苗 田
(中國民用航空飛行學院,四川 廣漢 618307)
筆者所在的中國民用航空飛行學院校區的內建筑中磚混結構建筑還比較多,近年來一些年代較久的磚混結構建筑因為地基沉降出現了一些地坪和墻體開裂的問題,引起了人們的注意,其中以高壓室磚混部分建筑的破壞程度最大,調查分析其形成原因和制定處理方式成為學校必須面對的問題。
高壓室位于中國民用航空飛行學院本部西區,其主體由一棟一層框架結構房屋和一棟一層磚混結構(局部兩層)房屋組成,平面布置近似呈階梯型,總長約51.3m,總寬19.5m,層高4.5m 和6.0m,局部兩層的磚混部分一層、二層層高均為3.0m,總建筑面積約為586.4 m2,因缺乏工程基礎建設資料,所以建造年代不詳,本次裂縫問題主要發生在磚混部分。
經現場檢查,高壓室磚混部分背立面散水出現多處明顯沉降,散水面層的最大下沉量約10cm,部分散水地坪出現裂縫,且裂縫開展至相鄰墻體底部并與墻體裂縫連通,室內部分地坪平面出現明顯的沉降、開裂情況,地磚開裂且有明顯錯位。該房屋部分承重墻體出現嚴重的豎向裂縫,裂縫處磚砌體松動,裂縫在墻體頂部呈斜向開展,頂部墻體已出現輕微歪閃、變形情況,裂縫寬度約20mm~30mm,且部分磚砌體已出現明顯的斷裂情況;縱墻在窗洞上、下角出現斜向裂縫,且部分裂縫開展延伸至臨近墻體底部。
經過現場實地調查分析發現,高壓室磚混部分的室外散水和室內地坪沉降、開裂,主要系室內外回填土層固結沉降所致,其中背立面散水沉降,以及室內地坪部分區域沉降、開裂情況,亦與該區域長期受屋面雨水排水滲流影響密切相關聯,而且該建筑背后緊鄰一個近兩米的堡坎,局部地形高差有這么大,以此推斷當時該建筑基礎的回填土深度應該還是比較深的。經現場檢查,該房屋背立面室外場地無地表水排水疏導措施,雨水從落水管下來后直接散排到散水上流向散水外草坪,因為沒有雨水溝等排水疏導設施,雨水只能靠自然滲透,導致該片區基礎土層遭受長時間浸泡使回填土固結沉降,現場查看散水面層沉降最嚴重的部位正好與屋面雨水排水立管分布位置相對應,這也從側面驗證雨水浸泡對和沉降的對應關系。
高壓室磚混部分的承重墻體豎向及斜向裂縫和頂部墻體輕微歪閃變形、外縱墻窗洞上下角的斜向裂縫、外縱墻頂部多道斜裂縫,主要系承重墻下對應的地基基礎局部出現不均勻沉降所致,其分布位置與背立面散水地坪沉降區域相對應,該區域承重墻下的地基土沉降亦與長期受屋面雨水排水滲流、浸泡相關聯。
雖然基礎資料缺失,但考慮到高壓室磚混部分建造年代相對較久,當時的設計施工水平相較于現在都比較落后,從理論上分析沉降情況的出現也不排除有設計施工方面的原因。高壓室磚混部分當時的設計應該比較簡單粗淺,沒有考慮散水周邊的排水溝設計,雨水不能及時疏導出去使回填土基長期處于浸泡狀態而固結沉降,而且當時勘察制度不完善,設計荷載考慮不周和基礎選型不適宜等設計問題也有可能出現。在施工過程中,可能因為當時施工機械設備落后,施工人員自身專業素質不夠強,施工時回填土夯實不夠到位,時間長了自然會導致沉降;基礎施工時基槽開挖后持力層情況是否達到設計要求也比較存疑,或者有基礎換填的情況其施工質量不過關也是很有可能的發生的。
對于產生沉降破壞的散水及室內地坪應先進性拆除后觀察檢測基層土質情況,如果土質情況良好可以將土基按要求進行夯實后重新澆筑恢復地坪和散水,如果土質情況不好可以根據實際情況考慮用灌漿法或者靜力樁法等方式對土基進行加固恢復地坪和散水;對于墻體裂縫的處理加固,裂縫發生較為嚴重的應該采用墻體植筋、灌縫、加鋼網片后恢復墻面抹灰及面層,輕微裂縫處只需剔除抹灰層加鋼網片后恢復墻面抹灰及面層即可;對于沉降墻體的基礎進行加固,應先在墻體兩側混凝土地面鉆孔,打入鋼管樁,樁內灌水泥漿,兩樁之間穿過墻體做鋼筋砼梁托住上部墻體,然后回填并地面恢復;最后,最核心的問題是解決雨水排水不暢的問題,應該重新規劃在室外新增加雨水排水溝或者排水管,將雨水引導至就近的雨水井排走。
地坪沉降和墻體開裂的問題一直是年代較久的磚混結構老舊建筑比較常見的建筑通病,如果置之不理,隨著時間的推移這種問題肯定會越來越嚴重,而且也會有更多的建筑出現類似問題,經過對上訴案例的分析可以的出,沉降問題主要應該突出預防和解決兩個環節,而且第一個環節是最為重要的。
以往老舊建筑在使用過程中的沉降觀測缺鮮有人問津,而且建筑散水排水設施的檢查維護也很少有人重視,尤其是老舊建筑經過多年使用后散水、排水和防水等設施的損壞會使原本穩定的土基遭受水的侵害,很容易發生土基的固結沉降,往往是在問題發生初期不為人知,到問題嚴重的時候才被人重視,結果就是需要花大價錢進行修復整改工作,其實要是把工作做到前面就能夠極大避免后期大面積維護產生的不良影響。就像上述案例,雨水排水不暢,散水沉降破壞多年沒有引起人們注意,直到沉降引起墻體開裂嚴重影響使用安全的時候才被人發現,所以建立健全長期有效的觀測檢查制度是十分必要也十分有益的。建筑管理單位應該建立長效的沉降觀測制度,對管理的建筑定期進行沉降觀測,對出現異常的要及時調查論證原因并及時對癥解決問題。此外,在檢測的同時建筑管理單位還應該建立定期的檢查制度,對建筑的相關圍護附屬結構等定期進行檢查,對出現問題的要及時處理,這樣才能保證建筑的長住久安。
如果已經出現沉降問題需處理,現在的設計水平和施工工藝都比價高,沉降加固技術應用都比較成熟,都有能力處置這些問題。值得一提的是有些單位針對出現地坪沉降和墻體開裂等問題都只是憑經驗進行拆除修復處理,但隨之而來的確實問題反復出現反復修補,這種情況下還是建議請專業的鑒定機構來進行檢測找出真正的原因,再請專業的設計施工團隊進行整改修復,一般還是能達到比較好的效果。
綜上所述,老舊建筑物的沉降問題在今后的一段時間內是我們必須面對的一類問題,但通過建立健全扎實有效的監督檢查制度,制定適用可行的加固整改方法,必定能最大限度地減少控制沉降的負面影響,從而保證建筑的整體安全。