某商城屋面空心樓蓋施工事故分析與處理

熊之舟

(國(guó)貿(mào)地產(chǎn)集團(tuán)有限公司　福建廈門　361010)

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某商城屋面空心樓蓋施工事故分析與處理

熊之舟

(國(guó)貿(mào)地產(chǎn)集團(tuán)有限公司福建廈門361010)

GBF薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是最近幾年國(guó)內(nèi)發(fā)展起來(lái)的結(jié)構(gòu)新技術(shù)，具有自重輕、抗震作用小等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工要求較高，其施工工藝與傳統(tǒng)做法有一定區(qū)別。某在建工程因天氣等原因，造成屋面空心樓蓋局部坍塌事故?，F(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)絕大部分薄壁方箱內(nèi)普遍存在積水、積漿現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)GBF薄壁方箱的構(gòu)造組成及施工過(guò)程的分析，探求造成薄壁方箱密封性不足的原因以及設(shè)計(jì)、施工中存在的問(wèn)題；提出合理、安全和可操作的加固恢復(fù)方案。

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋；GBF薄壁方箱；坍塌事故原因；事故處理；恢復(fù)加固設(shè)計(jì)

0　引言

隨著大型商業(yè)綜合體的不斷建設(shè)，為滿足大空間、大跨度柱網(wǎng)的需要，近幾年已有不少項(xiàng)目采用GBF薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋體系。但因薄壁方箱空心樓蓋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工等諸多環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)樓蓋做法有一定區(qū)別，特別是在施工方面；若對(duì)其施工工藝的特殊性沒(méi)有引起足夠重視，就有可能出現(xiàn)問(wèn)題。本文以某商城屋面空心樓蓋為例，對(duì)其施工中出現(xiàn)的坍塌事故成因做剖析，并對(duì)后續(xù)加固恢復(fù)提出合理的實(shí)施方案。

1　工程概況

某商城為一個(gè)集超市、百貨商場(chǎng)、休閑餐飲及影視娛樂(lè)等功能于一體的大型商業(yè)綜合體。項(xiàng)目總建筑面積約為16.4萬(wàn)m2，其中地下2層，約7.96萬(wàn)m2，地上4層(局部5層)，約8.44萬(wàn)m2；建筑總高度為23.9m。商城第四層為包括1個(gè)巨幕廳和7個(gè)普通廳的影視廳和設(shè)有1個(gè)大型宴會(huì)廳的酒樓。

本項(xiàng)目主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)軸線尺寸主要為10.8m×8.4m。四層中庭北面酒樓大型宴會(huì)廳和影視廳因使用功能需要，對(duì)建筑凈高、跨度、面積等要求較高，其各功能房平面軸線尺寸分別為：酒樓大型宴會(huì)廳(7～11 軸×J～M 軸)43.2m×25.2m，影院巨幕廳(17～21 軸×K～N 軸)42.2m×25.2m，影院普通廳(12～14 軸×K～N 軸)21.6m×25.2m，(12～14 軸×H～K 軸、15～17 軸×H～K 軸、15～17 軸×K～M 軸、19～21 軸×H～K軸)21.6m×16.8m，(17～19 軸×H～K軸)20.6m×16.8m。該部分四層至屋頂層為大空間躍層結(jié)構(gòu)，層高為8.7m，其中影院巨幕廳L～N軸延伸至三層，局部高度為13.8m，且跨度很大。為保證建筑總高度不超過(guò)24m，并有效提高室內(nèi)凈空高度，其屋面板結(jié)構(gòu)采用GBF薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋[1]，詳見(jiàn)圖1、圖2。

GBF薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是一種由暗梁或明梁、非抽芯式薄壁方箱內(nèi)置模、箱間腹肋、箱頂和箱底現(xiàn)澆混凝土板等構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)樓蓋體系。根據(jù)不同柱網(wǎng)、板跨、荷載等具體要求，本項(xiàng)目屋面空心樓蓋設(shè)計(jì)高度分為750mm、600mm和500mm三種，其內(nèi)置薄壁方箱主要規(guī)格分別為900×900×550mm、900×900×450mm和900×900×350mm，箱體上下砼板厚度相同，分別為100mm、75mm和75mm。方箱自重設(shè)計(jì)要求不大于0.5kN/m2[2]。

