某地下車庫上浮結構加固施工技術探析

高 俊 （安徽省特種建筑技術承包有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

該小區地下車庫地庫位于阜南縣，建筑長約289.4m，寬146.75m，為地下一層框架結構。該工程于2019年7月開工建設。目前主體結構已施工完成。由于2-17/AM-BG軸和21-25/BDBG軸區域地下室混凝土構件有因地下室上浮導致出現不同程度的損傷。該建筑結構安全等級為二級，抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第一組，設計地震基本加速度為0.05g，結構抗震設防分類為丙類建筑，結構設計使用年限50年。基礎采用獨立基礎+防水板基礎，地基基礎設計等級為甲級。本工程地下車庫獨立基礎+防水板基礎，獨立基礎持力層位于第②層粘土層，其地基承載力特征值fak=220kPa，基礎墊層為100mm厚C15素混凝土。地下室建筑高度3.6m，底板面標高-5.25m，抗浮設計水位室外地坪下1.50m。設計底板采用混凝土結構自防水地下室側墻及獨立基礎采用防水混凝土，防水混凝土等級設計為C30，抗滲等級P6。

檢測時，上述區域未進行覆土，檢測區域的粉刷及地坪均已施工完成。施工期間降水量較大，且降排水措施不到位。

2 檢測情況

①地下室框架柱出現了不同程度及形狀的裂縫，裂縫形態主要為水平向、豎向和斜向裂縫，測得最大裂縫寬度達到了0.7mm，部分柱頂存在混凝土壓潰及脫落現象，柱主筋出現了外露及銹蝕的現象。柱裂縫情況見圖1。

圖1 地下室框架柱裂縫照片

②地下室頂梁裂縫主要位于梁端部，裂縫形態為斜向或豎向裂縫，經檢測，裂縫的最大寬度達到了0.5mm。

③地下室頂板裂縫多位于現澆板跨中位置近跨中東西向及南北向直線開展，少數裂縫位于梁邊沿直線開展或沿柱角呈放射性開展，裂縫長短不一，普遍分布于各現澆板之間，測得最大裂縫寬度約為0.22mm。

④地下室底板出現了不同程度的裂縫及滲水情況。

3 加固處理技術

根據加固設計單位出具的圖紙，該地下車庫上浮加固工程主要包括以下幾項加固內容：

①對于地下車庫底板、地下車庫頂梁、地下室頂板、地下車庫框架柱上的所有裂縫采用結構膠進行灌注處理，這樣做可以恢復截面的整體性；

②對于地庫不均勻上浮造成損傷的地下車庫頂梁，首先對壓潰部位疏松混凝土進行鑿除清理至混凝土密實層，再采用高延性混凝土將損傷部位修復至滿足原設計截面尺寸后粘貼附加錨固的碳纖維布U型箍補強；

③考慮到裂縫對于梁柱承載力的降低，本工程對于有裂縫的梁及損傷不是很嚴重的框架柱采用粘貼碳纖維布進行補強處理；

④對于損傷較為嚴重的地下室框架柱，首先采用鋼支撐卸載系統對該柱進行頂撐卸載以保證該柱壓應力基本為零應力狀態，再將壓潰及混凝土脫落范圍內松散混凝土鑿除，外露鋼筋除銹并清理干凈后采用Ⅳ類水泥基灌漿料灌注密實，然后采用柱外粘型鋼法進行加固；

⑤對于僅柱頂局部位置有混凝土壓潰現象的框架柱，首先對壓潰及混凝土脫落部位疏松混凝土進行鑿除并清理干凈（由于檢測報告未描述缺陷的深度，故要求此類缺陷部位疏松混凝土鑿除清理深度不得超過30mm，若現場鑿除深度超過30mm，應根據現場實際情況動態調整方案），鑿除區域采用高延性混凝土壓抹至恢復原截面尺寸，再采用裂縫修復膠對裂縫進行封閉或灌注處理，然后柱外表面壓抹20mm厚高延性混凝土（壓抹高延性混凝土范圍為梁底向下1200mm處至板底）進行補強；

⑥根據《混凝土結構加固設計規范》第17.1.1條通過裂縫修復補強可保持結構、構件的完整性；根據《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》第4.6.2條裂縫修復膠用于恢復混凝土構件的整體性和部分強度；故本工程采用具有恢復截面整體性同時有補強性能的壓注膠進行裂縫壓力灌注后，可考慮按整體截面受力分析，同時偏安全的考慮適當的加固方法進行加固以提高安全儲備。

4 加固施工技術

4.1 施工整體部署

施工過程應合理安排施工流向和穿插作業，避免不同工序之間產生沖突，本方案先對較為危險的柱子采用鋼支撐卸載系統進行頂層卸載，確保危險構件采取安全可靠的保護措施后方可進行后續施工，后續施工工作梁板柱加固穿插進行，施工過程中地庫頂板應采取維護措施，不允許有施工人員及車輛從上部經過。使加固工作一氣呵成，從而保證加固工程的施工進度及質量。

