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厂房地坪下沉原因及处理透析

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某企业厂房建筑所在场地原为水塘,后堆填了较厚的建筑垃圾及人工填土,工程地质条件较差。该建筑完成大面积场地回填,经地质钻探,施工图设计,桩基础的施工,地面建筑施工验收后交付使用。

一、房屋质量发现问题及前期处理

该建筑投入使用后,发现地坪明显下沉并产生严重开裂,二层楼面板、三层楼面板有裂缝,B单元F—G轴间的横向屋面框架梁、屋面次梁靠近F轴附近的端部也产生大量裂缝和外墙的渗水现象。成立了专门的整改小组,对该建筑建筑结构情况进行复核,对房屋和地坪损伤状况、结构混凝土强度、地坪构造及其混凝土强度、地坪沉降情况、房屋沉降情况、房屋沉降和倾斜情况、地坪和房屋使用荷载等进行检测和调查,对房屋损伤原因作出分析,对房屋结构安全性作出综合评价,并提出处理建议。

二、地坪下沉并产生严重开裂原因分析及处理

(一)损伤原因分析

(1)地质报告显示该建筑处的地质情况较差,其中第3层土的弹性模量很低。地质条件较差是引起室内地坪大面积不均匀沉降的客观原因。设计时对地面沉降估计不足,未采用合理的地基加固措施是引起地面大面积不均匀沉降的主要原因。施工时,地坪混凝土强度偏低、混凝土面层和垫层偏薄降低了混凝土地面的抗裂度,使其过早开裂。

(2)地质条件较差也是引起室外地坪沉降的客观原因,回填土较厚且自回填至室外地坪施工时间偏短是室外地坪产生沉降的主要主观原因,回填土未夯实则进一步加剧了室外地坪的沉降。

(3)考虑柱基相对不均匀沉降作用时,B单元F轴框架梁、吊车梁支座截面弯矩超过或接近其相应的极限弯矩,存在重大安全隐患;且F轴框架梁、吊车梁的裂缝分布规律与F轴相对不均匀沉降规律基本相符。因此,柱基的不均匀沉降是引起结构构件损伤尤其是F轴梁柱板等损伤的主要原因。

(4)各单元墙体开裂主要是由于柱基相对不均匀沉降引起的。B单元E轴、G轴均未发现有明显相对不均匀沉降规律,只有F轴存在显著的相对不均匀沉降现象。分析表明7~9轴间的F轴柱下复打桩存在施工缺陷或其桩基区域场地土严重不均匀是导致F轴柱基相对不均匀沉降的主要原因。

(二)处理方案

(1)凿除所有开裂和沉降较大的地坪,采用桩基对地基进行加固处理,再按照国家标准浇注混凝土地坪。

(2)拆除建于开裂、沉降严重的地坪上的所有墙体和高耸构筑物,待重新浇筑地坪后再砌筑墙体。对和地坪不直接相连的开裂墙体采用双面钢筋网水泥砂浆进行加固处理。

(3)在B单元7F柱附近增设勘探孔,查明该区域实际土层分布情况,以便制订合理的地基基础加固处理方案。

(4)对于F轴B单元的危险构件,应立即采取可靠措施先对柱基础及地基进行加固处理,确保柱基不继续沉降,再对危险梁板柱构件进行加固处理,且在加固处理之前应加强观察并作好临时防护措施。

(5)在地基处理并沉降稳定后对渗水屋面重做防水,并在渗水部位板底结构表面涂刷渗透型阻锈剂。

(6)楼面板开裂严重处(裂缝宽度超过0.3mm)宜采用灌浆法对裂缝进行修补。

(7)由于该建筑房屋结构复杂、地基不佳、使用荷载较大,所有加固处理工作结束后,在房屋结构上增设永久性沉降观测点,定期对房屋的沉降进行观测。

(8)结构加固时,应尽量不伤害原有结构构件。

(三)初步结论

(1)客观原因。包括:地质条件较差引起室内地坪大面积不均匀的沉降,回填土较厚且自回填至室外地坪施工时间偏短等。

(2)主观原因。主要有:①设计时对地面沉降估计不足,未采用合理的地基加固措施;②大量回填土未进行事先夯实处理加剧了室外地坪的沉降;③施工时,地坪混凝土强度部分偏低、混凝土面层和垫层偏薄降低了混凝土地面的抗裂度,使其过早开裂;④B单元F轴存在显著的相对不均匀沉降现象。分析表明7~9轴间的F轴柱下复打桩存在施工缺陷或其桩基区域场地土严重不均匀是导致F轴柱基相对不均匀沉降的主要原因。

三、加固施工

B区F/7-9的三个承台采取增加静压桩,扩大承台,提高承载力的加固措施,对于上部相关梁、板的裂缝根据压桩后基础反弹情况再另行设计。

对整个室内的地坪(A、B、C区)采用18m长的树根桩穿过软土,使地面架空,架空结构层采用梁板结构,使整个地坪与土层脱开,从而解决不均匀沉降问题

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