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混凝土地下蓄水池上浮破壞扶正加固技術添加時間:2018-01-31
 
        合肥市某研究所新建600m3圓形混凝土地下蓄水池,由于主體工程完工后管理不善,池頂未能及時覆土,加之連將大雨,現場排水措施不當,水池西側長時間受水浸泡后造成水池自西向東傾斜上浮。傾斜后的最大差達595m2.
水池上浮后,經與設計單位研究決定,先將池內注水250 m2以阻止水池繼續上浮,但由于復位工作未及時進行等原因,導致水池各部位破壞。
 
       一、破壞情況
       整個池底呈鍋底狀破壞,鍋底狀最深處下陷180mm;池底板距離池壁450mm左右的環向裂縫已基本貫通,裂縫寬度最大達7mm;池底板中間亦有縱橫方向的裂縫,地下水由裂縫涌向池內。
池內有縱橫各3排共9根混凝土柱,經檢測,由于底板上浮使柱子出現不同方向的拉、壓破壞,底板呈鍋底狀后中間下沉,使柱與基礎交接面及柱與柱帽交接處的混凝土拉裂破壞。.
池頂蓋的裂縫位置和破壞狀況與底板大致相似,但損傷程度較底板輕,環形裂縫最大寬度5mm,裂縫深度未發展到板底。
距底板780mm高度范圍內池內壁出現輕微的環向裂紋,其余部位未發現破壞跡象。
 
       二、事故原因分析
      施工周期長,特別是墊層混凝土施工完畢后.底板與池壁未及時施工,兩者施工間隔長達10個月,使底板與墊層結合的整體作用受到影響。
雨汛期間現場排水措施不當,且由于管道安裝時,將西側進水管位置土方開挖后未能及時回填。土建主體完工后曾在池內注入800mm深的水進行養護及壓重,而管道安裝時將池內水排干,安裝完畢后又未能重新加人,設計池頂300mm厚覆土也未能及時施工,減小了水池的抗浮能力。
各施工及協作單位之間未能密切配合,水池在沒有復位的狀態下,一次性注水量超載,導致事故發生。
 
      三、事故的鑒定意見及處理方案
      水池底板呈鍋底狀破壞,其裂縫寬度已超過了規范要求,復位中板底泥漿從裂縫中冒出,可認為底板鋼筋和混凝土已不能共同工作,底板與池壁的連接已失去作用。因此,底板經處理后只能作為墊層使用。經挖開檢測后確認,墊層厚度和強度均滿足設計要求,也未發生上浮。底板上浮后泥漿的流入只導致底板與墊層的脫離,墊層仍可使用。
柱裂縫可認為是由于水池復位時底板和頂板的破壞,導致柱承受偏壓荷載的影響而拉壓破壞,其裂縫寬度已超過規范允許值,鋼筋受力已達到極限狀態,但考慮到每根柱承受的荷載較小,可采取“加筋外包”法加固。
頂板的裂縫亦超過規范允許值,但其位置對頂板的整體破壞影響不大,考慮到上部荷載較小,故采取柱頂上部加鋼筋混凝土板帶的方法,以盡量減小頂板上部荷載及滿足防水要求為原則進行處理。
池壁內側除有1道環向裂縫處,其他基本完好,輕微裂紋仍在允許范圍內,鋼筋還處在彈性階段,混凝土和鋼筋仍能共同工作,因此池壁保留,在裂縫位置做適當封閉即可。
根據現場實地檢測與鑒定,對第一手資料進行分析及驗算,為縮短修復工期和減少費用,確定除底板重新施工外,其他采取復位及加固的方案進行處理。
 
       四、復位方案
      水池復位:池底呈鍋底狀破壞后,池底漏水嚴重,加水施壓已不能對池體復位起作用。待池底板與墊層之間的淤泥和流砂排除后,只能靠水池自重和外部加壓的方法進行復位。復位時將水池周圍的回填土方自西向東對稱分層挖開,并在池體西側距池壁3.0m遠處挖一積水井,以利于開挖后池壁周圍泥漿水的排出。為避免水池東側穿過池壁的4根出水管對池壁復位的影響,復位前將管道切斷。
由于水池己傾斜,為防止回填土同時開挖會導致池體產生由西向東的滑移變形,決定東側1/3圓弧長度內的填土暫不挖除,以保證對池壁的側壓力。待池壁外側回填土開挖后,檢查底板與墊層脫離的高度和泥漿涌入的情況,然后對稱地將泥砂仔細清除。采用側面掏土與底板鉆孔相結合的方法,即靠外側的泥砂用人工掏除,其余部位在底板上按順序鉆孔后(孔按梅花形布置,間距1500mm,該孔兼作底板壓力灌漿用),采用高壓水泵壓水沖洗。經5d時間的清洗及池頂加壓,底板已基本復位(殘余高差為45mm),復位效果較理想。
 
      五、加固方案
     1.底板施工:底板復位穩定后,從底板鉆孔處進行壓力灌漿,采用水泥砂漿和純水泥漿,使用425號普通水泥。施工按逐漸加密的方法進行,分2次施工,間隔時間不少于48h,反復進行至板底孔隙被壓實為止,并在底板鉆孔處預埋Φ16垂直插筋,以加強新舊底板之間的結合。
底板所有裂縫均鑿V形槽,清刷干凈后用膨脹砂漿進行封閉處理,然后將底板找平,找平后的原底板作為新底板的墊層使用。
新底板的設計厚度為200mm,混凝土強度等級比原設計提高1級(C23、S6防水混凝土)。
     2.池壁加固:池壁采用加鋼筋混凝土內套的方法處理,其厚度為l00mm,高度為底板以上1600mm,上口做300mm高斜坡。內套混凝土須與底板混凝土一次連續澆注。
     3.柱子加固:柱子采用加鋼筋混凝土外套的方法補強。外套厚度為100mm,縱向鋼筋為4Φ12,下端錨入原基礎混凝土內,上端穿過原頂板并做彎鉤錯固于新增板帶內。
     4.頂板加固:考慮到上部荷載不大,頂板的損壞程度較底板輕,處理時有針對性地在裂紋部位增加混凝土板帶??拷泻统乇诘牧芽p,板帶加寬到池壁外邊緣和柱帽上,以利于頂板受力和防水處理。
 
 
 
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