司翎
(山西五建集团有限公司,山西 太原 030013)
某仓储建筑为坐南朝北建筑,平面布置呈矩形,该建筑无相关设计和施工资料。根据现场实际量测,该建筑东西向长约为39.6m,南北向宽约为11.5m,檐高约为4m,建筑面积约为455.4m2。该建筑为地上一层砌体结构,未设置圈梁、构造柱,墙厚均为240mm,砖、砂浆强度和建造年代均不详,屋面形式为双坡+钢屋架+彩钢顶。该建筑东侧紧邻某道路,该道路正在进行地下综合管廊施工。据业主反映,自该道路综合管廊开挖基坑后,发现仓库墙体和附近路面产生不同程度的裂缝和其他缺陷,为确保安全避免发生恶性事故,业主和综合管廊施工方共同委托对其进行现状缺陷检测,查明缺陷产生原因及危害。
为查明缺陷产生原因,并结合委托方要求,制定相应的检测方案,检测方案主要是绘制仓库的建筑平面示意图,查明仓库的基础情况,检测仓库和综合管廊基坑的位置关系,普查目前仓库及周边的现存缺陷,了解综合管廊的施工情况,最后根据检测情况确定缺陷产生的原因及危害。
根据房屋现状,现场量测仓库的尺寸布置,并绘制建筑平面示意图,如图1 所示。
图1 建筑平面
现场在12/A 轴处外侧开挖探井,查明基础情况。经查,该建筑基础埋深约为840mm,基础型式为砖砌条形基础,基础及墙体表观砌筑质量较差,基础情况如图2 所示。
图2 基础情况
经现场量测,发现仓库东侧墙体(12/A-B 轴)距离综合管廊基坑边缘的距离约为2.6m,其相对位置关系如图3 所示。
现场检测中发现,仓库东侧墙体(12/A-B 轴)明显与南、北两侧墙体拉开,向东侧产生位移,墙体外侧缺陷较为明显,最大裂缝宽度约为30mm,缺陷情况如图4 所示。仓库与东侧综合管廊间的临时道路上存在两条南北走向的裂缝,裂缝宽度约为5mm。仓库东侧墙体与东侧临时道路地面交界处拉开,拉开距离约为10mm。
图4 仓库墙体缺陷最严重部位
对仓库12/A 和12/B 轴进行倾斜测量,检测结果显示12/A轴的斜率为0.73%,12/B 轴的斜率为0.47%,且倾斜方向均主要向西倾斜。对仓库1-5/A-B 范围内的墙体进行倾斜测量,检测结果均为1%左右,且倾斜方向主要为向南或北向倾斜。倾斜测量结果均超过相关规范的要求。
综合管廊基坑开挖深度约为8.5m,基坑开挖宽度为12.85m,支护长度为420m。基坑支护使用钢板桩,规格为拉森ISP-IV 型钢板桩小企口搭接,钢板桩有效幅宽400mm,有效高度170mm,厚度15.5mm。其长度为15m/根,每个施工段50m 需260 根钢板桩。地下2m 位置设置一道609mm×16mm 钢管支撑,支撑间距为3m,腰梁采用双拼H500×300×11×18 型钢。现场对未施工部位的开挖深度进行量测,实际量测结果约为8.5m,与设计文件和施工方案相同。查阅第三方变形监测报告,报告显示自开挖基坑至现场检测时,仓库墙体和基坑均有不同程度的变形,但变形量均未超过规范要求。《岩土工程勘察报告》显示,自地面至基坑底部的土层主要为杂填土(层厚:1.0~2.5m)、湿陷性粉土(层厚:3.5~6.0m)粉土、(层厚:8.5~9.0m),场地稳定地下水埋深8.2~9.0m,属于潜水,由大气降水、生活用水垂直向补给和汾河支流侧向径流补给,以径流方式及蒸发方式排泄,流向为由东向西,流向为由东向西,季节性水位变幅约为0.5m。
(1)房屋主体缺陷
仓库现状缺陷主要为东山墙外倾、纵横墙交接处明显开裂,结合第三方变形观测报告,在东侧综合管廊施工过程中,平阳宾馆宴会厅地基产生了不同程度的不均匀沉降,且综合管廊基坑西侧支护结构产生一定的水平位移。通过现场开挖的探井得知仓库基础型式为砖砌条基,基础埋深均较浅,基础截面尺寸均较小,基础刚度较小,抵抗变形能力较差。当外界对地基进行扰动时,地基出现不均匀沉降,基础易变形而导致上部结构产生变形裂缝。因此该仓库东侧墙体现存缺陷是由于基础较为薄弱,抵抗变形能力较差,受东侧综合管廊施工影响产生的地基不均匀沉降和地基土体水平位移而产生的变形裂缝、纵横墙交接处拉开、东侧墙体位移等缺陷。
该仓库西侧南、北墙墙体顶点位移超出国家现行相关规范的限值要求,这是由于南、北墙长度较长,加之基础较为薄弱,抵抗变形能力较差,墙体上部无有效约束,在长期使用过程中,受环境和自身结构劣化、结构体系不合理影响而产生变形。通过对变形处墙体进行检查,未发现墙体附近存在其他较为明显的缺陷,结合仓库南墙的外部支撑与墙体交界处的缝隙和相关的调查了解可知,该墙体变形的存在由来已久。
(2)外围路面缺陷
该仓库东侧墙体和综合管廊走向的裂缝是由于受综合管廊基坑开挖时的突然卸载效应,导致基坑西侧支护结构产生一定的水平位移。
(1)房屋主体缺陷
仓库现存缺陷是地基不均匀沉降和地基土体水平位移而产生,此种程度的缺陷影响墙体构件的承载能力和结构的整体性,存在一定的安全隐患,应立即对东侧墙体进行加固处理,亦可考虑重砌东墙。
仓库西侧南、北墙墙体顶点位移超出国家现行相关规范的限值要求,这是在长期使用过程中产生的陈旧变形,此种程度的缺陷影响墙体构件的承载能力,存在一定的安全隐患,应对倾斜墙体进行加固,并按现行相关规范增设圈梁和构造柱等抗震构造措施。
(2)外围路面缺陷
外围路面存在的缺陷是由于综合管廊基坑开挖产生一定的水平位移。这些缺陷目前已经对仓库的结构安全造成影响,同时从一定程度上也影响道路的使用功能。
依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292—2015[1]附录H的相关规定,该仓库的基础与综合管廊的位置关系属于Ⅰ类影响区,尽管规范H.0.3 中第1 条的规定进行建筑结构安全性鉴定可不考虑临近地下工程施工的影响,但在综合管廊基坑施工前,施工单位应对Ⅰ类影响区内的建筑提前做好现状缺陷检测,且对可能影响的临近建筑做好相应的加固预防工作,避免后续施工时延误工期或产生不良事故。