业务介绍
台州银行中央商务区大楼地下室工程

1工程概况
台州银行中央商务区大楼位于浙江省台州市市府大道中心大道交叉口,平面形式为矩形,建筑面积7845㎡,框架结构。大楼主楼27层,有4层裙房,地下室为两层。自2014年6月20日开始,台州当地连降暴雨,6.22日下午发现上部无结构的纯地下室的地下二层出现底板隆起现象,同时部分砌体填充墙出现贯通长斜裂缝和局部破损,混凝土柱顶开裂,梁身出现贯通裂缝。6.22目晚上开始蓄水,6.23日上午开始在顶板压砂,后又钻孔卸压。根据施工单位的监测数据,结构在外力作用下控制住上浮量并压回,于7.4日后基本稳定。为查明该项目地下室工程出现此质量问题的具体原因,台州银行股份有限公司特委托同济大学房屋质量检测站对台州银行中央商务区大楼的局部地下室工程及此次质量事故的影响范围进行检测与鉴定,分析问题产生原因,并提出相应的处理建议,最终出具检测报告。

 

 

2房屋概况
(1)建筑设计概况:台州银行中央商务区大楼主体25层,裙房4层,地下两层,部分区域兼做战时人防,地上总建筑面积32425m2,地下室总建筑面积20287.7m2,房屋总高96.45m。本次检测范围为地下一层和地下二层,地下二层汽车库地面为金刚砂面层。
(2)结构设计概况:该地下室结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,建筑安全等级为二级,地下室防水等级为二级,抗震设防烈度为6度,建筑类别为一类,设计防火等级为一级。基础类型为钻孔灌注桩与防水底板。纯地下室区域柱下基础为单桩抗拔桩基础,本工程地基基础设计等级为甲级,桩基安全等级甲级。墙、柱、梁、板混凝土强度等级为C35。

 


(3)工程地质概况:依据宁波工程勘察院2011年1月《台州银行中央商务区大楼---岩土工程勘察报告》结果。
(4)地下室上浮情况调查:根据施工单位的描述,6月20日开始下雨,6月22日下午3点发现上浮,发现上浮后,6月22晚立即在地下二层蓄水,蓄水高度约300mm,6月23日上午在地下室顶板堆砂,高度约1.2m~1.4m。6月29日暴雨地下室又上浮,于是在底板上钻孔卸压。

3检测及验算内容
针对上述出现的各种问题,分别进行了以下检测和测量。
(1)结构布置复核:对房屋进行实地勘测,依据图纸和采用激光测距仪进行轴线和层高的检测与复核。发现部分轴线距离不满足允许误差要求。层高全部满足或基本满足误差要求。
(2)混凝土构件尺寸和钢筋分布检测:采用钢卷尺抽样测量混凝土构件,采用钢筋探测仪抽样探测钢筋分布,并与设计图对比,结果满足要求。
(3)构件损坏调查:对部分区域梁、板、柱进行损坏调查,并将该区域的柱顶和柱底的粉刷敲除,梁开裂处粉刷敲除,记录裂缝情况。结果显示部分墙、梁、柱开裂严重。损坏情况较为严重。同时对地下室底板板面裂缝进行调查,观察并记录裂缝分布和走向。分析开裂原因如下:柱顶柱角开裂为偏心受压引起,且开裂段基本都位于两根箍筋之间。梁开裂为梁两端柱位移差太大,弯矩太大梁混凝土开裂。
(4)变形情况检测:采用天宝DINI03电子水准仪测量地下二层与地下一层的地坪平整度,并测量地下一层局部梁底和一层板底平整度,部分位置有50mm的余量未回复。采用DT202C型经纬仪对地下一层和二层柱角的倾斜情况进行了检测。根据上述检测结果,房屋地下一层所测角点的倾斜率最大6.15‰,地下二层所测角点的倾斜率最大为6.29‰,大于限值(4‰)。且各柱倾斜无明显规律,部分柱倾斜超出限值原因为粉刷误差及模板施工误差。此外还采用DT202C型经纬仪对上部结构可观测的墙角倾斜情况进行了检测,结果显示倾斜率均小于限值。
(5)材料检测:采用ZC3-A型回弹仪对地下室混凝土强度进行现场检测,结果显示强度满足要求。
(6)施工资料调查:根据台州市建设工程质量检测中心《混凝土立方体抗压强度检测报告》,以下结构构件混凝土强度等级满足原设计要求,根据台州市建设工程质量检测中心《钢筋原材料性能检测报告》显示钢筋合格。
(7)承载力验算:对地下室抗浮承载力验算,结果显示抗浮承载力不能满足设计要求;对地下室进行承载力验算,运用PKPM和SLABCAD计算配筋与实际情况对比,满足要求。

