某住宅小区不均匀沉降裂缝的修复加固方案
肖 飞
（江苏省苏科建设技术发展有限公司）
【摘要】 结合工程硕士有关工程结构加固和地基处理方面的专题报告,联系自身所从事工程结构加固工作，就工作的某一具体工程实例进行总结。本文讲述了某工程受地铁施工时降水影响，导致地下室和部分上部结构受损，从而需要进行的一系列加固措施。
1、工程概况
某住宅小区由8栋住宅楼及一个地下停车场组成。该小区11、14、17及18栋住宅楼位于新建某地铁车站东南侧，距离地铁车站基坑150～160m。四栋房屋均为钢筋混凝土短肢剪力墙结构，于2006年4月底竣工。各栋房屋基本情况如下：
11栋：地上18层，地下一层，长23m，宽19.7m，总高58.6m，建筑面积4513.73m2。采用Ф500mm预应力静压管桩（共70根），桩长42m，桩尖进入⑥－1层粉砂层，桩顶设钢筋混凝土条形承台。
14、17栋：均为地上11层，地下一层，长33m，宽11m，总高35.9m，建筑面积4304.51m2。采用Ф500mm预应力静压管桩（各70根），桩长39m（17栋桩长42m），桩尖进入⑥－1层粉砂层，桩顶设钢筋混凝土条形承台。
18栋：地上11层，地下一层，房屋总长66.1m，宽11m，总高35.9m，建筑面积8609.02m2。采用Ф500mm预应力静压管桩（共139根），桩长39m（17栋桩长42m），桩尖进入⑥－1层粉砂层，桩顶设钢筋混凝土条形承台。
2007年11月，该小区住宅楼多处部位出现裂缝，通过对各家各户的查勘。其典型裂缝分布情况大致如下：11栋304室现浇楼面板的西北角有45度切角缝，缝宽0.34mm且上下贯通；14栋1102室阁楼层东卧室南墙上部墙体竖向裂缝，宽度0.3mm；17栋102室北卧室东墙与水泥地坪交界处阴角缝，缝宽2.1mm；18栋107室北卧室南墙与水泥地坪交界处阴角缝，缝宽5mm，306室阳台楼面现浇板裂缝，缝宽0.46mm。
地下室剪力墙出现大量裂缝，最大裂缝宽度0.6mm，部分混凝土脱落直至钢筋表面，地下室底板裂缝地面出现大量的积水，到现场查勘时仍有水流通过裂缝在不断的冒出。
2、裂缝原因分析
通过查阅地铁车站施工方提供的降水资料，该车站降水深度约为16m，而这四栋房屋和地下车库在此深度范围内主要为粉砂、淤泥质粉质粘土夹粉土。该土层层厚不均匀，土质呈松散，或高压缩性和软～流塑状态。地下水渗透系数0.035～3.62m/d，属弱～中透水层，降水影响半径较大，地铁车站距离小区住宅楼150～160m，基坑降水降低了房屋周围地基土体中含水量，形成二次排水固结与压缩沉降，从而引起房屋沉降和不均匀沉降。
根据小区住宅楼结构和地下车库结构实际裂缝情况，将本小区的裂缝修补及加固分为以下三个部分分别处理：地下室结构、上部主体结构及室外附属工程。
3、地下室部分裂缝修补及加固方案
根据鉴定报告及现场查勘，在整个小区中地下室结构的损坏最为严重，裂缝出现的也最为密集。根据裂缝的宽度将裂缝分为三类，即A类，裂缝宽度不大于0.2mm；B类，裂缝宽度大于0.2mm但不大于0.3mm；C类，裂缝宽度大于0.3mm。对于A类裂缝构件，仅对结构裂缝进行处理，对于B、C类裂缝，根据裂缝分布情况及不同的构件分别采取不同的加固措施。下面将分述各类结构构件的处理方法。
1）、地下室底板
由于地下室底板直接与地基接触，地下水可通过底板裂缝渗透到底板表面，从而导致地下室地面出现大面积的积水，因此底板裂缝的处理要求较为严格。在本工程中，对A、B类裂缝均采用SJK－31型专用灌浆料，C类裂缝采用JGM灌浆料，通过在裂缝中灌注灌浆料能够较好的阻止地下水的继续反渗。待灌浆料施工完毕后，原底板上再现浇180mm厚混凝土叠合层，在上部框架梁对应位置处设置暗梁，后浇混凝土双层双向配置钢筋网，其断面如图1所示。
图1 地下室底板断面
图2 单条裂缝处骑缝粘贴碳纤维布
