上海某工程地下室上浮原因分析及处理方案

王会

摘 要：该文的背景为上海市某高档楼盘地下室由于2015年6月份雨水特别集中，并且由于各种原因，造成地下水位升高，由于施工单位没有进行降水施工，同时地下室顶板未进行覆土，造成部分部位集中出现了地下车库上浮，最大达到400 mm，并且伴随着地下室的上浮，在这一区域出现了梁柱节点、梁基础底板节点混凝土开裂并破坏等症状，该文针对这一现象阐述了事故发生的原因、处理事故的手段及处理结果，所做的工作对于类似的工程事故具有一定的参考价值。

关键词：上浮  抗拔桩  加固  方案

中图分类号：TU473.1         文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（c）-0176-02

1 工程简介

该工程位于上海市闹市区，为一新开发的高档楼盘，所有的建筑均为高层住宅，其中地下车库的面积为3.6万m2，地下室为框架结构，柱距为8.1 m×8.1 m，地下室高度为4.4 m，顶板为梁板结构，板厚150 mm，上面设计覆土厚度为1.5 m，基础底板为筏板基础，底板厚度为500 mm，每个柱底有一柱墩，柱墩平面尺寸为4.0 m×4.0 m每根柱下有两根抗拔桩，每根抗拔桩的设计承载力为420 kN，顶板结构布置及桩的布置见图1、图2。

上海市2015年6月初，雨水特别集中，这段时间，雨水过后，地下水位最高处位于室外地面以下100 mm，基本上与室外地面持平，按照常规施工顺序若提前进行了地下室顶板覆土，则在上部重量与抗拔桩同时工作的前提下可以保证结构的安全。但是由于施工条件的限制，覆土不能够提前进行，因此，为了防止地下室上浮并为了保证抗拔桩的安全必须在施工中进行降水，但是总包单位没有估计到这段时间的雨水来势凶猛，没有及时进行降水，因此，大雨过后发现有局部区域出现了大范围上浮，最大达到400 mm，伴随着上浮出现了结构开裂、混凝土损伤、构件破坏等现象，属于重大的工程事故。（如图3）

2 原因分析及计算复核

（1）原因分析。

由于在高水位下未及时进行降水，同时由于地下室顶板的覆土没有进行，因此，在地下水浮力的作用下，由结构自重、抗拔桩的抗拔力作用不能够平衡水浮力的作用，因此，产生了地下室上浮的现象。

（2）计算复核：以下为未覆土时抗拔桩的计算复核。

①顶板：（抗拔工况）地库顶板（200 mm）自重：   25×0.20=5.0 kN/m2。

底板：地库底板（500 mm）自重：

25×0.50=12.5 kN/m2

梁、柱折算荷载：238.35 kN

②作用在地下室结构上的活载：

顶板活载：10.0 kN/m2 底板板面活载：2.5 kN/m2

③底板水浮力：（±0.000絕对标高：4.200 m）。

1）底板板底相对标高为：-6.700 m。

（1）抗浮计算取高水位（抗浮设防水位），高水位相当相对标高-0.800 m。

F浮k1=[-6.700-（-0.800）]×10=5.900×10=-59.0 kN/m2。

④每一根桩顶所受上拔力标准值：

kn

经过计算得出确实证实了抗拔桩所承受的拉力已经超出抗拔力设计值，这也是出现工程事故的原因。

3 针对出现的各种情况所采取的相应处理方案

由于建筑为高档住宅区并且位于闹市区，出现这种情况后业主、总包、设计单位、安全鉴定单位、加固单位等进行多次协商，制定的方案原则：尽量以最小的动静、最经济的方案达到最安全的目的。

（1）针对抗拔桩上浮的处理：由于此区域的抗拔桩上浮最大达到400 mm，理论上来说抗拔桩应该已经破坏了，由于技术原因若进行抗拔桩的检测需要耗费巨大的人力和物力，结果也不一定满意，因此，最终达到的共识是假定抗拔桩已经失效，通过增加结构自重的方案将重力与浮力相平衡，采取的方案是增加基础底板的厚度，由原500 mm厚度增加到1000 mm，经计算可以达到设计意图。

（2）针对梁柱节点已经破坏的处理方案：由于部分梁柱节点混凝土已经酥松并破坏，节点已经不能够承受外力，采取的方案是混凝土替换的方案，在替换之前先进行结构卸载，然后采用高强灌浆料进行灌注，保证节点的整体性。

（3）针对梁柱节点有缺陷的处理方案：对于没有破坏的节点，主要出现一些不规则裂纹的节点，采用整体外包钢板的处理方案，增加节点的整体性能，其中包括梁柱节点及柱脚的加固处理。

4 加固效果及结论

针对该工程出现的这种事故，经过采用该论文的加固措施，无论从加固效果及视觉效果均达到了各方的满意，施工速度很快，并且极大的节约了项目投资，加固以后上海又经历了几次大型降雨，均没有出现任何问题，并且覆土以后也没有出现结构的二次损伤，结果证明采用的方案是安全合理的。

5 结语

该工程采用多种加固手段对受损结构进行了加固，通过严格的计算及针对性的处理方案，使得工程事故得到了圆满的解决，该文中的加固方法及思路值得同行借鉴并参考。

参考文献

[1] 建筑抗震鉴定加固手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[2] 混凝土结构加固设计规范[S].（GB 50367-2013）.

[3] 钢结构设计规范[S].（GB50017—2003）.