為保證屋面空心樓蓋施工質(zhì)量，進(jìn)一步了解薄壁方箱空心樓蓋施工流程，施工單位先做了施工樣板，并與設(shè)計(jì)單位、薄壁方箱供應(yīng)廠家等參建單位共同對(duì)薄壁方箱檢驗(yàn)、方箱拼裝、方箱安裝固定、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等過(guò)程進(jìn)行全面研究和分析，以便發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，明確正式施工應(yīng)注意的事項(xiàng)[3]。2014年6月下旬開(kāi)始進(jìn)行第一塊屋面空心樓蓋(7～11 軸×J～M 軸)施工。

圖1　屋面建筑平面示意圖

圖2　屋面結(jié)構(gòu)平面示意圖

2　施工事故簡(jiǎn)述

2014年8月19日，最后一塊屋面空心樓蓋(17～21軸×K～N軸)混凝土澆筑。在混凝土澆筑前及澆筑過(guò)程中多次突降大雨。當(dāng)澆筑接近尾聲時(shí)，18～20軸×L～N軸范圍內(nèi)的模板支撐突然失穩(wěn)，發(fā)生局部坍塌。坍塌面積已澆筑混凝土區(qū)域約為200m2，未澆筑混凝土區(qū)域約為370m2。事故發(fā)生時(shí)因搶救及時(shí)，未造成人員傷亡。事故發(fā)生后，建設(shè)主管部門及建設(shè)單位立即組織專家對(duì)本事故進(jìn)行全面調(diào)查。調(diào)查結(jié)果認(rèn)定：坍塌區(qū)域屋面板施工為高大模板，其支撐系統(tǒng)專項(xiàng)安全施工方案及支撐系統(tǒng)搭設(shè)完成后，均已通過(guò)有關(guān)專家專項(xiàng)論證和驗(yàn)收；造成支撐系統(tǒng)坍塌的原因是由于屋面混凝土澆筑過(guò)程中多次突降大雨，致使內(nèi)置薄壁方箱進(jìn)水，導(dǎo)致模板支撐承受的荷載增加，從而造成支撐體系失穩(wěn)坍塌；是一起因天氣原因引起的意外事故。

3　事故原因分析

經(jīng)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘察以及后續(xù)對(duì)已澆空心樓蓋的結(jié)構(gòu)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)絕大部分空心樓蓋薄壁方箱內(nèi)普遍存在積水、積漿現(xiàn)象。個(gè)別積漿甚至充滿了整個(gè)箱體。故判斷薄壁方箱箱體在混凝土澆筑時(shí)已有孔隙存在，存在普遍密封性不足問(wèn)題。經(jīng)對(duì)GBF薄壁方箱的構(gòu)造及施工過(guò)程的分析，主要原因如下：

3.1GBF薄壁方箱構(gòu)造上存在不足

(1) 薄壁方箱箱體由兩個(gè)開(kāi)口方箱上下采用螺絲鎖緊對(duì)接安裝組成。方箱中間設(shè)有一個(gè)豎孔，其周邊另有4個(gè)小豎孔，以增強(qiáng)箱體強(qiáng)度和澆筑混凝土?xí)r貫通及通氣；箱體表面及側(cè)面均有凹槽，以加固抗浮，如圖3所示。雖箱體拼裝是由廠家專人負(fù)責(zé)安裝，但因箱體較大，大批量拼接精度存在偏差，且在施工搬運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中箱體易發(fā)生變形，致上下開(kāi)口方箱錯(cuò)位，造成箱壁對(duì)接處和通氣豎孔不密閉。

圖3　GBF薄壁方箱構(gòu)造示意圖

(2) 薄壁方箱箱體拼接每邊僅有3個(gè)對(duì)接點(diǎn)，平均間隔距離為220mm，轉(zhuǎn)角處達(dá)440mm。當(dāng)混凝土澆筑到箱體一半左右時(shí)，下部方箱會(huì)出現(xiàn)一定的側(cè)壓力，而上部方箱沒(méi)有壓力。因上下方箱對(duì)接點(diǎn)間距較大，其壓力差易致下部方箱變形，產(chǎn)生縫隙。

