混凝土地下蓄水池上浮破坏扶正加固技术方法.doc

混凝土地下蓄水池上浮破坏扶正加固技术方法合肥市某研究所新建600m3圆形混凝土地下蓄水池，由于主体工程完工后管理不善，池顶未能及时覆土，加之连将大雨，现场排水措施不当，水池西侧长时间受水浸泡后造成水池自西向东倾斜上浮。倾斜后的最大差达595m2.水池上浮后，经与设计单位研究决定，先将池内注水250 m2以阻止水池继续上浮，但由于复位工作未及时进行等原因，导致水池各部位破坏（图1-1、1-2）。第一节 破坏情况整个池底呈锅底状破坏，锅底状最深处下陷180mm；池底板距离池壁450mm左右的环向裂缝已基本贯通，裂缝宽度最大达7mm；池底板中间亦有纵横方向的裂缝，地下水由裂缝涌向池内。池内有纵横各3排共9根混凝土柱，经检测，由于底板上浮使柱子出现不同方向的拉、压破坏，底板呈锅底状后中间下沉，使柱与基础交接面及柱与柱帽交接处的混凝土拉裂破坏。.池顶盖的裂缝位置和破坏状况与底板大致相似，但损伤程度较底板轻，环形裂缝最大宽度5mm，裂缝深度未发展到板底。距底板780mm高度范围内池内壁出现轻微的环向裂纹，其余部位未发现破坏迹象。第二节 事故原因分析施工周期长，特别是垫层混凝土施工完毕后.底板与池壁未及时施工，两者施工间隔长达10个月，使底板与垫层结合的整体作用受到影响。雨汛期间现场排水措施不当，且由于管道安装时，将西侧进水管位置土方开挖后未能及时回填。土建主体完工后曾在池内注入800mm深的水进行养护及压重，而管道安装时将池内水排干，安装完毕后又未能重新加人，设计池顶300mm厚覆土也未能及时施工，减小了水池的抗浮能力。各施工及协作单位之间未能密切配合，水池在没有复位的状态下，一次性注水量超载，导致事故发生。第三节 事故的鉴定意见及处理方案水池底板呈锅底状破坏，其裂缝宽度已超过了规范要求，复位中板底泥浆从裂缝中冒出，可认为底板钢筋和混凝土已不能共同工作，底板与池壁的连接已失去作用。因此，底板经处理后只能作为垫层使用。经挖开检测后确认，垫层厚度和强度均满足设计要求，也未发生上浮。底板上浮后泥浆的流入只导致底板与垫层的脱离，垫层仍可使用。柱裂缝可认为是由于水池复位时底板和顶板的破坏，导致柱承受偏压荷载的影响而拉压破坏，其裂缝宽度已超过规范允许值，钢筋受力已达到极限状态，但考虑到每根柱承受的荷载较小，可采取“加筋外包”法加固。顶板的裂缝亦超过规范允许值，但其位置对顶板的整体破坏影响不大，考虑到上部荷载较小，故采取柱顶上部加钢筋混凝土板带的方法，以尽量减小顶板上部荷载及满足防水要求为原则进行处理（图1-3）。池壁内侧除有1道环向裂缝处，其他基本完好，轻微裂纹仍在允许范围内，钢筋还处在弹性阶段，混凝土和钢筋仍能共同工作，因此池壁保留，在裂缝位置做适当封闭即可。根据现场实地检测与鉴定，对第一手资料进行分析及验算，为缩短修复工期和减少费用，确定除底板重新施工外，其他采取复位及加固的方案进行处理。第四节 复位方案水池复位：池底呈锅底状破坏后，池底漏水严重，加水施压已不能对池体复位起作用。待池底板与垫层之间的淤泥和流砂排除后，只能靠水池自重和外部加压的方法进行复位。复位时将水池周围的回填土方自西向东对称分层挖开，并在池体西侧距池壁3.0m远处挖一积水井，以利于开挖后池壁周围泥浆水的排出。为避免水池东侧穿过池壁的4根出水管对池壁复位的影响，复位前将管道切断。由于水池己倾斜，为防止回填土同时开挖会导致池体产生由西向东的滑移变形，决定东侧1/3圆弧长度内的填土暂不挖除，以保证对池壁的侧压力。待池壁外侧回填土开挖后，检查底板与垫层脱离的高度和泥浆涌入的情况，然后对称地将泥砂仔细清除。采用侧面掏土与底板钻孔相结合的方法，即靠外侧的泥砂用人工掏除，其余部位在底板上按顺序钻孔后（孔按梅花形布置，间距1500mm，该孔兼作底板压力灌浆用），采用高压水泵压水冲洗。经5d时间的清洗及池顶加压，底板已基本复位（残余高差为45mm），复位效果较理想。第五节 加固方案1.底板施工：底板复位稳定后，从底板钻孔处进行压力灌浆，采用水泥砂浆和纯水泥浆，使用425号普通水泥。施工按逐渐加密的方法进行，分2次施工，间隔时间不少于48h，反复进行至板底孔隙被压实为止，并在底板钻孔处预埋16垂直插筋，以加强新旧底板之间的结合。底板所有裂缝均凿V形槽，清刷干净后用膨胀砂浆进行封闭处理，然后将底板找平，找平后的原底板作为新底板的垫层使用。新底板的设计厚度为200mm，混凝土强度等级比原设计提高1级（C23、S6防水混凝土）。2.池壁加固：池壁采用加钢筋混凝土内套的方法处理，其厚度为l00mm，高度为底板以上1600mm，上口做300mm高斜坡。内套混凝土须与底板混凝土一次连续浇注。3.柱子加固：柱子采用加钢筋混凝土外套的方法补强。外套厚度为100mm，纵向钢筋为412，下端锚入原基础混凝土内，上端穿过原顶板并做弯钩错固于新增板带内。4.顶板加固：考虑到上部荷载不大，顶板的损坏程度较底板轻，处理时有针对性地在裂纹部位增加混凝土板带。靠近柱列和池壁的裂缝，板带加宽到池壁外边缘和柱帽上，以利于顶板受力和防水处理（图1-3）。