某綜合樓檢測鑒定與結構加固處理

羅 文，謝 孝，陳 進

(中國人民解放軍后勤工程學院軍事建筑工程系，重慶401311)

重慶某綜合樓為三層框架結構抬八層磚混結構住宅房屋，體量較大，該建筑建成后受周邊施工影響出現局部隔墻裂縫、框架梁柱裂縫、房屋局部水平位移(外鼓)等異常現象。通過對本案例的檢測鑒定，對其異常現象及原因進行詳細調查、檢測及分析，并指出地基不均勻沉降是導致房屋損壞的主要原因。

1 工程概況

該建筑建筑面積約15 300 m2，建于1998年，1999年1月竣工驗收后交付使用，結構立面示意見圖1。建筑物底層平面長61.8 m，平均寬度28 m。主體結構頂面標高32.4 m，按我國相關建筑規范屬高層建筑。另外，質量和剛度沿高度不均勻，縱向剛度偏弱。

圖1 結構立面示意

2010年該建筑附近工程某項目施工，大量基坑開挖和抽取地下水作業，該建筑隨后發現部分客廳承重梁及部分墻體出現不同程度的裂縫。該工程與綜合樓的位置關系見圖2所示。

2 墻、梁、板等構件裂縫原因分析與結論驗證

2.1 原因分析

圖2 鄰近項目與綜合樓

鄰近綜合樓的新開發項目于2009年元月初基坑開挖完成，在拆除舊房基礎時，部分住戶室內樓面、墻面發現裂縫，分別見圖3、圖4。基坑開挖深度約為6～8 m(低于綜合樓地下室基礎底面約4 m)。2008年12月開始人工挖孔灌注樁施工，施工中對孔內的淤泥進行清除以及降水開挖。在2009年3月，基坑毗鄰的單位、住戶反映房屋內墻面、樓面及戶外地面發現裂縫，且裂縫在不斷的加寬和出現新裂縫。

2.2 墻、板裂縫分布特點

通過現場查看、檢測，發現4～10層墻體、樓板見圖5均有不同程度的裂縫出現。

現澆板裂縫較多，多呈弧線型和放射型，地面最大裂縫寬度約25 mm，墻體裂縫寬達15 mm。由房屋結構布置及現場調查分析，房屋墻體貫穿裂縫及板面等多處構件裂縫是地基不均勻沉降所致，該綜合樓如前所述，橫、縱向剛度不均勻，剛度薄弱的縱向開裂墻體向基坑開挖方向傾斜。

3 分析結論驗證

3.1 建筑外觀裂縫情況檢測

圖3 6～10層地面裂縫(25 mm)

圖43 ～10層墻裂縫(15 mm)

圖5 9～12軸線墻體裂縫示意

該建筑各層均有不同程度的裂縫現象，包括地下室混凝土墻、板、梁，一層、二層隔墻，三至十層局部墻體等。

檢測發現，該建筑地下室頂板存在裂縫，裂縫呈橫向分布或斜向分布。車庫頂面梁有兩道豎向裂縫，沿梁底貫通。同時，該建筑三層以上的砌體結構縱墻、樓面存在較嚴重的裂縫，縱墻裂縫主要呈現垂直狀態，樓層越高，裂縫寬度越大，最大裂縫寬度約15 mm，此裂縫呈現典型的拉裂裂縫特征;樓面裂縫主要出現在樓板與樓板的連接處、樓板與墻體的連接處，裂縫沿橫墻方向，樓層越高，裂縫寬度越大。

以上情況表明，該建筑3～10層樓板均有一定程度的錯位跡象，推測預制板在墻上的最大拉出長度約25 mm。

3.2 建筑傾斜情況檢測

根據該建筑裂縫規律等情況，推測該建筑可能有傾斜情況發生，故使用全站儀(蔡司C20A型)對該建筑部分外墻角點進行了垂直度檢測。檢測發現，第5個測點測得上部磚砌體26 m高度范圍的墻體傾斜量最大為54 mm。

測量數據顯示，該建筑10～18軸線區域明顯向臨近的新建項目方向傾斜，即向18軸線外側傾斜。

3.3 地基密實情況檢測

由于該建筑地基基礎情況較特殊，為探明地基情況，采用美國地球物理公司(GSSI)的SIR－2000型地質雷達，對該建筑地基及基礎進行了雷達波法檢測工作。重點檢測該建筑地基土密實性、地下水情況、筏板、地梁受損情況等，雷達波法檢測地基基礎位置及探坑位置見圖6。

