在建工程地下室上浮专项检测鉴定与加固措施

陈筱妹

（上海同丰工程咨询有限公司，上海 200444）

1 工程概况

该项目建设用地面积67169.1m2，总建筑面积143881m2，其中地下建筑面积36822m2。该在建项目地下共1层，结构层高4.2m，主要为车库和设备用房，该次检测地下室范围为2500m2。该地下车库平面规则，柱距多为8.4m、6.0m。根据设计图纸，该次检测区域地下室底板和顶板间的净高多为3.9m（结构净高），地下室顶板最大覆土厚度为1.5m，最小覆土厚度为1.2m。

该地下室结构桩基主要为桩-承台+筏板基础，地库区域柱下承台多为矩形（少数为多边形），平面尺寸多为2600mm×2600mm，高度多为800mm。原设计桩为预应力管桩，包含2种抗压桩和1种抗压兼抗拔桩，其中抗压桩单桩竖向抗压承载力特征值分别为1150kN和1050kN，抗压兼抗拔桩单桩抗压承载力设计值为900kN，单桩抗拔承载力设计值为350kN。该项目建筑场地属湖沼平原地貌类型，为稳定场地，适宜该工程建设。拟建场地属Ⅳ类场地，抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组；场地20m深度范围内经液化判别为不液化土层，设计时不考虑地基土的震动液化问题。

地下室为单层框架结构。地下室底板厚度多为400mm，基础底板顶面标高为-5.700m。地下室顶板采用主梁+厚板形式（柱顶设有柱帽，跨中无次梁），顶板厚度为300mm、350mm，被检测区域顶板面标高为-1.500m；框架柱截面多为600mm×600mm，框架柱纵筋多采用Φ22mm，柱箍筋多为Φ8mm@100mm/200mm；框架梁截面尺寸多为450mm×600mm，纵筋多为Φ25mm，箍筋多为Φ8mm@100mm/200mm。被检测区域地下车室结构混凝土强度设计等级均为C35，抗渗等级P6。

2 地下室上浮事故概况

由于施工时段恰逢雨季强降雨，施工现场地下水位上升，无法在短时间内消退，而地下室顶板未能及时覆土，地下室抗浮能力不足，引起地下室局部上浮。地下室顶板最高点隆起达到471mm（相对于地下室顶板板面标高）。

3 现场检测结果

为了解该次地下室上浮对结构产生的影响，依据相关规范规程[1-7]，检测单位对该地下室结构进行了以下检测：结构体系、结构构件尺寸复核；地下室柱垂直度测量；地下室顶板相对高差测量以及地下室裂缝损伤情况调查。

3.1 结构体系、结构构件尺寸复核

现场对该次检测范围内地下室结构体系进行了复核，结果表明房屋的结构体系形式、结构构件等与原设计基本相符。房屋的平面轴线尺寸、层高等总体上与原设计基本相符。柱网轴线实测与设计值相差值在0.1%以下，实测层高与设计层高相差在0.5%以下。

现场对该次检测范围内地下室柱截面尺寸进行了复核，结果表明受检区域地下室柱截面尺寸与原设计基本相符，实测值与设计值相差不超过2%。

3.2 地下室柱垂直度测量

根据现场测量条件，依据国家行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ 8—2016），用全站仪测量房屋地下室框架柱的相对垂直度，测量结果包括原始施工误差、测量误差和累计总体变形，详情如图1所示。

图1 柱垂直度测量结果（单位：mm）

测量小结：各框架柱东西向及南北向倾斜趋势无明显规律，东西向倾斜率为1.64‰～8.06‰；各框架柱南北向倾斜趋势无明显规律，南北向倾斜率为0.39‰～7.20‰。总体上受检区域地下室柱倾斜率相对较小，个别倾斜率相对较大。

3.3 地下室顶板相对高差测量

根据现场测量条件，依据国家行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ 8—2016），用全站仪测量地下室顶板的相对高差以反映不均匀沉降情况，测量结果包括原始施工误差、测量误差和累计总体变形，详情如图2所示。

图2 地下室顶板相对高差示意图（单位：mm）

测量小结：东西向及南北向不均匀沉降均无明显规律。

3.4 地下室裂缝及损伤情况调查

现场调查了地下室局部区域[（A-J/10-16）轴区域]的框架柱、墙体、顶板及底板等裂缝及损伤情况，如图3所示。结果表明：

（1）地下室顶板、框架梁、底板无明显损伤。

（2）框架柱相对损伤明显，大多柱裂缝普遍，裂缝多分布在上下柱端（上下约300mm范围），呈多维水平或斜裂缝，裂缝宽0.1～0.8mm，水平裂缝多横贯整个柱面，斜裂缝长度为0.1～1.0m，如图3（a）、（c）、（d）所示；多数框架柱混凝土压碎，少数柱混凝土压碎且露筋（露筋且钢筋弯曲），混凝土压碎区域多在柱两端角部，如图3（b）所示；框架柱中间部位无明显损伤，基本完好。

（3）框架柱的柱帽损伤较小，仅少数柱帽底部有水平裂缝。

（4）地下室外墙（A轴）竖向裂缝普遍，裂缝宽0.4～0.5mm，长0.6～1.2m；部分填充墙损坏较严重，裂缝普遍，多处出现了贯穿裂缝，此外还有砌块破损、断裂、粉刷脱落等损伤。

