基礎回填為細鋼渣引起的質(zhì)量問題分析及處理

熊久余

(河北省唐山市住建局中方物業(yè)管理公司，河北唐山 063000)

0 引言

由于基礎回填土采用成分復雜的細鋼渣廢料，導致基礎底面隆起，磚混結(jié)構(gòu)墻體出現(xiàn)裂縫，通過對工程現(xiàn)場進行勘察、分析認為細鋼渣廢料的不均勻膨脹力是出現(xiàn)此類事故的主要原因，結(jié)合現(xiàn)場情況，利用厚聚苯板的低密度、容讓性好的特點，采取在室內(nèi)外兩側(cè)的砌體上±0.000以下部分貼100 mm厚聚苯板，進而消除回填土的不均勻膨脹力對墻體及地面的影響，并給出詳細的施工措施及方案。

1 工程概況

某工程位于唐山市豐南區(qū)，于2007年8月竣工使用。該工程建筑面積約190 m2，地上1層，總高度為4.4 m，該建筑為一層磚混結(jié)構(gòu)，采用輕鋼屋架加彩鋼板。該建筑建于廢棄大坑之上，基礎采用200厚強度等級 C15素混凝土，外墻體下大放腳寬240 mm，高360 mm，基礎底面寬1 000 mm，埋深 －3.950 m。基礎施工時，為使基礎底面落于老土層，清除坑內(nèi)廢墟挖至原狀土，采用2∶3級配砂石壓實至基礎底面標高，室內(nèi)外高差0.15 m。基礎及±0.000以下磚砌體施工完后，外圈四周及基礎廂內(nèi)回填細鋼渣廢料。

2007年11月，首先發(fā)現(xiàn)東側(cè)門口下角處墻體出現(xiàn)裂縫，到目前為止，窗臺以下墻體多處部位出現(xiàn)3 mm～5 mm的裂縫，室內(nèi)地面隆起，局部最大隆起量約20 mm。

2 墻體開裂原因分析

根據(jù)觀察墻體裂縫的開展位置、范圍，并結(jié)合施工流程及方案，經(jīng)分析可知，墻體出現(xiàn)裂縫和室內(nèi)地面隆起主要是由以下原因造成的:

1)由于基礎埋置深度3.950 m，回填細鋼渣廢料厚度較大，而且其成分比較復雜，夯實過程中不能完全保證壓實均勻，在上部結(jié)構(gòu)荷載的作用下，基礎范圍內(nèi)產(chǎn)生不均勻應力及回填土的不均勻膨脹力。

2)由于施工工藝限制，廂內(nèi)、外回填密實程度不均勻，造成內(nèi)外應力差值。

3)由于細鋼渣廢料化學成分復雜，含水量大，根據(jù)現(xiàn)場對墻體裂縫的開展規(guī)律，分析判斷，細鋼渣廢料不均勻膨脹量大，產(chǎn)生較大不均勻膨脹力，同時由于基礎埋深比較大，這種內(nèi)外兩側(cè)不均勻膨脹力產(chǎn)生的差值會使外側(cè)墻體抗拉，墻體受拉產(chǎn)生拉應力，由于磚砌體抵抗拉應力能力很弱，導致墻體開裂，并引起地面隆起(見圖1)。

其中，σ1為廂內(nèi)填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應力;σ2為廂外填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應力;Δσ為廂內(nèi)外填土不均勻膨脹力對墻體產(chǎn)生的壓應力差值;σt為砌體的抗拉強度(當發(fā)生彎曲抗拉破壞時，M7.5砂漿相應的抗拉強度為0.14 MPa)。

圖1 基礎墻體受力分析

3 處理措施

基于上述墻體開裂的原因，應立即消除回填土產(chǎn)生的不均勻膨脹力，采取下列措施:

1)室內(nèi)外回填土壓實均勻，壓實系數(shù)均為0.94。

2)室內(nèi)、外地面以下磚砌體內(nèi)、外側(cè)四周2.5 m深度范圍內(nèi)，貼100 mm厚低密度聚苯板，并分段開挖，開挖水平距離不超過2.0 m。由于聚苯板具有低密度、容讓性好的特點，用這種材料連接墻體與回填土可以消除回填土的不均勻膨脹力對墻體的影響，見圖2。

3)室內(nèi)地面下挖除300 mm后，自下而上做法為100厚聚苯板(15 kg/m2)，170 mm厚C20混凝土內(nèi)配雙層雙向 φ8@150;30 mm厚水泥砂漿隨抹隨鋪地磚，見圖2。

圖2 基礎處理措施施工圖

4)恢復室外散水，散水寬度800 mm，厚度80，C15混凝土灌注，分格縫采用嵌縫膏灌滿密封。

5)按上述措施處理完之后，對墻體裂縫貼石膏餅，觀察裂縫的開展情況，待裂縫開展穩(wěn)定后，對裂縫再進行處理。處理方法為:去掉裂縫左、右各200 mm寬范圍內(nèi)抹灰層，將裂縫墻體用聚合物水泥砂漿刮平，沿裂縫固定400 mm寬8號鉛絲網(wǎng)片，清洗干凈墻面后，抹聚合物水泥砂漿恢復飾面。

6)廚房操作間地面應在混凝土底板(厚170 mm)上面做一層4 mm SBS防水層，抹20 mm厚水泥砂漿保護層，然后鋪地磚。

4 結(jié)語

1)經(jīng)過以上措施處理后，對該工程觀察使用一段時間發(fā)現(xiàn)墻體不再出現(xiàn)裂縫，地面沒有隆起現(xiàn)象，證明在基礎砌體兩側(cè)及地面下層貼100 mm厚聚苯板對消除回填土不均勻膨脹力有顯著成效，因此，輕質(zhì)、低密度的聚苯板不僅在工程中具有保溫作用，還能夠平衡兩種剛性材料接觸產(chǎn)生的不均勻膨脹力，起到應力緩沖的作用。

2)根據(jù)施工現(xiàn)場，制定一套合理的施工流程及方案，保證建筑結(jié)構(gòu)物所在的施工場地基礎范圍內(nèi)土質(zhì)均勻，密實，各個方向能均勻受力，從而消除結(jié)構(gòu)不均勻變形。

3)選擇級配良好的回填土，應選擇壓實填土較好，有一定的抗壓強度。宜優(yōu)先利用基槽中挖出的土，但不得含有有機雜質(zhì)。使用前應過篩，其粒徑不大于50 mm，含水率應符合規(guī)定。對于壓實系數(shù)，回填土不宜選擇壓縮性高的土，且要求壓實系數(shù)不應小于 0.94。

［1］冶金工業(yè)信息標準研究院，冶金標準化研究所.工程回填用鋼渣［Z］.

［2］冶金工業(yè)信息標準研究院，冶金標準化研究所.現(xiàn)行冶金固廢料綜合利用標準匯編［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2011:9-15.