2）、地下室顶板
对于地下室顶板，按照裂缝的宽度和使用环境分类分别进行处理：
A类裂缝：对干燥环境下的个别裂缝可不作处理，在潮湿环境下，首先对裂缝表面进行处理，对单一裂缝，按裂缝走向骑缝粘贴碳纤维布，如图2所示，若裂缝较为稀疏或较为密集均在板底双向粘贴碳纤维布，如图3所示；
B、C类裂缝，首先对裂缝压力化学灌浆以封闭裂缝，灌浆料为SJK－31型专用灌浆料，当板底裂缝较为稀疏时按图3（a）进行处理，若裂缝较为密集，则在板底满贴碳纤维布，如图3（b）所示。
（a） 裂缝较为稀疏 （b） 裂缝较为密集
图3 地下室顶板板底裂缝加固
3）、地下室剪力墙
地下室剪力墙裂缝的处理原则为不开凿原结构，用止水型灌浆料保证结构的使用要求，同时对其加大截面保证结构的承载力要求。
A类裂缝：在干燥环境下的内墙裂缝可不作处理，对于外墙，如裂缝处无明显析出物且裂缝畅通则采用低压灌注止水灌浆料；若外墙裂缝堵塞，灌浆料无法灌入时，将裂缝表面用环氧树脂胶泥进行表面封闭处理；
B、C类裂缝，首先对裂缝进行压力化学灌浆封闭裂缝，B类裂缝的灌浆料为SJK－31型改性环氧树脂灌浆料，C类裂缝的灌浆料为为JGM高强无收缩灌浆料。
待灌浆料施工完毕后，在对剪力墙进行加大截面加固，见图5、图6：
图5 地下室外墙加大截面加固
图6 地下室内墙加大截面加固
4）节点处理：
加固构件的节点构造处理比其他普通构件的节点处理更为重要和复杂，结合结构受力要求和施工可操作性等，方案设计中采用加大截面和植筋的处理方法。
A－A
在对地下室进行上述加固后，导致原结构基础承担的荷载有所增加，经过对原结构基础的复算，现有基础能够满足承载力要求，因此在方案设计中没有考虑基础的加固。
4、上部主体结构裂缝的修补及加固方案
对于上部剪力墙，当裂缝宽度w < 0.2mm时，仅对裂缝用化学压力灌浆充填封闭处理，而不考虑剪力墙加固；当裂缝宽度w≥0.2mm时，首先对裂缝用化学压力灌浆封闭处理，若裂缝不密集，沿裂缝方向骑缝粘贴碳纤维布，若裂缝较为密集，对裂缝灌浆封闭处理后，再对剪力墙粘贴纤维布加固，如图8所示。
a） 裂缝稀疏 b） 裂缝较为密集
图8 剪力墙裂缝加固图
对框架梁，当裂缝宽度w <0.3mm时，仅对裂缝进行灌浆封闭处理，而不考虑构件的加固；当裂缝宽度w≥0.3mm时，首先对裂缝用化学压力灌浆封闭处理，然后再对构件进行加固处理。框架梁端部裂缝，用化学压力灌浆充实处理后，用碳纤维加固，见图9；受弯部位开裂时，用化学压力灌浆充实处理后，再梁侧粘贴碳纤维加固，见图10；
图9 框架梁端部裂缝处理 A-A
（梁下填充墙不能拆除）
图10 框架梁跨中裂缝处理方法 B-B
（梁下填充墙不能拆除）
对于楼板上表面受压区混凝土脱落部位，采用粘贴钢板加固；楼板底受拉区采用粘贴碳纤维加固，如图11；
图11 楼板加固
对于填充墙，若裂缝宽度较大（w≥0.2mm）或较为密集时，采用粘贴纤维布加固后，如图12，再用高弹性涂料涂抹处理，对于较小裂缝仅对其灌浆封闭处理。
图12 填充墙裂缝处理
5、室外附属工程加固与修复
室外附属工程，主要是指室外水泥地坪、道路、地下停车场出入口汽车坡道、散水坡及地下管道等，由于这些构件无基础或基础简易，直接修筑在回填土之上，回填土的自然沉降导致了其开裂与错位。受地铁车站降水与开挖施工的影响，原有损坏有所扩大，导致室外散水坡、台阶交接处出现的裂缝，脱开与错位加大。这些部件均属于次要构件，对于这些裂缝在本工程中采用压力注浆修复的方法。
6、结论
由于地铁车站在施工过程中的降水等原因，导致该住宅小区多栋住宅楼和地下车库出现大量的裂缝，经过对原结构裂缝的灌浆封闭处理，并采取上述的加固措施后，现结构应能满足结构承载力要求及正常使用要求。加固施工完毕后，应加强对该小区的基础沉降进行观测，以详细了解该小区住宅楼主要受力构件的受力情况，保证结构的安全性。
