变形,提高了最终的承载力和延展性。

(四)剪力墙裂缝渗漏修补

对裂缝表面的障碍物进行清除,整理出适当的操作面,对需要修补的裂缝长度进行标注,之后进行整体修复。观察裂缝的水源、流水通道等具体情况,确定裂缝的中心线位置,在30cm间距内,钻注浆孔在中心线两侧,倾斜角为45度,对渗漏道进行截取。在清洗注浆孔的时候,对注浆孔的渗漏点位置进行检查,判断是否能够通向注浆道,将反向屏蔽注浆嘴安装好,孔深大约三分之二的位置即为出浆深度,裂缝所在的位置不能用膨胀胶皮堵住。在泵入浆液的时候,应从最低位置开始,14kg/c㎡为灌浆压力的最大值。如果灌浆符合预计设计压力值,或者传递连续进行,可以将灌浆连接件进行移动,与下一个相邻的注浆嘴进行连接。在灌浆过程中,如果浆液漏出来,需要立即进行检查,堵塞和封堵使用未经处理的维丝或聚酯纤维等吸收性材料。

五、结束语

在城市高速发展的背景下,地下空间的开发成为城市建设的需求,抗浮设计是重点工作之一。应掌握城市地下水的分布状态,对渗流场的变化趋势进行研究,根据地下水位的高度,确定浮力设计的最佳值,增强抗浮设计的安全性,实现理想的经济效果。在实际施工的时候,需要结合实际情况,对相关参数进行调整,保障施工的最终效果,符合现代化建筑施工的要求,推动社会的进步。

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