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摘要:目前我国建筑结构形式多样,超长大面积的地下室不断出现。因超长地下室带来的地下室裂缝问题较多。本文通过一个超长地下室实际案例,就地下室顶板裂缝的各种原因进行分析和判断,指出裂缝产生主要原因。并对裂缝处理提及后续的设计施工提出建议,为类似工程提供参考。
关键词:超长;地下室;裂缝;处理
一、工程概况
该项目地震设防烈度7度0.1g,第三组。项目由三个地块组成,总建筑面积约50万m2。上部高层建筑为26~32层,满铺地下室1层。地下室最大的边长410m,属于典型的超长地下室结构。基础采用独立基础+抗水板形式,以强风化岩为持力层。
地下室施工由1月份开始,采用分片分段形式进行施工,8月份基本结束地下室主体施工,后续进行上部防水处理及覆土作业。
二、裂缝基本情况
地下室主体结构施工完毕后,发现地下室顶板出现较多裂缝,并进行了统计汇总,如表一:
表一 地下室裂缝统计表
裂缝宽度0.1~0.5mm左右,由于正值雨季,裂缝导致渗水情况较为严重,如图一所示:
图一 地下室顶板渗水
三、裂缝产生原因分析研究
结构物在实际使用过程中承受两大类荷载,有各种外荷载及变形荷载(温度、收缩、不均匀沉降)。裂缝的主要成因有三种:
1、由外荷载的直接应力,即常规计算的主要应力引起的裂缝。
2、由外荷载结构次应力引起的裂缝。比如计算模型与实际情况不符,如计算固结实为铰接等。
3、由变形变化引起的裂缝,如温度、收缩、膨胀、不均匀沉降引起的裂缝。此类裂缝结构首先要求变形,当变形不满足时才引起应力。而且应力尚与结构的刚度有关,当应力超过一定范围引发裂缝。
下面就从各方面对裂缝出现的主要原因进行分析。
(一)结构计算情况
地下室顶板均采用加腋大板结构做法,柱网尺寸7.8Mx5~6.6m,板厚大部200mm。周边加腋高度250~300mm,加腋长度800~1000mm,顶板覆土1.8m。
图二 地下室梁柱隔墙基本未发现裂缝
经检查,地下室顶板荷载、计算参数、配筋及挠度、裂缝等,均满足规范要求。大部分区域未覆土,也存在裂缝及渗水情况。已覆土区域并未发现裂缝增加或者受力裂缝,证明现有裂缝基本与顶板结构承载力无关。
(二)沉降观测及梁柱隔墙裂缝情况
高层塔楼已封底,现有沉降观测无异常情况。
经检查,地下室外墙、梁柱结构、隔墙、基本未发现裂缝。基础不均匀沉降,会导致梁柱节点、隔墙等处出现沉降斜裂缝,三个地下室均未发现沉降裂缝,证明裂缝与基础不均匀沉降无关。
(三)裂缝及渗水产生原因分析
1、浇筑混凝土塌落度较大,顶板混凝土属于大面积现浇混凝土,浇筑后养护不及时,或养护时间不够,顶板未及时覆盖有效的保湿物品,出现结硬体积收缩,引发裂缝。
2、浇捣混凝土后,水泥的水化热使混凝土内部升温,而混凝土表面温度易散发,导致表面出现拉应力引发裂缝。
3、加腋板周边约束较强,裂缝一般出现在预埋管线位置及加腋应力集中的位置,如图三。
图三 顶板底预埋管线位置易出现裂缝
4、三个地块地下室均属于超长地下室,长度200~400m。后浇带封闭浇筑后,易出现温度变化引起的裂缝。部分区域后浇带封闭后,裂缝和渗水有加剧的趋势。
5、地下室顶板部分区域未施工建筑防水,部分区域虽然已经施工防水,但未形成整体封闭防水,导致渗水。形成整体封闭防水某些展示区域,基本无渗水现象。
6、局部顶板位于临时道路区域,有重车行驶,未及时进行支顶,导致裂缝发生。
四 结论与处理措施
1、地下室顶板裂缝主要属于温度收缩裂缝,对结构安全基本无影响。
2、应对裂缝分布、位置及开展进行记录及观测,有异常时及时处理。
3、采用压力注浆的方式进行裂缝修补处理,如图四。
图四 顶板底渗水修补处理
4、地下室顶板应及时进行防水施工,尽早形成整体防水。
5、临时堆载或临时道路处荷载超过设计时应及时支顶,避免裂缝进一步开展。
参考文献:
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社 2000年
[2]卫武龙.建筑物评估加固及改造.江苏科学技术出版社 2006年