圖6 地基及探坑位置示意

從測線5灰度圖得出:測線3.7～4.1 m、9.8～10.2 m等位置筏板有破裂現象;測線21.0～25.0 m、深度0.5～1.0 m段，地基填土欠密實較為嚴重，完全充水，有脫空跡象。

檢測結果表明，負一層筏板下的地下水豐富，地基土充水嚴重，局部有較為嚴重的欠密實現象。筏板上的井字形梁格，部分充水嚴重，部分沒有充水，充水位置、充水量沒有分布規律。筏板基礎局部存在一定缺陷，主要在主次地基梁交界區域，推測為欠密實或局部孔洞。

4 檢測結果分析

經過檢測分析，該建筑負一層地面裂縫、墻體裂縫、±0.000標高樓板裂縫規律均趨于一致，呈現橫向分布特征;該建筑三層以上的縱墻裂縫沿建筑高度在同一區域出現，呈現垂直狀態，裂縫寬度下層小上層大，呈現典型的拉裂裂縫特征，該區域板搭接接頭裂縫;結合負一層地面及樓蓋的不均勻沉降差，該建筑臨近新項目方向一側有明顯傾斜，可以得到非常明確的結論:該建筑的主要異常由地基不均勻沉降引起。

造成該綜合樓上述現象的直接原因是:臨近新項目大面積基坑開挖，人工挖孔樁大量抽取地下水，改變了周邊建筑地基的土體應力狀態和含水狀態，導致土體重新固結沉降，從而導致該建筑地基基礎產生較大的不均勻沉降。

其次，該綜合樓框架結構部分原無剪力墻設置，后加固設置混凝土墻質量較差，其住宅部分的平面布局有內天井、局部區域內收，平面剛度變化不均勻，圈梁、構造柱設置不足等，故該建筑上部結構的空間剛度、整體性也較差，抵抗不均勻沉降的能力較弱，在臨近新項目基礎施工的影響下易于產生傾斜和裂縫。

最后，該建筑地基土含水豐富，采用筏板淺基礎，建筑空間剛度變化不均勻，整體剛度相對較差，抵抗不均勻沉降的能力較弱，容易受到相鄰場地開挖、抽水等改變地基土體特性的環境變化影響。

5 結構加固處理

5.1 處理方案

該綜合樓受臨近新建項目影響，由地基不均勻沉降導致墻、梁及板不同程度的開裂，又歷經地震破壞，房屋裂縫繼續開展，嚴重傾斜。同時，從結構本身分析，平面剛度變化不均勻。本文通過結構概念設計進行加固處理，具體加固方案如下:

裂縫處理:采用環氧膠泥封閉處理［3］。

地基基礎處理:高壓旋噴注漿法。

結構整體性:上層采用圈梁、構造柱，底層縱向框架柱間加交叉斜支撐。

5.2 加固后信息反饋

經上述方案處理后，投入使用至今三年，尚未發現房屋裂縫和傾斜等異常現象，處理效果佳。

6 結束語

對本建筑綜合分析研究得出，該綜合樓平面剛度變化不均勻，空間剛度也較差，抵抗不均勻沉降的能力較弱，檢測出地基欠密實，部分充水嚴重。雖然采取筏板基礎處理，但整個基礎置于較軟的土體之上，埋置深度較淺，主次地基梁交界區域欠密實，加之臨近工程大面積基坑開挖，大量抽取地下水，改變了地基的土體應力狀態，導致土體重新固結沉降，筏板的整體性優點未能充分發揮。經過科學檢測鑒定后，在地基梁上鉆孔，高壓旋噴注漿至地基卵石層，同時在地基梁欠密實處噴射水泥漿，使筏板基礎形成有效的整體;結構上部住宅使用圈梁、構造柱加固形成整體，抵抗基礎不均勻沉降引起在墻內產生的拉應力，防止因振動(包括地震)產生的不利影響。框架結構部分實施加強空間剛度的加固，底層框架柱間采用交叉斜支撐，彌補自身剛度，抵抗筏板彎曲變形，從而保證結構整體抵抗外來影響。

［1］GB50010－2010混凝土結構設計規范［S］

［2］GB50292－1999民用建筑可靠性鑒定標準［S］

［3］李旭.某綜合辦公樓梁板結構裂縫檢測鑒定分析與處理措施探析［J］.重慶建筑，2010(2)

［4］GB/T50344－2004建筑結構檢測技術標準［S］

［5］GB50204－2002混凝土結構工程施工質量驗收規范(2011年版)［S］

［6］GB50007－2002建筑地基基礎設計規范［S］

［7］JGJ/T8－1997建筑變形測量規程［S］