4事故原因分析、结论与建议
(1)局部地下室上浮原因分析
1)今年6月22日地下室发生上浮时,实际覆土厚度为400mm,未达到设计要求覆土850mm。覆土厚度不能满足设计要求时未及时与设计单位沟通,也未采取有效抗浮措施。未对施工过程中的结构抗浮进行验算,在地下室施工过程中未采取降水措施。
2)施工图纸中抗拔桩承载力不能满足覆土厚度850mm时的抗拔力要求,桩截面抗拔钢筋不足,原设计地下室抗浮能力未能满足要求。且设计图纸中未说明覆土的抗浮作用,亦未要求在施工过程中采取降水措施。
(2)上浮影响范围界定
采用sap2000建模计算分析,考虑抗拔桩失效,未超出钢构件的承载力限值。
根据第三方监测数据可知,裙房同样上浮。以目前裙房的上浮量来评定,尚未能影响到裙房上部结构。根据模型导荷,可知恒荷载作用下,裙房抗浮满足要求。由于地下室为整体,裙房上浮为纯地下室上浮的连带作用,裙房地下室2-5轴至2-7轴有受到影响,裙房地上结构未受到影响。
上浮未对高层塔楼造成影响。
(3)桩顶损坏程度分析
根据上浮时上部覆土厚度400mm,地下水位按设计水位计算,在上浮发生时,抗拔桩实际受到的荷载会导致桩内钢筋屈服,甚至拉断。因此可以判定抗拔桩失效。
(4)结论
1)本次检测范围内轴线间距、层高及构件截面尺寸、配筋(节点箍筋除外)检测结果满足要求,本次检测范围结构混凝土和钢筋送样检测结果合格。在地下室二层柱顶开裂处测得柱箍筋间距在400mm左右,不符合设计加密区间距100mm要求,严重偏大。
2)房屋主体高层地上部分所测角点的倾斜率、裙房地上部分所测角点的倾斜率小于规范限值;因粉刷误差及模板施工误差,屋地下一层所测角点的倾斜率个别点大于规范限值。
3)地下二层部分柱顶柱角斜向开裂严重,开裂深度为主筋保护层厚度,部分主梁靠近外墙处梁开裂,内外贯穿;地下一层部分柱顶开裂严重,;地下二层和地下一层部分填充墙开裂。
4)根据地下室上浮时桩受力分析结果,判定抗拔桩作用已经失效;监测数据显示本次裙房同样上浮,裙房地下室2-5轴至2-7轴有受到影响,裙房地上结构未受到破坏;上浮未对高层主楼造成直接影响。
5)根据测量结果推算,地下室尚有上浮变形量未能恢复。
6)判定原设计抗浮承载力未能满足要求,桩截面抗拔钢筋也不足。计算结果表明本次上浮不明显的北侧地下室的抗浮承载力也不能满足要求。
7) 导致本次地下室上浮的原因是:原设计未充分考虑地下室的抗浮问题,覆土850mm的设计工况抗浮承载力未能满足要求,导致地下室有上浮的隐患,且设计图纸中未说明覆土的抗浮作用,亦未要求在施工过程中采取降水措施;施工方面未对施工过程中的结构抗浮进行验算,在地下室施工过程中未采取降水措施,在覆土400mm厚不能满足设计要求的850mm厚度时未与设计单位沟通,也未采取有效抗浮措施。
(5)建议
本案房屋应由具备资质及经验的设计单位、施工单位进行后续的加固设计及施工,具体建议如下。
1)根据台州市当地水文地质资料及现场实际情况,确定本建筑区域50年一遇的抗浮计算水位,根据该水位进行后续加固计算。
2)鉴于部分抗拔桩失效,建议进行永久性抗浮加固。地下结构永久性抗浮加固措施可以考虑增加自重与抗拔桩两种方法联合应用,或者是其它有效的加固措施。在许可的情况下在地下室底板上增加叠合混凝土面层,只要层高满足地下车库的使用要求,尽可能做厚面层。
3)加固设计时应复算底板的承载力,处理好本次上浮残余变形量及渗漏的影响。
4)部分柱顶混凝土开裂,建议先敲除开裂的柱角混凝土,采用灌浆料修补截面,由于核心区箍筋间距较大,需在柱顶核心区部位包角钢加固。
5)对地下室开裂严重的构件进行结构补强加固。
6)通过监测数据可知,北侧地下室也有一定上浮量,计算可知其抗浮承载力也不能满足要求,应进行永久性抗浮加固。
7)设计与施工时应考虑后期的防水及耐久性问题。
8)建议继续进行沉降监测,并在地下室柱顶增设永久沉降观测点,对地下室沉降进行监测。

 

联系我们 more+

 电话:021-5580 7395

 传真:021-5580 7395

 邮箱:tjfjz@tongji.edu.cn

 地址:国康路98号上海国际设计中心东楼1楼

 

Copyright © 2016 同济大学房屋检测站 版权所有 沪ICP备08106575号-5