维普资讯 http://www.cqvip.com 中国科技信息２００８年第４期－ ｃＨ ｌＡ ＳＣｔ￣Ｅ Ａ Ｄ 矧 Ｉｏｋ ３Ｙ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩ￣Ｆｅｂ．２００８ 行。模型ｌ：根据原设计图纸，不考虑 某大楼梁柱开裂的原因分析 许涛广州建筑工程监理有限公司 ５１ ０３００ 首层地面荷载作用；模型２：按原图纸并 考虑首层地面荷载作用。 ３．１模型ｌ复核计算结果分析 本结构抗震设防烈度为７度，抗震等 镱 ｉ要｜ ｜一÷ 。蔫 餮Ｉ ｌ ｌ １工程概况 某大楼为单层钢筋混凝土框架结构， 局部两层，基础采用预应力混凝土管 桩，管桩直径为４ ０ ０ｍｍ，设计桩长约 兼大楼工程竣工后在投入使用过程中陆续发 级为框架三级。经计算，二层梁底筋配 筋量最大值发生在Ｂ Ｘ（①～②）轴之间的 框架梁，计算配筋５ ３００ｒａｍ ，实配８条 ３２（６４３０ｒａｍ！），设计满足要求。梁面 筋配筋量最大值发生在Ｂ轴与②轴交点柱 现天面凹陷，框架梁、柱开裂等现象。本文对 工程进行了现场的变形测量和结构复核计算， 通过分折，找出了质量事故原因。 警 疑ｌＩ＿ｌｌ ＿－ｉ－＿。｜ ＿ ｜一ｌｌｌ＿＿ ＿＿ 粱柱开裂；变形测量；结构复核 ｌ ６ｍ～２ ２ｍ，单桩竖向承载力特征值 支座处，计算配筋６０００ｒａｍ ，实配９条 ｌ１ＯＯｋＮ。工程于２００６年工程竣工，在投 ３２（７２３４ｒａｍ ），满足要求。Ｂ轴、Ｃ 入使用后陆续发现建筑四周回填土层下 轴和Ｄ轴与②轴交点柱的轴压比分别为１． 沉，室外楼梯和室内墙体、框架梁开裂 ００、０．９０、１．０３，略微超过了《混凝土 严重，框架柱顶出现开裂酥松，屋顶中 结构设计规范》ｌ２’的框架柱轴压比限值０． 部积水，严重影响了正常使用（图ｌ所 ９。 示）。为了查找墙体和框架构件的开裂原 原设计中，Ｂ轴、ｃ轴和Ｄ轴与② 因，业主委托我方工程人员进行相应的 轴交点的柱下布置了３桩承台，其余拄下 查勘和计算，评估其危害性和影响程 均为２桩承台。经计算，采用３桩承台的 度。 ２地面和屋面变形测量 （ａ）墙体开裂 底层柱轴力设计值分别为３ ８ ９ ０．３ｋＮ、 现场采用灌水塑料软管和钢尺测量屋 面板和地面板的相对变形。天面层的测 点位置以及其相对标高如图２所示，天面 层楼板变形曲线如图３所示。同理可进行 ３３４６．６ｋＮ和３８７４．６ｋＮ，转化为轴力标准 值分别为３ｌ１２．２ｋＮ、２６７７．３ｋＮ和３０９９． ７ｋＮ，平均每根桩承担荷载１０３７．４ｋＮ、 ８９２．４ｋＮ和１０３３．２ｋＮ，小于单桩的承载力 特征值ｌｌ００ｋＮ。对于其余２桩承台处的 首层楼面的量测。测量结果表明，该结 构的地面和屋面变形严重，最大高差变 形达２３．１ ＣＩ１１，建筑物地面和屋面均呈现 中间凹陷的特征。 底层柱轴力，其中以Ｄ轴与④轴交点的柱 轴力设计值最大，数值为２６９８．３ｋＮ，转 化为轴力标准值分别为２ｌ５８．６ｋＮ，平均 每根桩承担荷载ｌ０７９．３ｋＮ，小于单桩的 ３原设计的结构复核 计算采用设计软件ＳＡＴＷＥ进行 Ｉ。 （ｂ）屋面积水 本１二程结构复算建立了２个计算模型进 （Ｃ）回填土与地面板脱离 （ａ）东西向 （ｂ）南北向 图２ 天面层测点位置及相对标高 善 Ｏ ０ ；、＼ ＼、 一 １ｎ ， ；。ｎ 。 。