针对福建某商住楼工程，介绍了其地下室混凝土结构的施工方案，分析了其地下室上浮和底板、顶板及柱开裂的原因，并提出了加固处理方案，可供类似工程参考。
近年来，伴随着我国经济和建设水平的发展，建筑物地下室超长混凝土结构不断增多，一旦出现裂缝则将可能对建筑结构的使用性、耐久性、承载力等造成影响。本文结合福建某商住楼工程实例，分析了其地下室上浮和底板、顶板及柱开裂的原因，并提出了加固处理方案，可供类似工程参考。
1.工程概况
1.1施工情况
福建某商住楼工程，采用钢筋混凝土框架―剪力墙结构，建筑面积38500m2，地上二十九层，由南北两栋主楼构成。地下一层为车库，地下室结构连通为一整体，长约120m，宽约60m。地下室承台地梁、底板为C35 S8抗渗砼，底板厚度为350mm，外墙混凝土强度等级为C35 S8，外墙厚为300mm，地下室内剪力墙及柱砼强度等级为C40，顶板砼强度等级为C35 S8，顶板厚为250mm，如图1所示。2009年7月28日地下室土方开挖，因地表水较多，开挖时间较长，采取了有效的排水降水措施，保证了地下室施工期间的质量及进度，于2009年12月25日顺利完成了地下室主体的结构施工。地下室共分三个施工段，以后浇带为段点，第一段从2#楼主楼到CC轴以南2.5m处后浇带，第二段为从CC轴到CM轴以南1m，第三段为1#楼主楼及人防区。2009年11月6日浇捣第一段底板，第二段底板于2009年11月10日浇捣底板，第三段底板2009年11月19日浇捣底板。第一段墙、柱、顶板于2009年12月8日浇捣，第二段墙、柱、顶板于2009年12月14日浇捣，第三段墙、柱、顶板于2009年12月25日浇捣。每段砼浇捣后派专人养护2周。地下室主体结构完成后，继续上 0.000以上的主体，2010年7月15日1#、2#楼主体结构封顶。根据设计要求，后浇带待主体封顶14d后方可进行浇注，施工单位根据设计要求延期到封顶后46d（2010年8月31日）将后浇带封闭，后浇带采用C40S8抗渗砼。
1.2开裂情况
2010年12月下旬发现地下室中间段车库外剪力墙局部墙面有丝状渗水现象，个别柱出现丝裂缝，但底板未上浮（此时地下室顶板还未覆土），且南北两主楼正常。发现此情况后，设计单位及时来到现场观察分析，认为可能是地表水太丰富所引起，决定外围挖降水盲井降水。到2011年2-4月，随雨量的增多，发现底板渐渐上浮，柱上下裂缝增多，外剪力墙丝裂缝加多，出现渗水痕迹，底板也局部出现渗水痕迹。用水平仪测量发现上浮量最大在8～15cm左右，特别是下雨后会出现明显上浮。根据这种情况，设计单位决定采用盲沟埋设 600的涵管与市政下水道连通使地表水外排。5月初地下室顶板开始覆土，根据设计要求顶板覆土0.8m后，地下室底板开始慢慢下沉恢复。
2.地下室上浮开裂原因
因该商住楼地下室中间段处地势低洼地带，在暴雨过后造成大量积水，积水对该工程底板产生上浮力，导致地下室上浮，部分底板和柱开裂。具体分析如下：地下室顶板面的绝对标高为187m，地下室层高37m，顶板结构250mm厚，顶板上覆土800mm厚，底板结构350mm厚，下为100mm厚砼垫层。地下室垫层底绝对标高为：18.7-3.7-0.35-0.1=14.55m。甲方提供的暴雨后地下室外稳定水位标高为17.819m，故地下室外稳定水位离地下室垫层底高度为：17.819-14.55=3.269m。地下室最大负荷面积的柱网尺寸为：8.1m×7.8m。顶板主梁截面为450×800mm，次梁截面为350×600mm，底板主梁截面为450×800mm，柱截面尺寸为500×500mm。水容重为10kN/m3，土容重为18kN/m3，砼容重为25kN/m3，垫层容重为20kN/m3。不考虑桩的抗拔力，顶板上未覆土前主要依靠顶板、底板、梁柱等的恒荷载来抵抗地下室的水浮力。
250厚顶板自重：0.25×r砼=0.25×25=6.25
图1、地下室结构平面示意图
图2、柱加固设计图
350厚底板自重：0.35×r砼=0.35×25=8.75
100厚垫层重：0.1×r垫=0.1×20=2
①合计：17kN/m2
顶板梁、柱、底板梁自重化为每平方米的恒荷载
②顶板梁自重：
0.35×（0.6-0.25） ×（7.8+8.1） ×25+0.45×0.8-0.25） ×（7.8+8.1） ×25=147kN
柱自重:
0.5×0.5×（3.7-0.25） ×25=21.6kN
底板梁自重：
0.45×（0.8-0.35） ×（7.8+8.1） ×25=80.5kN
顶板梁、柱、底板梁自重化为每平方米的恒荷载:
②合计：（147+21.6+80.5）/（8.1×7.8）=94kN/m2
恒荷载抗浮水位高差为：
（①+②）/r水=（17+3.94）/10=2.09m<3.269m，不满足抗浮要求。
3.处理措施和修复加固方案
及时覆土。按设计要求，顶板上覆土800mm，考虑顶板上覆土800mm后地下室的抗浮水位高差为3.53m，大于3.269m，满足要求。
组织排水。让地表水有组织地排到附近的市政排水管，减小底板的水压力。具体措施是：沿地下室四周外侧开挖，设DN600的钢筋混凝土圆涵排水，每隔2m加设一个检查井。
混凝土底板加固。加固措施[1-3]：将裂缝处的表面混凝土凿开，并将整个板面凿毛，碎屑清除干净，在裂缝处灌注结构胶。然后板面绑扎@ 8@150双向钢筋，浇筑50mm厚C30细石混凝土。
混凝土外墙、边柱、顶板修复。修复措施[1-3]：凿除裂缝表面的混凝土，露出新鲜混凝土，清除灰尘，慢速、低压、连续灌注结构胶，确保结构胶注入裂缝细微部位。
混凝土中柱修复加固。对于裂缝宽度小于0.3mm的中柱，采用上述灌注结构胶的方法进行修复。对于裂缝宽度大于0.3mm的中柱，其柱顶采用外贴碳纤维布的方法加固，柱底采用外包型钢加贴碳纤维布的方法加固[1][4-5]。加固设计如图2所示。
4.结语
对于地下室，特别是处低洼地势的单层地下室，设计和施工时应特别注意当地的气象条件，雨季时应考虑暴雨后地表水位差产生的上浮力，采取组织排水和及时覆土措施防止地下室上浮。
参考文献
[1] GB50367-2006. 混凝土结构加固设计规范[S].
[2] 林文修. 混凝土结构加固方法与实施要点[M]. 中国建筑工业出版社.
[3] 袁文阳. 工程结构补强加固实用设计及典型实例[M]. 中国建筑工业出版社.
[4] 王文炜. FRP加固混凝土结构技术及应用[M]. 中国建筑工业出版社.
[5] 左成平. 混凝土结构粘结加固设计与算例[M]. 中国建筑工业出版社.