4 分析与评估

4.1 房屋现状评估

现场裂缝及损伤检测结果表明：

（1）地下室顶板、框架梁、底板无明显损伤；

（2）框架柱的柱帽损伤较小，仅少数柱帽底部有水平裂缝；

（3）地下室外墙（A轴）竖向裂缝普遍，缝宽0.4～0.5mm，长0.6～1.2m；部分填充墙损坏较严重，裂缝普遍，多处出现了贯穿裂缝，此外还有砌块破损、断裂、粉刷脱落等损伤；

（4）框架柱裂缝普遍，大部分柱混凝土压碎，少数柱存在混凝土压碎露筋（露筋且钢筋弯曲的现象）。

图3 地下室结构构件损伤图

根据柱裂缝及损伤普查结果，将框架柱的损伤划分为4个等级。D级（严重损坏）：框架柱混凝土开裂普遍，混凝土压碎且露筋（或露筋且钢筋明显弯曲），此类型柱损伤严重，存在隐患点；此类型柱有10/G轴、10/E轴、11/B轴、12/J轴、15/G轴、15/C轴6根框架柱，占总普查数的17.1%；主要损伤除裂缝普遍以外柱顶角部混凝土压碎且露筋（部分柱露筋且钢筋明显弯曲），柱底角部混凝土压碎但不露筋，顶部损伤更为严重。C级（局部严重损坏）：框架柱混凝土开裂普遍，柱顶或柱底（约上下柱端300mm部位）角部混凝土压碎，框架柱中间部位无明显损伤，基本完好；此类型柱包含除A、B、D级以外的其他框架柱，占总普查数的51.8%。B级（一般损坏）：框架柱混凝土开裂较普遍（约上下柱端300mm部位），无混凝土压碎情况，框架柱中间部位无明显损伤，基本完好；此类型柱有11/E轴、12/E轴、12/C轴、13/E轴、13/G轴、14/E轴、16/B轴、16/G轴8根框架柱，占总普查数的22.6%。A级（基本完好）：框架柱混凝土裂缝较少或无开裂，无混凝土压碎情况；此类型柱有12/A轴、13/A轴、14/A轴3根框架柱，占总普查数的8.5%；主要损伤仅为柱帽出现裂缝，柱本身基本完好。

4.2 地下室局部上浮评估

在出现地下室上浮情况以后，施工单位及时采取开孔泄压等措施控制地下室上浮情况，采取措施以后，地下室顶板及底板明显回落，且沉降基本趋于稳定。现场检测结果显示：

（1）各框架柱东西向及南北向倾斜趋势无明显规律，总体上受检区域地下室柱倾斜率相对较小，仅个别倾斜率相对较大。

（2）地下室底板泄压回落后，东西向及南北向不均匀沉降无明显规律，监测数据也表明地下室沉降基本趋于稳定。

（3）地下室框架柱、地下室外墙、室内填充墙均出现了不同程度的损伤，上浮区域地下室柱裂缝普遍，多数柱混凝土压碎（柱顶压碎较柱底更为严重），少数柱露筋（露筋且钢筋弯曲），地下室外墙（A轴）竖向裂缝普遍，室内填充墙裂缝普遍，甚至有少数贯穿裂缝、砌体破碎、粉刷脱落等。综上所述，地下室上浮区域中间跨相对损伤严重，边跨（靠近地下室外墙）损伤相对较轻；地下室上浮对地下室造成了一定程度的损伤，部分柱损坏严重，存在一定结构安全隐患，部分填充墙损坏严重。建议对这些存在问题和安全隐患的结构构件和非承重构件进行维修和加固，特别是框架柱，应针对不同损伤程度采取相应的维修和加固方法。

5 结论

通过对该地下室沉降的详细检测与评估，得到以下检测结论：

（1）现场对房屋的地下室结构体系进行复核，结果表明受检区域地下室的结构体系、梁柱的布置等与原设计基本相符。

（2）变形测量结果表明，各框架柱东西向及南北向倾斜趋势无明显规律，总体上受检区域地下室柱倾斜率相对较小，个别倾斜率相对较大。地下室顶板相对高差测量结果表明，东西向及南北向不均匀沉降无明显规律，地下室顶板相对高差总体上不大。施工单位提供的监测数据表明，目前大部分监测点已回落，沉降已基本稳定。

（3）裂缝调查结果表明，受检区域顶板、底板及框架梁未见明显损伤，评定为A级；个别柱帽损伤较小，评定为A级；地下室外墙（A轴）竖向裂缝普遍，评定为B级；部分填充墙损坏严重，评定为C级；现有损伤多为框架柱受损，主要表现为大多数地下室框架柱损坏较严重（评定为C级，即混凝土开裂普遍，柱顶或柱底混凝土压碎），少数柱混凝土损坏严重（评定为D级，即框架柱混凝土开裂普遍，混凝土压碎且露筋，或露筋且钢筋弯曲），其他均为一般损坏（评定为B级，框架柱混凝土开裂较普遍，无混凝土压碎情况）或基本完好（评定为A级，框架柱混凝土裂缝较少或无开裂，无混凝土压碎情况）。

地下室上浮对受检区域地下室造成了一定程度的损伤，建议针对构件损伤程度采取相应的维修和加固方法，以确保上部结构安全。该项目的成功实施为今后类似工程实践提供了有利参考。