； 嚣 ；／ 暑／ ； 一５ ０ 一ｉＯ ＼ ＼ 、＼ ／／一～ ／ ｌ一，鲁封辖甍Ｉ 巷一 Ｏ 一１５ 饕 —ｌＳ 一－２０ 一２５ （ｄ）梁开裂 （ａ）东西向变形曲线 （ｂ）南北向变形曲线 图１结构质量事故图 图３天面层楼板变形曲线 维普资讯 http://www.cqvip.com 承载力特征值ｌｌＯＯｋＮ。 对ｊ ＺＫ２：Ｒａ ４０００×３．１４×０．４× ０．４，／４＋３．１４×０．４×（７×１２．２＋２５×３． ７｛３５ Ｘ １．５十４０ Ｘ ０．８＋１２０×０．５） ９０７． ３ｋＮ 川性式， ＩＩ ｒ防渗加陶， 采用擘状 所以，经过以上的计算复核，按模 型ｌ计算基本满足相关规范的各项要求。 ３．２模型２复核计算结果分析 现场查勘时发现，结构首层地板与 地台下的填土之间出现多处“隔空”现 象（图１Ｃ），部分首层荷载有可能向柱、基 础传递。另外依据图纸，结构首层板Ａ 接置于桩基础问的地梁上。因此，在原 结构计算模型基础一卜，考虑结构的首层 荷载，采用新的结构模犁（即模型２）进行 复核计算。 经计算，二层梁呔筋配筋量最大值 发生在Ｂ Ｘ（①～②）轴之间的框架粱，计 算配筋５ ３００ｒａｍ ，实配８条ｄ）３２（６４３０ ｍｍ！），满足要求。梁面筋配筋量最大值 发生在Ｂ轴与②轴交点柱支座处，计算配 筋６０００ｒａｍ ，实配９条ｄ）３２（７２３４ｍｍ ）， 满足要求。但是，共有８根柱的轴压比超 过了 混凝士结构设计规范 的框架柱 轴 Ｉｃｋ，￣ｌＹ，值，其中Ｂ轴、Ｄ轴与②轴交 点柱的轴压比分别达到１．２６和１．３０。 按模型２计算后，采用３桩承台的底 层柱轴力设计值分别为５０３３．７ｋＮ、４４８２． ３ｋＮ和５０２９．９ｋＮ，转化为轴力标准值分 别为４０２６．９ｋＮ、３５８５．８ｋＮ和４０２３．９ｋＮ， 』弋，壁状式垃将相邻搅拌桩部分重叠搭 接 成为擘 Ｊ足加崮型式，组成水泥土挡 墙，这种挡墙具有较高的抗渗性能，可 对于ＺＫ７：Ｒａ ４０００×３．１４×０．４× ０．４／４｝３．１４×０．４×（７×ｌｌ＋２５×５．５｝３５ ×１．５｛４０×ｌ｛６０×０．５） ９２５．７ｋＮ 以形成良好的隔水帷幕。 ）施１：【 艺 （１）湿法施ｊ二 对十ＺＫ１２：Ｒａ ４０００×３．１４×０．４ ×０．４／４十３．１４ Ｘ ０．４×（７×８．４ ｉ ２５× ７｝３５×１．６＋４０×０．９＋６０×０．５）９４９．３ｋＮ 土要的拖Ｉ 饥械为深层搅拌机。深 层搅拌法的施工 要町分为定位、预搅 下沉、制备水泥浆、提升喷浆搅拌、重 复卜ｆ 搅扑、清洗等几个步骤。 （２）ｒ法施］二 ｔ 浊 果川水泥扮料，由 气输 送，通过搅拌Ｉ 片旋转产 的守隙部位 Ｉ喷 ，Ｊ 随莆搅拌叶片的旋转均匀分布 在整个 隙轨道面ｌ』、Ｊ，进而干¨原位地基 十搅拌并混合 一起。施 机械主要是 钻机、－ｆ分体发送器、空气压缩机、搅拌 钻 等。 计算表明，原设计部分桩摹的承载 力特征值未必完全达到设计要求的 ｌｌ００ｋＮ。 ６质量事故原因分析 该火楼屋面出现中郜凹陷，框架主 梁开裂严重，框架柱顶混凝土出现 碎 破坏特征的主要原因是该建筑基础沉降不 均，中心区域柱基础下沉过大。由于该 大楼建于软士地基 ，从大楼地面混凝 士板底回填士显著下沉，回填土与地面 板相脱离可知，大楼首层应该做成架 层。然而，设计人员在设计时却并没有 考虑这点，从而导敛桩基和框架拄的承 施上工序主要为：①柱体对位；②下 钻；③钻进结束；④提升喷粉；⑤提升结 束桩形成体 儿个步骤。 ２．