(3) 現(xiàn)有空心樓蓋的技術(shù)規(guī)程、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及廠家產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中均未對(duì)方箱壁厚作明確要求，僅對(duì)拼接后箱體抗壓荷載提出檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。只要箱體抗壓荷載滿足要求且無(wú)裂紋和破損，即可判定為檢驗(yàn)合格。其檢測(cè)方式與檢測(cè)結(jié)果判定不科學(xué)，也不符合現(xiàn)場(chǎng)施工工況。本項(xiàng)目所用的方箱壁厚現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)約為2.8mm，但因施工期間正值氣溫最高時(shí)段，箱體經(jīng)日照暴曬后容易變軟，在混凝土澆筑過(guò)程中稍有擠壓，就造成上下箱體發(fā)生變形。即使箱體沒(méi)有裂紋或破損，但對(duì)接處已形成較大裂縫。

3.2薄壁方箱破損處理方法不當(dāng)

有關(guān)技術(shù)規(guī)程和施工工法規(guī)定[2]，薄壁方箱箱體在安裝過(guò)程中，因搬運(yùn)造成箱體破損的應(yīng)予以更換處理；但在鋼筋綁扎和混凝土澆筑過(guò)程中因工人操作原因造成的箱體表面破裂，可用膠布進(jìn)行修補(bǔ)。按此方式進(jìn)行表面修補(bǔ)必然造成箱體整體剛度下降，導(dǎo)致混凝土漿體滲入箱體內(nèi)。

3.3薄壁方箱破損處理措施不及時(shí)

為保證空心樓蓋板底混凝土的密實(shí)度，本項(xiàng)目混凝土采用塌落度為250mm～280mm的自密實(shí)混凝土，和易性極好。在澆筑過(guò)程中，混凝土極易通過(guò)位于箱體底面和側(cè)面不易被發(fā)現(xiàn)的破損或已發(fā)現(xiàn)未及時(shí)修補(bǔ)破損之處流入腔體。此過(guò)程不可逆，進(jìn)入箱體混凝土無(wú)法再取出。

3.4屋面找坡設(shè)計(jì)不合理

為減輕屋面荷載，屋面設(shè)計(jì)采用雙向結(jié)構(gòu)找坡。混凝土澆筑是沿兩邊找坡方向自低處往高處對(duì)稱進(jìn)行。造成低處的箱體隨著高處混凝土的澆筑而受到一定的側(cè)壓力，使箱體發(fā)生變形，箱體對(duì)接處的縫隙變大和豎孔錯(cuò)位，加劇混凝土漿滲入箱體內(nèi)。

3.5現(xiàn)場(chǎng)施工預(yù)防保證措施不夠

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工記錄及后續(xù)檢測(cè)結(jié)果表明，從第一塊屋面空心樓蓋施工開(kāi)始，就存在不同程度的混凝土超灌現(xiàn)象，最大超灌量達(dá)45%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常的理論超灌值。一般情況下，當(dāng)實(shí)際混凝土用量超過(guò)預(yù)算用量10%時(shí)就應(yīng)預(yù)警，并預(yù)判后續(xù)實(shí)際超灌量。但現(xiàn)場(chǎng)施工并未引起重視并采取相應(yīng)的防患措施。此外，對(duì)極端天氣下施工作業(yè)的保護(hù)、處置措施亦不得當(dāng)。高溫時(shí)未對(duì)薄壁方箱箱體進(jìn)行必要保護(hù)；持續(xù)暴雨時(shí)，又未及時(shí)排水，仍進(jìn)行大面積混凝土澆灌。上述問(wèn)題反映出現(xiàn)場(chǎng)施工管理對(duì)GBF薄壁方箱的箱體構(gòu)造、性能、保護(hù)、處置等方面仍認(rèn)知不深，對(duì)出現(xiàn)異常情況未引起足夠重視，并采取預(yù)防措施。

4　事故后續(xù)處理

事故發(fā)生后，為防止出現(xiàn)二次坍塌，在確保安全的情況下立即對(duì)坍塌部位進(jìn)行支撐加固，并著手制定坍塌區(qū)域的清理、拆除方案。拆除方案經(jīng)專家專項(xiàng)論證后，有序展開(kāi)坍塌現(xiàn)場(chǎng)的拆除清理工作。

