基礎(chǔ)回填為細(xì)鋼渣引起的質(zhì)量問(wèn)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(chǔ)回填土采用成分復(fù)雜的細(xì)鋼渣廢料，導(dǎo)致基礎(chǔ)底面隆起，磚混結(jié)構(gòu)墻體出現(xiàn)裂縫，通過(guò)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察、分析認(rèn)為細(xì)鋼渣廢料的不均勻膨脹力是出現(xiàn)此類(lèi)事故的主要原因，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，利用厚聚苯板的低密度、容讓性好的特點(diǎn)，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(jìn)而消除回填土的不均勻膨脹力對(duì)墻體及地面的影響，并給出詳細(xì)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(chǔ)采用200厚強(qiáng)度等級(jí) C15素混凝土，外墻體下大放腳寬240 mm，高360 mm，基礎(chǔ)底面寬1 000 mm，埋深 －3.950 m。基礎(chǔ)施工時(shí)，為使基礎(chǔ)底面落于老土層，清除坑內(nèi)廢墟挖至原狀土，采用2∶3級(jí)配砂石壓實(shí)至基礎(chǔ)底面標(biāo)高，室內(nèi)外高差0.15 m。基礎(chǔ)及±0.000以下磚砌體施工完后，外圈四周及基礎(chǔ)廂內(nèi)回填細(xì)鋼渣廢料。

2007年11月，首先發(fā)現(xiàn)東側(cè)門(mén)口下角處墻體出現(xiàn)裂縫，到目前為止，窗臺(tái)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(kāi)裂原因分析

根據(jù)觀察墻體裂縫的開(kāi)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(chǔ)埋置深度3.950 m，回填細(xì)鋼渣廢料厚度較大，而且其成分比較復(fù)雜，夯實(shí)過(guò)程中不能完全保證壓實(shí)均勻，在上部結(jié)構(gòu)荷載的作用下，基礎(chǔ)范圍內(nèi)產(chǎn)生不均勻應(yīng)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(shí)程度不均勻，造成內(nèi)外應(yīng)力差值。

3)由于細(xì)鋼渣廢料化學(xué)成分復(fù)雜，含水量大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)墻體裂縫的開(kāi)展規(guī)律，分析判斷，細(xì)鋼渣廢料不均勻膨脹量大，產(chǎn)生較大不均勻膨脹力，同時(shí)由于基礎(chǔ)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(huì)使外側(cè)墻體抗拉，墻體受拉產(chǎn)生拉應(yīng)力，由于磚砌體抵抗拉應(yīng)力能力很弱，導(dǎo)致墻體開(kāi)裂，并引起地面隆起(見(jiàn)圖1)。

其中，σ1為廂內(nèi)填土不均勻膨脹力對(duì)墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力;σ2為廂外填土不均勻膨脹力對(duì)墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力;Δσ為廂內(nèi)外填土不均勻膨脹力對(duì)墻體產(chǎn)生的壓應(yīng)力差值;σt為砌體的抗拉強(qiáng)度(當(dāng)發(fā)生彎曲抗拉破壞時(shí)，M7.5砂漿相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度為0.14 MPa)。

圖1 基礎(chǔ)墻體受力分析

3 處理措施

基于上述墻體開(kāi)裂的原因，應(yīng)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(shí)均勻，壓實(shí)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(kāi)挖，開(kāi)挖水平距離不超過(guò)2.0 m。由于聚苯板具有低密度、容讓性好的特點(diǎn)，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(duì)墻體的影響，見(jiàn)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(jiàn)圖2。

圖2 基礎(chǔ)處理措施施工圖

4)恢復(fù)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(mǎn)密封。

5)按上述措施處理完之后，對(duì)墻體裂縫貼石膏餅，觀察裂縫的開(kāi)展情況，待裂縫開(kāi)展穩(wěn)定后，對(duì)裂縫再進(jìn)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(hào)鉛絲網(wǎng)片，清洗干凈墻面后，抹聚合物水泥砂漿恢復(fù)飾面。

6)廚房操作間地面應(yīng)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(hù)層，然后鋪地磚。

4 結(jié)語(yǔ)

1)經(jīng)過(guò)以上措施處理后，對(duì)該工程觀察使用一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)墻體不再出現(xiàn)裂縫，地面沒(méi)有隆起現(xiàn)象，證明在基礎(chǔ)砌體兩側(cè)及地面下層貼100 mm厚聚苯板對(duì)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(yīng)力緩沖的作用。

2)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)，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(chǎng)地基礎(chǔ)范圍內(nèi)土質(zhì)均勻，密實(shí)，各個(gè)方向能均勻受力，從而消除結(jié)構(gòu)不均勻變形。

3)選擇級(jí)配良好的回填土，應(yīng)選擇壓實(shí)填土較好，有一定的抗壓強(qiáng)度。宜優(yōu)先利用基槽中挖出的土，但不得含有有機(jī)雜質(zhì)。使用前應(yīng)過(guò)篩，其粒徑不大于50 mm，含水率應(yīng)符合規(guī)定。對(duì)于壓實(shí)系數(shù)，回填土不宜選擇壓縮性高的土，且要求壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于 0.94。

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

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