３深层搅拌法主要优点 １）＿』Ｊｌ】 效果好，力¨固方式灵活，适 用而＿ｌＩ‘ 载能力部未达到设计要求。 深 搅拌法ｒｉ『采川不同的加固犁式、 平均每根桩承担荷载ｌ６７７．９ｋＮ、ｌｌ９５． ３ｋＮ和ｌ３４１．３ｋＮ，均大于单桩的承载力 特征值ｌｌＯＯｋＮ。其余２桩承台处的 层 柱轴力，以③轴和④轴的柱轴力为例， 除边柱外，其余设计轴力均在３６００ｋＮ以 上，超过了单桩的承载力特征值。 每 譬 薯斌 ｜－ｌｌ。。 ＿ ０｜。＿０ 。 ｌｌ一 ［１］多层及高层建筑结构空间有限元分析 与设计软件（墙元模型）ＳＡ下ＷＥ用户 手册及技术条件．中国建筑科学研究院 ＰＫＰＭ ＣＡＤ工程部，２ｏ ｏ２年 ［２］混凝土结构设计规范（ＧＢ５００ １ Ｏ－ ２００２） 北京：中国建筑工业出版社．２００２ ［５］建筑地基基础设计规范（ＧＢ５０００ ７－ ２００２）．北京：中国建筑工业出版社．２００２ 『百Ｊ的桩长和置换车以满足不 ｆ 质条件 干¨不同荷载要求的加固目的。对河道这 种区域狭长、地质条什复杂，对ｉＸＩ＆要 求较高的工程比较适宜。采用搅拌桩挡 墙怍为河岸边坡支护不仅能够保证边坡 稳定，还具有防渗功能。 ２）施工速度快 般来说，每台深层搅拌机建造搅 一因此，建筑物按实际承载力复核计 算结果显示，有部分柱的轴压比超出了 相关规范的允许范围，Ｂ轴、Ｄ轴与②轴 交点柱的轴压比甚至达到１．２６和１．３０。而 且，考虑首层面荷后，底层柱的轴力比 原设计有所增大，导致相当一部分桩的 承载力不足。 拌桩截渗墙的工效达ｌ ３．２ｍ！／台・时。 ３）可充分利用原软土，无弃土问题 深 搅拌法是 种原ｆ 加固技术， 可充分利用原状ｔ，无弃ｔ问题。 ４结构沉降分析 根据现场勘察结果，原建筑③轴 上，与Ｄ轴交点的柱相对于边柱沉降了 ｌ ２５ｍＩｎ，沉降差已大大超过了《建筑地 基基础设计规范》 Ｉ（ＧＢ５０００７ ２００２）第５． 一上接第３５页 为了降低Ｔ程造价，可以采用掺加 粉煤灰的措施。掺加粉煤灰的水泥上， ４）造价较低 弛延长（截面积０．７ｌｍ ）的深层搅 拌ｊ＝Ｊ｛：的造价约为ｌ ００无左右，按成墙 度 ０．２２ｍｒ 每、 方米戍墙造价为７０余元，比 采用 直铺 械渗、混凝Ｌ墙截渗、高 喷水泥１ 墙截渗的造价低。 其强度一般比不掺粉煤灰的高。不１ 水 泥掺入比的水泥土，当掺入与水ｆＪ 等量 的扮煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提 高ｌ ０％，因此采用深层搅拌法加固软土 ３．４的变形允许值５０ｒａｍ（允许值为０．００５ｔ， ｌ为相邻柱基的中心距离）。另一方面，桩 基础的不均匀沉降引起结构相当大的附加 ３结束语 离 喷射注浆法成幕质量好，适用 上匠广，但成本较高；深层搅拌法成本 弯矩，超过了框架梁、柱的承载能力。 时掺入粉煤灰，不仅可消耗工业废料， 还可提高水泥土的强度。 ２．２施工技术 １）加固犁式 根据目前的深层搅拌法施工工艺， 搅拌桩可布置成棒状、 状和块状＝ｉ种 型式， 堤防上用于地基加固，主要采 ５桩基承载力复核验算 根据业主提供的《岩土工程勘察报 告》，取其中３个钻孔ＺＫ２、ＺＫ７和ＺＫ１２ 低，但只适用于软粘 ：地基，其中形成 止水帷幕常 喷浆深层搅拌法，较少使 用喷粉深层搅拌法。我们要根据实际情 况采取经济、合理的成幕方法，在基坑 田护中发挥莆要作 。 进行桩基承载力复核验算。 ３７