同時(shí)，為使事故后續(xù)處理工作更加合理、安全和可操作性，特委托有經(jīng)驗(yàn)的工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)事故影響區(qū)域結(jié)構(gòu)及已施工的屋面空心樓蓋進(jìn)行全面的勘查和檢測(cè)鑒定；并根據(jù)鑒定結(jié)果，在原設(shè)計(jì)單位核查復(fù)算的基礎(chǔ)上，委托第三方對(duì)原屋面空心樓蓋設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的復(fù)核驗(yàn)算，最終制定具體、可行的加固恢復(fù)方案。

4.1現(xiàn)場(chǎng)勘查與檢測(cè)鑒定

對(duì)坍塌部分的薄壁方箱腔體內(nèi)普遍存在積水積漿，及坍塌造成周邊相鄰柱、梁、板等構(gòu)件和下層樓蓋出現(xiàn)變形、開(kāi)裂損傷等情況，委托檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)已施工完成的空心樓蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行原位試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)檢測(cè)。檢測(cè)內(nèi)容包括：通過(guò)板底鉆孔方法檢測(cè)已施工空心樓蓋薄壁方箱腔體內(nèi)混凝土的灌入情況；通過(guò)原位試驗(yàn)檢測(cè)已施工較大跨度空心樓蓋在自重作用下的撓度變形、裂縫開(kāi)展、鋼筋應(yīng)變等情況；并對(duì)空心樓蓋板及其周邊梁、柱現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能和鋼筋分布情況等進(jìn)行檢測(cè)，及對(duì)坍塌區(qū)域周邊及下層的梁、板、柱等構(gòu)件結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀損傷情況進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)鑒定結(jié)果如下：

(1)已施工結(jié)構(gòu)梁、板、柱的混凝土強(qiáng)度、鋼筋力學(xué)性能及鋼筋分布情況均滿足設(shè)計(jì)要求。

(2)已施工空心樓蓋薄壁方箱的腔體內(nèi)混凝土充填灌入較為嚴(yán)重，所檢測(cè)的薄壁方箱大面積地出現(xiàn)不同程度的積水積漿等問(wèn)題。其中(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋腔體內(nèi)超灌混凝土量達(dá)152.6m3，超灌混凝土量換算均布荷載為3.4kN/m2。

(3)部分空心樓蓋構(gòu)件在施工階段變形較大，在自重荷載作用下的實(shí)測(cè)撓度值或最大裂縫寬度已超出短期靜力加載試驗(yàn)的檢驗(yàn)允許值。其中(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋的跨中實(shí)測(cè)撓度值為72.67mm，板面最大裂縫寬度為0.42mm；(12～14)×(K～N)軸跨中實(shí)測(cè)撓度值為21.40mm，板底最大裂縫寬度為0.30mm；(12～14)×(H～K) 軸跨中實(shí)測(cè)撓度值為6.36mm，板底最大裂縫寬度為0.41mm。

(4)局部空心樓蓋周邊的梁、柱等承重構(gòu)件出現(xiàn)較大裂縫。對(duì)已施工空心樓蓋拆除模板后的梁、柱等構(gòu)件進(jìn)行裂縫檢查，檢查結(jié)果表明(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋周邊梁、柱等構(gòu)件均存在不同程度的裂縫。柱構(gòu)件背面頂部裂縫多數(shù)呈水平分布，個(gè)別梁下柱出現(xiàn)側(cè)向裂縫，最大裂縫寬度為1.48mm，已超出規(guī)范限值；梁構(gòu)件端部裂縫多數(shù)呈45°分布，中部沿梁高方向多處出現(xiàn)豎向細(xì)小裂縫，最大裂縫寬度為0.40mm，已超出規(guī)范限值。

(5)坍塌區(qū)域周邊及下層的梁、板、柱出現(xiàn)開(kāi)裂損傷。其中(17～19)×(K～N)區(qū)域三層部分梁構(gòu)件側(cè)面出現(xiàn)豎向裂縫，個(gè)別梁構(gòu)件端部出現(xiàn)斜向剪切裂縫，最大裂縫寬度為0.26mm，已超出規(guī)范限值；四層17軸梁(M～N)段主次梁交接處主梁的混凝土局部壓碎、脫落，主筋外露，最大裂縫寬度為1.5mm，已產(chǎn)生明顯損壞；三層樓板板底局部開(kāi)裂，最大裂縫寬度為0.14mm，尚未超出規(guī)范限值。

