地下室汽车坡道底板结构破坏的原因分析与修复方案__墨水学术,论

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:285

副标题#e#摘要：某工程地下室汽车坡道在雨季一次强降雨后，坡道钢筋混凝土结构底板被雨水拱裂，出现结构破坏，造成了经济损失。经重新设计进行修复后达到正常使用功能。
　　关键词：地下室；汽车坡道；结构破坏；经济损失；正常使用
　　1工程概况
　　某工程地上为9层办公楼，地下室二层，均为地下车库。在地下室南外侧为连接地下室一、二层的汽车坡道，长度43.2m，宽度7.5m，两端的坡度为7.5％，中间坡度为15％。
　　坡道底板的构成（自下向上）：500厚三七灰土，100mm厚C15混凝土垫层，两层3mm厚SBS改性沥青防水卷材，50mm厚C15混凝土保护层，300mm厚C30钢筋混凝土底板（配筋为双层双向Ⅲ级钢14@200），抗渗等级S6。
　　坡道外墙的构成（自外向内）：120mm厚砌砖保护层，两层3mm厚SBS防水卷材，300mm厚C30钢筋混凝土墙板（水平钢筋、竖直钢筋均为三级钢14@200），抗渗等级S6。
　　坡道顶板的构成：坡道顶板距坡道底板高度3900mm～5900mm，250mm厚C30钢筋混凝土梁、板，抗渗等级S6。
　　2坡道结构施工情况及暴雨后破坏情况
　　地下室汽车坡道底板、墙板、顶板钢筋混凝土结构于2008年3月份施工完毕。坡道使用的SBS改性沥青防水卷材、钢筋原材料均为大厂产品，使用前均见证取样送检复试合格。坡道底板、墙板、顶板、梁钢筋隐蔽工程及坡道底板厚度、墙板模板宽度，经监理验收均符合设计要求及施工验收规范规定。浇筑的混凝土留有标养试块、同条件试块，试压混凝土强度均达到设计要求。
　　现场汽车坡道结构破坏情况，2008年7月13日晚7点～7月14日早上7点，一直降雨，且降雨量较大。7月14日早上7点，现场施工人员发现汽车坡道中、下端的底板中部出现明显裂缝且拱起，裂缝呈分散状宽度约5mm～10mm，坡道底板两侧与墙板交接部位也出现明显拉裂，雨水不断从底板冒出，坡道中、下端底板结构被破坏。经仔细观察，坡道外墙中部个别部位出现约1mm斜裂纹，坡道顶板未发现裂纹变形。事后在凿除混凝土过程中，发现原坡道中、下端钢筋混凝土底板被雨水拱起最高处约200mm，底板钢筋被拱弯曲。现场回弹未破坏的混凝土结构，混凝土强度均符合设计要求，约达到C35。
　　3结构破坏原因分析
　　事后从气象台得知这是一场持续了14个小时的强降雨席卷了整个郑州，降雨量达到173.5毫米，刷新了30年来郑州市最大暴雨记录。暴雨造成了郑州市内11条道路积水严重，7条道路和4座立交断行，部分路段塌方。经分析造成结构破坏的原因如下：
　　（1）本工程土质为粉土，渗水性较好，汽车坡道地表道路未达到施工硬化条件，造成暴雨后大量雨水从土层渗入到汽车坡道底板积聚。
　　（2）本工程地下水位较浅，平时地下水位为-1.5m～-2m。设计上没有考虑到罕见的暴雨过后瞬时地下水位超过正常水位，出现了雨水浮力超过坡道底板的抗浮力，造成了底板结构破坏。
　　4采取的安全防护措施
　　（1）为防止地下水位过高，继续破坏坡道混凝土结构，立即安排施工单位对坡道周围进行管井降水，采用三口管井，井深比坡道底板最低标高低1m，管径200mm，均匀分布，把地下水位降到坡道底板最低标高1m以下，也便于下一步坡道底板施工处理。直到重新施工的坡道底板混凝土强度达到设计要求时，方可停止降水。
　　(2)为防止再次降雨造成坡道底板继续破坏，影响坡道的整体结构安全。安排施工单位对坡道内搭设2m高满堂脚手架，立杆间距不大于900mm，水平杆间距不大于1m，钢管下部垫木板，脚手架两端用10号槽钢加钢板垫块（5×100×100）抵紧坡道两侧混凝土墙体，保证坡道两侧墙体稳定。
　　(3)每天做好大楼与坡道的沉降观测记录、坡道外墙位移的记录，便于及时发现异常采取安全保护措施。
　　5汽车坡道重新设计方案
　　(1)原坡道范围内底板钢筋混凝土、防水层、底板垫层全部凿除#p#副标题#e#。
