某學(xué)校地下車庫(kù)上浮對(duì)結(jié)構(gòu)安全性影響鑒定

蔡曉東 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230001）

1 工程概述

某學(xué)校地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)形式為單層地下框架結(jié)構(gòu)，建筑面積約3673.9m2。該工程于2017年3月20日開工建設(shè)，目前形象進(jìn)度為地下一層主體結(jié)構(gòu)完工，地下車庫(kù)周邊基坑已回填，車庫(kù)頂板未覆土。

2 委托原因

委托單位提供資料顯示：地下車庫(kù)主體完工后，因連降大雨及暴雨，車庫(kù)周邊積水未能及時(shí)排除，致使車庫(kù)四周及筏板受地下水浸泡出現(xiàn)上浮現(xiàn)象；施工人員于8月3日7:00發(fā)現(xiàn)地下車庫(kù)頂板出現(xiàn)隆起現(xiàn)象，之后采取了基坑周邊降水及筏板開孔泄壓等初步處理措施。現(xiàn)由于發(fā)現(xiàn)地下車庫(kù)柱、梁、板等混凝土構(gòu)件出現(xiàn)不同程度的裂縫及損傷，為確保結(jié)構(gòu)安全及為后期加固處理提供依據(jù)，特對(duì)該工程結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測(cè)、鑒定。

3 檢測(cè)鑒定結(jié)果

3.1 上部承重結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定

3.1.1 設(shè)計(jì)概況

本工程設(shè)計(jì)為單層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為6度，框架抗震等級(jí)為四級(jí)；地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，基礎(chǔ)采用柱墩+筏板基礎(chǔ)，筏板設(shè)計(jì)厚度400mm，基礎(chǔ)持力層位于勘察報(bào)告中的③層粉質(zhì)粘土加粉土，承載力特征值為200kPa，抗浮設(shè)計(jì)水位為25.750m（85高程）；地下車庫(kù)柱、墻、梁、板等承重構(gòu)件混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)均為C30。

3.1.2 結(jié)構(gòu)體系核查

該工程為地下一層框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、柱距及層高與設(shè)計(jì)相符，檢測(cè)期間未發(fā)現(xiàn)使用環(huán)境中存在明顯對(duì)混凝土構(gòu)件存在腐蝕性的氣、液相物質(zhì)，工程建筑平面、立面規(guī)則，豎向構(gòu)件傳力途徑明確。

3.1.3 混凝土構(gòu)件損傷情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)普查，地下車庫(kù)框架柱、框架梁、剪力墻、底板（筏板）、頂板等構(gòu)件均存在不同程度的裂縫或損傷，主要受損表現(xiàn)為：框架柱頭及柱根角部混凝土剝落、碎裂、主筋外露等破壞特征，同時(shí)伴隨大量裂縫產(chǎn)生，實(shí)測(cè)裂縫最大寬度約1.3mm；框架梁裂縫分布于梁支座或梁全跨度范圍內(nèi)；大部分裂縫呈豎向或斜向開展，極少數(shù)呈水平向，部分豎向裂縫由側(cè)面延伸開展至梁底面，斜裂縫分布于梁支座下部，呈倒“八”字型；實(shí)測(cè)裂縫最大寬度約1.5mm；剪力墻墻身出現(xiàn)水平裂縫或斜裂縫，實(shí)測(cè)裂縫最大寬度約0.25mm；地下室頂板與周邊縱、橫梁軸線約呈夾角裂縫，少數(shù)與板縱、橫向平行，實(shí)測(cè)裂縫最大寬度約0.25mm。

3.1.4 實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)

①框架柱頂點(diǎn)側(cè)向位移

采用電子經(jīng)緯儀、鋼尺等儀器對(duì)抽取的框架柱側(cè)頂點(diǎn)側(cè)向位移進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果：實(shí)測(cè)框架柱頂點(diǎn)側(cè)向位移值未超出標(biāo)準(zhǔn)（GB 50292-2015）規(guī)定界限值。

②混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

采用回彈法對(duì)抽取框架梁、柱及剪力墻構(gòu)件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果：抽檢構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值在30.0 MPa～34.8MPa之間，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（C30）要求。

③框架梁撓度測(cè)量

采用水準(zhǔn)儀對(duì)地下車庫(kù)部分出現(xiàn)裂縫的框架梁撓度進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)結(jié)果：被測(cè)地下車庫(kù)框架梁撓度在-6～16mm之間，未超出規(guī)范允許限值。

④現(xiàn)澆構(gòu)件鋼筋配置及截面尺寸檢測(cè)

采用鋼筋定位儀及鋼尺等對(duì)框架梁、柱、剪力墻及現(xiàn)澆板鋼筋配置情況及截面尺寸進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果：抽取的現(xiàn)澆構(gòu)件鋼筋配置、截面尺寸均滿足或基本滿足設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求。