經(jīng)采用全站儀對(duì)坍塌區(qū)域周邊柱進(jìn)行傾斜度觀測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明該坍塌區(qū)域周邊所測(cè)柱傾斜方向不具有一致性，現(xiàn)階段未見(jiàn)明顯整體傾斜。

已施工空心樓蓋具體檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳表1：

表1　已施工空心樓蓋檢測(cè)結(jié)果

4.2設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算

在原設(shè)計(jì)單位核查復(fù)算的基礎(chǔ)上，為安全起見(jiàn)，另委托第三方對(duì)原屋面空心樓蓋設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的復(fù)核驗(yàn)算。驗(yàn)算方法采用現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程所推薦的基本假定、設(shè)計(jì)方法、計(jì)算方法、構(gòu)造要求等進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)核，并采用結(jié)構(gòu)三維實(shí)體有限元模型分析方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果如下：

(1)構(gòu)造要求設(shè)計(jì)復(fù)核：原設(shè)計(jì)現(xiàn)澆鋼筋混凝土薄壁方箱空心樓蓋的構(gòu)造設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

(2)承載能力極限狀態(tài)復(fù)核：按原設(shè)計(jì)荷載取值、現(xiàn)狀實(shí)際配筋驗(yàn)算，原設(shè)計(jì)結(jié)果滿足承載能力極限狀態(tài)要求。

(3)正常使用極限狀態(tài)復(fù)核：

撓度驗(yàn)算：取原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按工字形截面、最小剛度原則進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋最大撓度值為136mm，考慮到設(shè)計(jì)要求施工時(shí)模板起拱60mm，實(shí)際撓度值為76mm，基本滿足規(guī)范要求(84mm)。其它空心樓蓋均能滿足規(guī)范要求。

裂縫驗(yàn)算：因影響因素較多，而又缺乏足夠試驗(yàn)研究依據(jù)，建議以實(shí)測(cè)數(shù)值為準(zhǔn)。

(4)現(xiàn)狀荷載撓度復(fù)核驗(yàn)算：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明，空心樓蓋薄壁方箱施工時(shí)其腔體內(nèi)混凝土灌入情況較為嚴(yán)重。疊加超灌混凝土荷載后進(jìn)行復(fù)算，驗(yàn)算結(jié)果(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋最大撓度值為180mm，超出規(guī)范限值較多。其它空心樓蓋疊加超灌混凝土荷載后的計(jì)算撓度值基本能滿足規(guī)范要求。

因(7～11)軸×(J～M)軸空心樓蓋荷載基本以恒載為主，過(guò)大變形會(huì)給后期使用造成很大危險(xiǎn)性，建議拆除重做或加固處理。對(duì)于其它較小跨度空心樓蓋，因不同程度存在混凝土超灌現(xiàn)象，且部分空心樓蓋裂縫實(shí)測(cè)最大寬度已超出現(xiàn)行規(guī)范限值，應(yīng)進(jìn)行必要的加固處理。

4.3處理方案比選

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鑒定結(jié)果及設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果表明，因薄壁方箱腔體內(nèi)有大量混凝土灌入及部分樓板厚度超出設(shè)計(jì)值等原因，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)自重增加，且荷載超出原設(shè)計(jì)值較多，造成承重構(gòu)件受力狀態(tài)發(fā)生改變，其結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分配也必然作相應(yīng)調(diào)整，對(duì)屋面空心樓蓋的承載能力產(chǎn)生不利影響。在后續(xù)建筑吊頂裝修、屋面防水、保溫隔熱層等附加恒荷載未施加時(shí)，僅在自重作用下，大部分空心樓蓋跨中撓度和裂縫寬度均已超出短期靜力加載試驗(yàn)的檢驗(yàn)允許值，并導(dǎo)致周邊承重梁、柱等構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。另，因施工坍塌事故，造成坍塌區(qū)域周邊相鄰已施工空心樓蓋板及下層梁、柱、板等構(gòu)件開(kāi)裂，且大部分裂縫寬度已超出現(xiàn)行規(guī)范限值，已嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。應(yīng)立即采取必要的防護(hù)措施，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。