　　(2)坡道底板变更为700mm厚底板，浇筑C40微膨胀防水混凝土，抗渗等级S8。底板上部钢筋为Ⅲ级钢25@125，Ⅲ级钢18@150；下部钢筋为Ⅲ级钢20@200，Ⅲ级钢18@150。防水做法同原设计为两层3mm厚SBS防水卷材。底板新增钢筋采用植筋，深度植入两侧墙体250mm，植筋选用的胶粘剂必须为改性环氧类或改性乙烯基指类的胶粘剂。当钢筋直径大于22mm时，应采用A类植筋胶。
　　(3)坡道外墙内侧增设一道150mm厚混凝土墙，浇筑C40微膨胀防水混凝土，抗渗等级S8。新增墙板钢筋为双层双向三级钢12@150，竖直钢筋上部植入原坡道顶板200mm，下部插入底板弯锚一个锚固长度。新增混凝土墙体用Ф8钢筋拉钩一头植入原混凝土墙体，间距450×450mm；原混凝土墙体表面凿毛，清洗，充分湿润后浇筑新墙体，保证新老混凝土墙体紧密结合。
　　(4)加固施工时对底板应采用跳隔施工，对坡道侧壁采取有效支撑，施工工程中切实做好安全防范和防护。
　　6汽车坡道修复施工方案
　　(1)施工程序：为防止施工修复过程中造成坡道两侧墙体失稳，原坡道钢筋混凝土底板不应整体凿除，应分段进行。坡道总长度为43.2m，以轴线间距7.2m为一个施工段，共分为6个施工段。为便于凿除后垃圾清运及修复过程中施工材料运输方便，采用倒退法施工，即从地下室二层坡道口为第一施工段（坡道标高最低处）。先凿除第一段原底板结构，再浇筑第一段新坡道底板钢筋混凝土，待第一段坡道底板混凝土强度达到设计强度90%以上，开始凿除第二段原底板结构，同理以此类推。坡道底板施工全部完成后，再施工新增坡道墙板。
　　(2)安全措施：在每个施工段凿除混凝土过程中，严禁拆除钢管支撑架，应随时保证钢管支架支点落地有支撑，即每凿除一处，要用钢管将钢管支架立杆与地坪支撑住，防止钢管支架塌陷变形。水平方向顶杆必须保证顺直，顶杆之间接头必须采用对接扣件，顶杆和槽钢之间必须加钢板垫块（5×100×100），确保杆件受力均匀。施工过程中，应有专人负责监测加固设施的稳定及结构变形情况，出现异常情况，立即停止施工，待异常情况排除后才能恢复施工。
　　(3)施工段施工工艺流程：先清理基坑→浇筑100mm厚坡道底板混凝土垫层→基层干燥后，铺贴两层3mm厚改性沥青防水卷材→验收合格后，浇筑50mm厚混凝土防水保护层→底板钢筋植筋→植筋拉拔试验→合格后绑扎底板钢筋→新增墙板竖直钢筋插入底板→隐蔽工程验收→浇筑坡道底板混凝土→浇水养护。
　　(4)坡道底板混凝土全部浇筑完成后，待混凝土强度达到设计强度100%后，拆除钢管支撑脚手架。
　　(5)施工新增墙板前，对原墙板进行测量放线，发现墙板个别处根部位移约6cm，垂直度偏差较大。根据测量数据，标注新增墙板及植筋位置，必须保证新增墙板垂直且最薄处必须满足150mm厚。施工墙板混凝土应注意浇筑到位和浇筑密实。因本工程墙板高度较高，平均约4.5m高，在原有结构上浇筑新增墙板混凝土困难较大，采取在墙板模板中间间距1m左右开设振捣口和墙板模板上部全部留设喇叭口，便于混凝土浇筑和振捣。墙板拆模后，混凝土振捣密实，观感质量良好。
　　7造成的经济损失
　　(1)C15混凝土垫层及混凝土保护层45m3，13392元。
　　(2)两层3mm厚SBS改性沥青防水卷材324m2，22941元。
　　(3)C30钢筋混凝土97m3，51163元。
　　(4)上述工程量拆除，垃圾外运30000元。
　　(5)管井降水60天，68900元。
　　(6)搭拆满堂脚手架3000元。
　　(7)植筋费用50000元。
　　综合费用合计约30万元。
　　8结语
　　经修复的地下室汽车坡道满足设计使用功能要求，并在2009年经历了几次暴雨的考验，坡道结构未发现异常情况。为防止类似事件再次发生、避免经济损失，应从以下两个方面进行控制：
　　(1)设计地下室汽车坡道结构底板，应结合现场地下水位深#p#副标题#e#浅、土质实际情天气对建筑物的不利因素，从而保证设计质量。
　　(2)施工现场应做好雨季施工措施，加强气象预报的信息收集工作，掌握天气变化情况，特别是对洪水、暴风雨等恶劣情况的警报，应做好专项准备和应急预案。如：做好现场场地硬化及防汛排水工作，也能减小恶劣天气对建筑物的破坏。
　　参考文献：
　　[1]混凝土结构设计规范GB50010-2002
　　[2]地下工程防水技术规范GB50108-2008
　　[3]郑州14小时降下173.5毫米暴雨•河南商报2008.7.15