4 地基基礎(chǔ)檢測(cè)鑒定

4.1 相關(guān)文件及資料核查

4.1.1 地質(zhì)勘查資料

根據(jù)委托方提供的《某學(xué)校巖土工程勘察報(bào)告》顯示：建設(shè)場(chǎng)地地貌為二級(jí)階地地貌單元，建筑場(chǎng)地為中硬場(chǎng)地土，Ⅱ類建筑場(chǎng)地，為建筑抗震一般地段，基礎(chǔ)持力層為③層粉質(zhì)粘土夾粉土，可塑，干強(qiáng)度中等，中等壓縮性，工程性質(zhì)較好，層厚4.70m～11.10m，fak=230kPa。

4.1.2 基礎(chǔ)施工隱蔽驗(yàn)收資料調(diào)審結(jié)果

該工程基礎(chǔ)隱蔽工程驗(yàn)收記錄齊全，未見異常現(xiàn)象。

4.2 基礎(chǔ)筏板板面標(biāo)高

采用水準(zhǔn)儀對(duì)地下車庫(kù)筏板頂面標(biāo)高及變形進(jìn)行測(cè)量，檢測(cè)結(jié)果：被測(cè)大部分地下車庫(kù)筏板標(biāo)高測(cè)點(diǎn)變形值超出規(guī)范允許偏差要求。

4.3 筏板與基礎(chǔ)墊層之間現(xiàn)狀抽檢

檢測(cè)期間對(duì)施工單位鉆取的泄水孔進(jìn)行查看，檢測(cè)筏板基礎(chǔ)與墊層之間是否存在夾層以及墊層與持力土層之間是否接觸，檢測(cè)結(jié)果：泄水孔鉆開后有大量水涌出，墊層與持力土層間可見間隙；筏板基礎(chǔ)與墊層之間未見淤泥、沉渣等軟夾層。

5 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

5.1 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算參數(shù)取值

國(guó)家現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范及規(guī)程；

中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM系列計(jì)算程序。

5.2 自然條件

自然條件：基本風(fēng)壓0.40kN/m2，基本雪壓0.50kN/m2；抗震設(shè)防烈度 6度（0.05g），設(shè)計(jì)地震分組為第二組。

5.3 荷載標(biāo)準(zhǔn)值

恒荷載：根據(jù)原設(shè)計(jì)施工圖按規(guī)范規(guī)定取值。地下室頂板活荷載：5.0kN/m2（非消防車道外），30.0kN/m2（消防車道）。

5.4 結(jié)構(gòu)復(fù)核結(jié)論

①原設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)承載能力符合規(guī)范要求；

②上部承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力符合規(guī)范要求；

③按原設(shè)計(jì)圖紙驗(yàn)算車庫(kù)整體抗浮符合規(guī)范要求；

④按工程現(xiàn)狀（頂板無覆土）驗(yàn)算車庫(kù)整體抗浮不符合規(guī)范要求。

6 結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫及損傷原因分析

根據(jù)構(gòu)件裂縫及損傷分布特征、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果及結(jié)構(gòu)復(fù)核結(jié)論綜合分析：地下車庫(kù)框架梁支座部位裂縫及損傷、框架柱裂縫及損傷、剪力墻及筏板裂縫及頂板與縱、橫軸線約呈夾角（少數(shù)約與板縱、橫軸線平行）裂縫主要由于車庫(kù)周邊積水未能及時(shí)排除，地下水位上升，導(dǎo)致車庫(kù)整體抗浮不足引起；混凝土構(gòu)件其余裂縫主要由于混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力疊加作用引起，筏板基礎(chǔ)上浮對(duì)裂縫開展有影響。

七 鑒定結(jié)論

依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015），綜合本站實(shí)測(cè)結(jié)果、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)論，對(duì)該地下車庫(kù)的安全性等級(jí)評(píng)定如下。

①按原設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算：上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力符合規(guī)范要求；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算：施工階段（頂板未覆土）地下車庫(kù)抗浮不滿足規(guī)范要求。

②地下車庫(kù)框架梁支座部位裂縫及損傷、框架柱裂縫及損傷、剪力墻及筏板裂縫及頂板與縱、橫軸線約呈3夾角（少數(shù)約與板縱、橫軸線平行）裂縫主要由于車庫(kù)周邊積水未能及時(shí)排除，地下水位上升，導(dǎo)致車庫(kù)整體抗浮不足引起；混凝土構(gòu)件其余裂縫主要由于混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力疊加作用引起，筏板基礎(chǔ)上浮對(duì)裂縫開展有影響。

③地下車庫(kù)主要承重構(gòu)件裂縫數(shù)量較多，寬度較大，且多為受力裂縫，部分構(gòu)件混凝土存在碎裂、剝落等嚴(yán)重?fù)p傷，顯著影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力，應(yīng)進(jìn)行加固處理。

④對(duì)照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，地下車庫(kù)承載功能安全性等級(jí)可評(píng)為Cu級(jí)，應(yīng)進(jìn)行加固處理。

8 處理建議

建議后期處理前應(yīng)首先采取有效降水措施，待地下水位穩(wěn)定后對(duì)原有受損構(gòu)件采用增大截面法或外包碳纖維法進(jìn)行加固處理，另外應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變形觀測(cè)工作。