針對(duì)結(jié)構(gòu)鑒定及設(shè)計(jì)復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果，確定需處理主要構(gòu)件包括：(1)已施工完成空心樓蓋及其周邊承重梁、柱等構(gòu)件的加固補(bǔ)強(qiáng)；(2)坍塌區(qū)域周邊及下層受損梁、板、柱等構(gòu)件的加固補(bǔ)強(qiáng)；(3)因內(nèi)力重分配，部分相關(guān)梁、柱等構(gòu)件的加固補(bǔ)強(qiáng)；(4)坍塌區(qū)域及局部未施工空心樓蓋的恢復(fù)處理。

對(duì)以上結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固補(bǔ)強(qiáng)，可采取以下3種處理方案：

方案一：屋蓋體系仍采用薄壁方箱空心樓蓋，保留已施工完成的屋面空心樓蓋，通過(guò)加固改善現(xiàn)階段樓蓋結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，為后期屋面荷載施加提供保證；

方案二：拆除部分已施工完成的屋面空心樓蓋。以結(jié)構(gòu)14、15軸間抗震伸縮縫為界，拆除右側(cè)15～21軸因坍塌造成局部開(kāi)裂受損的相鄰屋面空心樓蓋，保留左側(cè)7～14軸屋面空心樓蓋。

方案三：拆除全部已施工完成的屋面空心樓蓋，重新進(jìn)行屋蓋體系設(shè)計(jì)。

保留的屋面空心樓蓋可采用在空心樓蓋上方布置附加鋼梁方式進(jìn)行加固，鋼梁鉸接于兩側(cè)柱上，通過(guò)在鋼梁跨中設(shè)置鋼拉桿件將空心樓蓋向上提升。這種加固方式相當(dāng)于在空心樓蓋跨中增加支座，間接減少了屋蓋的計(jì)算跨度，從而減少空心樓蓋撓度，有效改善結(jié)構(gòu)的整體受力狀態(tài)。

但因項(xiàng)目周邊適合吊裝的場(chǎng)地狹小，現(xiàn)場(chǎng)不具備吊裝大型鋼梁的條件，且空心樓蓋區(qū)域均為人員集中的酒樓宴會(huì)大廳和影視廳，對(duì)跨度、凈空及隔音、隔熱等使用要求較高。為確保建筑長(zhǎng)期使用安全，減少后期日常維修維護(hù)麻煩，在不影響建筑使用功能的情況下，經(jīng)對(duì)以上處理方案的綜合造價(jià)、施工進(jìn)度、施工安全、使用安全等進(jìn)行綜合比較，最終采用方案三處理方法，即拆除全部已施工完成的屋面空心樓蓋，重新進(jìn)行屋蓋體系設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)其它有影響的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行必要修復(fù)及加固補(bǔ)強(qiáng)。

5　本項(xiàng)目具體加固處理方案

5.1處理方案簡(jiǎn)述

(1)對(duì)已施工空心樓蓋因薄壁方箱腔體內(nèi)進(jìn)水進(jìn)漿嚴(yán)重及施工誤差增加板厚等原因，造成結(jié)構(gòu)荷載增加，導(dǎo)致空心樓蓋變形、開(kāi)裂等施工問(wèn)題，采用拆除現(xiàn)有屋面空心樓蓋結(jié)構(gòu)，同已坍塌區(qū)域和局部未施工空心樓蓋一道，改為以預(yù)應(yīng)力主梁與普通梁相結(jié)合的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)體系。

(2)對(duì)因屋蓋自重增加及屋蓋結(jié)構(gòu)體系改變導(dǎo)致部分相關(guān)梁、柱等構(gòu)件結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分配等問(wèn)題，采用加大截面法進(jìn)行加固補(bǔ)償。

