某地下车库超载堆土检测及处理措施

戴丹丹，许发俊，宋宏达

（甘肃土木工程科学研究院有限公司，甘肃 兰州 730020）

0 引言

该地下车库施工单位在实际施工过程中，由于施工现场协调管理存在纰漏，导致车库顶板超载堆土，尽管堆土时间短暂，但仍对部分受力构件造成损伤，为确定受力构件实际受损程度，对堆土区域内构件进行现场检测，并根据检测结果对相应构件提出处理措施，为类似地下车库工程施工起到提醒警示作用。

1 工程概况

兰州市某住宅小区地上建筑物共 10 栋主楼，主楼 17 层，全部为住宅建筑，地下 1 层为小区配套地下车库。地下车库结构形式为框架结构，结构安全等级为二级，建筑使用年限为 50 年，抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第三组，设计地震峰值加速度值为 0.15g，框架抗震等级为三级。地基基础设计等级为甲级，基础形式为柱下钢筋混凝土独立基础，基础持力层为碎石层。车库层高 4.0 m，主要柱网尺寸 8.1 m×8.1 m、8.1 m×6.6 m、8.1 m×7.5 m。车库框架柱、框架梁、现浇板混凝土强度等级均采用 C35。受力钢筋牌号采用HRB 400，框架柱截面采用 600 mm×600 mm，框架梁截面采用 450 mm×900 mm，板厚 300 mm。该地下车库施工单位在施工过程中，在该车库局部位置进行超载堆土（X向 3 跨，Y向 2 跨），原设计车库顶板覆土厚度为2.1 m，实际堆土厚度为 4.2 m，堆土 1 d 后转移覆土，后发现超载堆土区域内混凝土框架梁跨中出现受力裂缝，框架柱、现浇板未发现裂缝。

2 结构检测

对检测现场堆土区域内构件调查，框架柱、现浇板未发现存在变形、开裂等现象，仅在框架梁跨中部位发现裂缝，考虑超载堆土已转移，构件已恢复正常受荷情况。本次结构检测主要针对存在受损的框架梁构件。

2.1 框架梁混凝土强度检测

构件混凝土强度是影响构件受力承载的主要因素。现场检测时，对超载堆土区域内框架梁混凝土强度采用资料调查和现场回弹法检测。

1）对施工单位的施工记录、同条件试块和标养试块强度试验报告、结构实体检测报告进行调查，超载堆土区域内混凝土构件强度满足要求。

2）对超载堆土区域内框架梁混凝土强度采用回弹法检测，检测结果如表 1 所示，根据检测结果，框架梁混凝土强度推定结果满足设计 C35 要求。

表1 框架梁混凝土强度检测结果

2.2 受力钢筋检测

构件受力钢筋同样是影响构件受力承载的主要因素。现场检测时，对超载堆土区域内构件受力钢筋采用资料调查和现场钢筋探测检测。

1）对施工单位的施工记录、钢筋材质证明、合格书、钢筋复试报告进行调查，超载堆土区域内混凝土构件钢筋材质均满足要求。

（7/7），经采用钢筋探测仪检测，梁底受力钢筋根数满足设计要求。原设计现浇板板底钢筋 18@150，经采用钢筋探测仪检测，板底钢筋间距满足设计要求。

3）对超载堆土区域内框架梁、现浇板钢筋保护层厚度探测检测。框架梁钢筋保护层厚度共检测 63 个点，其中 58 个点钢筋保护层厚度符合 GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》［1］附录 E 梁类构件允许偏差 +10 mm，-7 mm 的要求，钢筋保护层厚度合格点数占抽检总数的 92.1 %，其中不合格点的最大偏差不大于附录 E.0.4 条规定允许偏差的 1.5 倍。现浇板钢筋保护层厚度满足 GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》附录 E 板类构件允许偏差 +8 mm，-5 mm 的要求，钢筋保护层厚度合格点数占抽检总数的 91.6 %，其中不合格点的最大偏差均不大于附录 E.0.4 条规定允许偏差的 1.5 倍。

2.3 截面尺寸复核检测

对超载堆土区域内框架梁截面尺寸检测，采用钢尺检测，检测结果如表 2 所示，根据检测结果，截面尺寸符合 GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》第 8.3 条中表 8.3.2 现浇结构位置和尺寸允许偏差中截面尺寸允许偏差 +10 mm，-5 mm 的要求。

表2 框架梁截面尺寸检测结果 mm

2.4 挠度检测

对超载堆土区域内框架梁和现浇板挠度检测，采用全站仪检测，检测结果如表 3 所示，根据检测结果，3 根框架梁挠度实测值不满足受弯构件的挠度限值 l0/250 的要求。现浇板挠度实测值均满足挠度限值的要求。