4.2 裂縫處理技術

工藝流程：施工準備→搭設排架→界面處理→埋設灌注嘴→環氧樹脂灌注→保養固化→檢查。

①裂縫封閉（裂縫寬度＜0.2mm）

裂縫＜0.20mm寬時采用改性環氧樹脂結構膠進行表面封閉處理。封閉時，形成中間高，兩面薄，中間高度約5mm，兩邊約3mm，騎縫封閉寬約60mm。

②裂縫灌注（裂縫寬度≥0.20mm）

沿裂縫將板面和板底粉刷面鑿除，然后打磨；用鋼絲刷或毛刷等工具清除裂縫表面的灰塵、浮渣等污物；用改性環氧樹脂結構膠對梁、柱裂縫處進行封閉；在梁、柱裂縫較寬處及端部埋設灌注嘴，并需要確保灌漿嘴的進漿口正對著裂縫位置，方便后續灌漿；灌注嘴之間的裂縫采用環氧膠泥進行封閉，封閉時在裂縫兩側（寬約20～30mm）抹一層厚1～2mm左右的環氧膠泥進行裂縫封閉；在灌注嘴及封閉膠泥達到一定強度時，進行灌注低粘度環氧樹脂。灌注嘴安裝完成后，對裂縫進行壓力灌注，直至灌實為止；在環氧樹脂固化后，卸下灌注嘴底座進行封口處理。

4.3 高延性混凝土修復

工藝流程：施工準備→搭設排架→界面處理→材料制備→高延性混凝土施工→界面收光處理→保養固化→檢查。

采用高延性混凝土壓抹施工時，應在施工前將原構件表面缺損或疏松部分鑿除至密實層并清理干凈，并對外露鋼筋進行清理除銹工作。

原混凝土表面應予以鑿毛處理，梁、柱鑿毛深度不應小于6mm，且鑿毛后的表面凹凸差不小于5mm，鑿毛后清理干凈。

攪拌好的高延性混凝土在現場施工過程中不應產生離析和泌水現象，攪拌好的高延性混凝土應盡快使用，一般擱置時間不宜超過40分鐘，尤其在高溫天氣，更應該盡快使用。

高延性混凝土每次壓抹厚度不宜超過15mm，當一次壓抹厚度未達到設計要求時，后一道壓抹應在前一道初期硬化后進行施工，最后一道之前壓抹的高延性混凝土表面應拉毛，最后一道壓抹收光。

高延性混凝土面層施工完成應進行加濕養護，養護時間不少于7天。

4.4 粘貼碳纖維布加固技術

工藝流程：施工準備→搭設排架→界面處理→涂刷底膠→碳布粘貼→涂刷面膠→界面粗糙處理→保養固化→檢查。

梁、柱表面打磨、清理。采用打磨機械將混凝土表面打磨平整，后清理干凈。

梁、柱表面修補、找平。如果混凝土表面存在不平整、蜂窩麻面等質量外觀缺陷，應對不密實的混凝土進行剔除處理，然后采用結構膠進行修復。

粘貼碳纖維布。裁剪好碳纖維布后，進行分類、編號；調配、攪拌碳纖維膠粘劑面劑應嚴格按照使用說明進行配置；配置好的結構膠應均勻地涂抹在準備粘貼碳纖維布的位置，在碳纖維布搭接的位置、混凝土拐角等部位要多涂刷一些膠液；粘貼碳纖維布時應采用采取措施反復沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使浸漬膠充分浸透碳纖維布；自檢，做好完工報驗工作；待粘貼碳纖維膠完全固化后涂刷界面劑，碳纖維加固表面采用25mm厚1：3水泥砂漿防護并做表面防火處理。

4.5 外包型鋼加固技術

工藝流程：施工準備→搭設排架→界面處理→鋼材規格制作→鋼材除銹→鋼板粘貼→化學錨栓或膨脹螺栓固定加壓→保養固化→檢查。

鑿除加固處的粉刷層至混凝土結構層，將混凝土表面打磨平整，除去表面浮漿等雜質；型鋼結構施工前應該支座大樣，確認無誤后方可進行施工；按要求在混凝土上打孔，預埋化學螺栓；在已打磨平整的混凝土表面刷環氧樹脂漿一薄層；將已除銹和粗糙處理的角鋼骨架貼附于混凝土墻表面，用卡具卡緊；對綴板的粘接面進行處理，再將其與角鋼骨架焊牢；安裝已除銹和粗糙處理的連接角鋼，再將其與角鋼骨架焊牢；用環氧膠泥將角鋼及綴板周圍封閉，留出排氣孔，并在有利灌漿處做灌漿嘴，間距為2～3m。壓力注漿應緩慢進行，注漿完成后應以較低壓力維持10分鐘后方可停止注漿。

5 結語

近些年來，地下室上浮的案例越來越多，很多施工單位對于加固工作不夠重視，這就為以后的使用過程埋下了極大的隱患。現在隨著經濟的發展，人們對于生活品質的要求逐步提高，開發商對于小區內部的景觀、綠化工作極為重視，很多小區內部甚至有假山、水池等景觀，這些位置的荷載非常大，再加上地庫頂板上本身存在一定厚度的覆土，此時，如果地下車庫受力構件存在未經處理的裂縫，這對地庫的結構安全是有非常大影響的。另外，現在很多工程圖紙都經過了第三方單位的優化設計，這極大程度地降低了原有結構的安全儲備，一旦荷載超標，后果不堪設想。本項目經過對地下室梁、板、柱構件分類型進行加固處理，構件的承載力得到了保證甚至提高，地庫結構滿足安全使用的要求，該方案獲得了原設計單位、主管單位等的一致認可。