(3)對(duì)空心樓蓋坍塌區(qū)域周邊及下層梁、板、柱等構(gòu)件開(kāi)裂損傷等問(wèn)題，根據(jù)構(gòu)件的損傷程度選擇采用壓力灌注灌縫膠封閉，并在外表面粘貼碳纖維布加抹普通砂漿保護(hù)層或直接在構(gòu)件裂縫表面涂刷35mm厚聚合物砂漿保護(hù)層等措施進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。

5.2處理方案設(shè)計(jì)

對(duì)照原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)施工圖、電算資料以及結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鑒定結(jié)果，采用PKPM計(jì)算軟件對(duì)擬采用處理方案的結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行計(jì)算分析，并對(duì)需加固構(gòu)件輔以手工計(jì)算進(jìn)行校核。由于計(jì)算過(guò)程較為繁瑣，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，本文不作過(guò)多敘述。

5.2.1屋蓋體系結(jié)構(gòu)布置

拆除所有空心樓蓋后，沿屋面找坡方向在8、9、10、13、18、19、20軸新增7根截面尺寸為700×1 600mm的預(yù)應(yīng)力梁，在16軸新增1根截面尺寸為600×1 300mm的預(yù)應(yīng)力梁；并在縱向相應(yīng)位置增設(shè)截面尺寸分別為400×650mm和300×650mm的普通鋼筋混凝土框架梁和次梁。為確保酒樓宴會(huì)廳和影視廳的凈空要求及屋面檐口高度不超過(guò)24m，新增的大跨度預(yù)應(yīng)力梁采用局部上反設(shè)置。同時(shí)，為減小屋面荷載，便于屋面排水，屋面采用雙向結(jié)構(gòu)找坡。

5.2.2框架柱結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

因屋面結(jié)構(gòu)體系改變，導(dǎo)致與新增預(yù)應(yīng)力梁相連的框架柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分配，為滿足承載力需要，采用加大截面法對(duì)原4層(局部3層)以上相關(guān)柱進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。柱截面尺寸由原來(lái)的800×800mm增大至1 100×1 100mm。

屋面新增梁板及加固柱具體布置詳見(jiàn)圖4。

圖4　屋面新增梁板及加固柱布置圖

6　結(jié)語(yǔ)

GBF薄壁方箱現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋雖具有較好的綜合效益，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工要求較高。施工前應(yīng)制定合理的施工方案，對(duì)關(guān)鍵工序如內(nèi)模箱體拼裝、箱體保護(hù)、鋼筋綁扎、混凝土澆筑和澆筑量控制、天氣影響因素等應(yīng)有明確的保證控制措施和預(yù)防措施。受施工過(guò)程GBF薄壁方箱腔體易漏水進(jìn)漿的影響，在樓蓋結(jié)構(gòu)體系及模板支撐體系設(shè)計(jì)級(jí)過(guò)程中應(yīng)充分考慮相應(yīng)的荷載。

[1]方光秀，鄭洪軍，全紅，等.邊支承GBF復(fù)合薄壁管現(xiàn)澆混凝土空心板設(shè)計(jì)與施工[J].施工技術(shù)，2013,42(20)：89-92.

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[3]黃剛.GBF薄壁箱體現(xiàn)澆混凝土空腹樓蓋施工及監(jiān)控[J].山西建筑，2008,34(3)：156-157.

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[5]JGJ/T268-2012 現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[6]GB50010-2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[7]GB/T50784-2013 混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[8]GB50367- 2013 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

Analysis and Processing of GBF hollow roof slab construction accident in a mall

XIONG Zhizhou

(ITG Real Estate Group Co.Ltd，Xiamen 361010)

Casting concrete slab with thin-wall GBF box，the latest structural technology developed recently in China，has the advantages of light-weight，weak seismic performance. Distinguish from traditional process;more strictly construction technique is required. Analyzed an accident due to rainfall etc. factors，with thin-wall GBF slab at roof concrete casting in a mall，try to explore the GBF box shortage of sealing property and pursuit the problems in design and construction. Meanwhile the reasonable，safe and operational strengthening rehabilitation programme was proposed.

Casting concrete hollow floor;GBF box with thin-wall;Collapse accident;Accident treatment;Recovery strengthening design

熊之舟(1963.4- )，男，工程師。

E-mail:33409292@qq.com

2016-03-24

TU712+.4

A

1004-6135(2016)05-0055-05