表3 挠度检测结果

2.5 裂缝检测

对超载堆土区域内框架梁和现浇板裂缝检测，裂缝调查如表 4 所示，裂缝形态如图 1 所示，7 根框架梁存在裂缝，裂缝出现在跨中位置，梁底及梁侧面均存在，环绕一圈，裂缝宽度在 0.2～1.0 mm，由裂缝出现的位置和裂缝形态，裂缝主要是由于堆土超载后出现的受力裂缝。现浇板未发现裂缝。

图1 梁跨中裂缝

表4 裂缝调查结果

3 超载复核

3.1 受弯承载力复核

框架梁跨中正截面受弯承载力复核，在堆土荷载作用下，计算混凝土梁能承受的最大弯矩值。考虑现浇楼板对梁承载力影响，梁截面考虑楼板翼缘作用，按 T 形截面进行承载力复核，受压区有效翼缘计算宽度取2 700 mm，受压区翼缘厚度取 300 mm，梁所能承载的最大弯矩M=2 469.2kN·m。由最大承载弯矩值，按两等跨连续梁跨中弯矩静力系数，考虑实际梁端固结效应，跨中弯矩静力系数按最不利 0.070 计算，覆土容重按 18 kN/m3考虑，混凝土梁最大承载覆土厚度为 3.7 m，实际堆土高度超过最大承载堆土高度，超载 14 %。

3.2 挠度计算复核

3.3 裂缝计算复核

框架梁裂缝计算复核，在堆土荷载作用下，梁所能承载的最大弯矩M=2 469.2 kN·m，经计算混凝土梁受弯构件的裂缝值为 0.377 mm，不满足规范允许值0.30 mm 的要求，超允许值 25.7 %。

4 评定结果

通过现场结构检测和超载计算复核，地下车库在超载堆土前，结构性能满足设计要求，能够达到设计要求并能正常发挥其使用功能。超载堆土后，堆土荷载较原设计覆土高度超 2 倍多且堆土时间短，同时原结构地下车库顶板考虑消防车荷载，虽然超载堆土对结构产生一定影响，个别框架梁表现出开裂、变形，但并未在超载堆土时发生安全事故。卸载至原设计堆土高度后，其承载能力尚能满足规范要求，鉴于该区域内曾出现过超载，建议对超载区域内梁采取加固处理措施。

5 处理措施

对超载堆土区域内框架梁裂缝和受弯承载力进行补强加固。首先对裂缝进行修补处理，待裂缝修补完成后再对受弯承载力进行补强处理。

5.1 裂缝修补

根据结构承载情况，超载堆土区域内框架梁裂缝主要是堆土超载后出现的受力裂缝，堆土荷载现已卸载，对框架梁裂缝进行修补处理。对宽度≥0.2 mm 的裂缝采用压力注浆处理，以较高压力将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内。对宽度＜0.2 mm 的裂缝采用表面封闭法，利用混凝土表层微细独立裂缝的毛细作用吸收低黏度且具有良好渗透性的修补胶液，封闭裂缝通道。裂缝修补材料可采用改性环氧树脂类、改性丙烯酸酯类、改性聚氨酯类等，包括配套的打底胶、修补胶和聚合物注浆料等的合成树脂类材料。

5.2 承载力补强处理

框架梁在超载堆土时承载力不满足设计要求，堆土荷载卸载后，框架梁又处在正常工作荷载情况下，但超载对框架梁已产生影响，为确保后期使用安全，对框架梁梁底采用粘贴碳纤维布进行补强加固处理。由梁实际承载的最大弯矩，依据 GB 50367－2013《混凝土结构加固设计规范》［2］10.2 节，考虑二次受力影响，按构件加固前的初始受力情况，确定纤维复合材的滞后应变，计算梁底粘贴碳纤维加固设计如图 2 所示［3，4］。

图2 碳纤维加固节点

6 结语

1）通过对地下车库结构检测，为超载复核验算提供依据。在超载荷载作用下复核计算结果与梁实际变形开裂检测情况相符，进一步验证在超载堆土荷载下对梁产生的超载影响。

2）由结构检测和复核计算对梁实际受到的影响，考虑处理措施的经济性，对受损梁提出合理的处理措施。

3）通过对梁裂缝的封闭处理措施，使梁能够满足正常使用极限状态下的要求。对梁承载的补强处理措施，使梁能够正常发挥其承载作用，满足要求。

4）本文通过对超载堆土的影响的实际检测和复核，提供有利案例，进一步警示施工单位在施工过程中应严格控制施工荷载，避免不必要的施工超载对结构产生损伤，造成检测加固等后期不必要的施工费用和施工工期的耽搁。Q