常熟邦韵汽销4S店室内地坪地基加固
(TY201009)
一、工程概况
常熟邦韵汽销4S店,建于2008年。运营3-4年后,展厅地面下沉达300-500mm,影响正常运营使用。受业主委托,提供处理方案。
特约销售店占地轴线面积57.5*67.0=3852m2,其中前区展厅面积57.5*30.0m2,后区维修车间57.5*37.0m2,前后区设置沉降缝。维修车间建筑结构为三层钢筋混凝土框架结构,展厅结构为一层内部夹二层大跨度钢结构。基础全部是PTC400(70)-C60-24预应力管桩,独立承台。室内地面±0.000标高相当于黄海高程2.77m。
二、工程地质条件
建筑场地原来为池塘,建筑前新近回填。回填时没有清理池塘淤泥,回填后场地标高为1.900m。
三、地面沉降原因分析
建筑场地原来为池塘,建筑前新近回填。回填时没有清理池塘淤泥,回填后场地标高为1.900m。主体结构采用桩基础,未发现结构性不均匀沉降与结构性裂缝,而展厅地面沉降比较严重,地基梁位置支撑地坪下沉不明显,而中部则形成锅底形,近地基梁位置地面裂缝;夹层平面区域下沉不明显;室外道路与内部通道沉降厉害,但道路混凝土地坪破坏不严重。
原来池塘底面标高约-2.00m,建筑前回填至1.900m,室内地坪建筑绝对标高为2.77m,相当于回填厚度4.77m。原室内地坪做法为回填土夯实、100厚碎石垫层、100厚C15炉渣混凝土垫层、30厚细石找平层、20厚水泥砂浆粘结层、10厚地砖面层。室内地面下回填土未经处理也未分层碾压回填,地面沉降来源于填土与淤泥的自身压缩变形以及下部深厚软土的固结沉降。在短短3年之内沉降300-500mm,主要是填土与淤泥的压缩变形,而且沉降还未稳定,估计地基梁下部已经脱空。淤泥与填土后期还会压缩变形,压缩变形比例逐步减小,而下部深厚软土固结沉降仍然持续很长时间,固结沉降比例将逐步加大。
四、处理方案
由于室内地面地基存在淤泥及填土,沉降还未稳定,而主体结构桩基础沉降较小,这样就会产生主体与地面的不均匀沉降。从两个方面考虑加固。
地基加固
要控制室内地基沉降,需要对地基进行处理,使室内地基沉降水平与主体桩基础沉降水平一致。由于室内地基条件很差,可采取高置换率复合地基加固,具体可采用旋喷桩、水泥搅拌桩等方式。由于室内净高限制,水泥搅拌桩机具受到限制,建议采用旋喷桩方式。另外由于淤泥与淤泥质土的存在,压密注浆方式应慎用,仅可以用在填土地基或地坪下空腔空隙的填塞,实践证明对于淤泥与淤泥质土,通过注浆控制沉降的效果很不理想。
因为展厅内地坪的活荷载并不大,作为小型汽车展厅,活荷载不超过3.5-5.0KN/m2,如果进行地基加固控制沉降的话,对于淤泥与填土,疏桩控制效果较差,而密桩虽然控制效果较好,可大幅提高地基承载力,但相对于地坪荷载,有些小题大做,成本较高,而且还是存在少量地基沉降。所以不建议采用大面积加固地基方案。
2、疏桩基础架空地坪
考虑展厅室内地坪承担荷载较小,引起沉降也是浅部回填土和淤泥所致,为了达到地坪与主体结构沉降协调,建议采用疏桩基础架空地坪方案以及地坪架空改造方案。该方案可以永久解决室内地面沉降问题。
(1)疏桩基础架空地坪方案
采用Φ300钻孔压浆微型桩(俗称树根桩),疏桩布置,桩间距3.0-4.0m,单桩极限承载力250-300KN左右。估计地基梁位置地坪脱空,将地基梁位置上面地坪板切割后下放,使原来地坪基本恢复平整。原来室内地坪保留,在地坪开孔后施工微型桩。
根据原来地坪基本平整后的顶面标高,确定新增设的地面梁板高度。新增设楼板梁体宽度400mm,厚度约350-400mm,根据原地坪净空确定。楼板厚度150mm,楼板内单层双向配置Φ8@150钢筋,在板梁体两侧1.0m范围内配置Φ6@150负弯矩钢筋,板梁上下配置3Φ16通长钢筋。新旧地坪板梁格之间填充轻质料。考虑新增地坪标高,如果墙下圈梁顶面标高冲突,则凿除原来圈梁,尽量使新增板通长跨越原来地基梁或砌体。
(2)地坪架空改造方案
在展厅夹层办公区域,地坪沉降不明显,估计是地坪因配筋,版面荷载较小,地坪没有明显下沉和开裂,但板下面肯定脱空了。所以对于该区域地基梁纵横分布情况,采用结构性改造架空方式,即以原来地基梁为支撑主梁,增设次梁,将版面跨度减小。去除室内地坪装饰层后观测,如果地坪混凝土结构性完整,则保留该地坪,增设次梁,并在地坪上面加罩60-100mm厚度配筋面层,钢筋单层双向配置Φ6@200。次梁宽度300mm,高度400-500mm,将原来地坪钢筋破露,伸入新增次梁内。同样,考虑新增地坪标高,如果墙下圈梁顶面标高冲突,则凿除原来圈梁,尽量使新增板通长跨越原来地基梁或砌体。
五、加固改造方案工期
疏桩架空改造方案的工序包括室内附件拆除、地坪切割整平、地坪开孔、施工微型桩、拆除圈梁(墙下临时支撑)、原地坪上砖模、净空填料、绑扎梁板钢筋、浇注混凝土、地面装饰层。
架空改造方案的工序包括室内附件拆除、切割次梁位置地坪保留钢筋、拆除圈梁(墙下临时支撑)、绑扎次梁钢筋与板面附加钢筋,浇注混凝土、地面装饰层。
其中室内附件拆除由业主负责,加固单位从地坪修整开始,切割修整5天,微型桩20天,梁板改造20天,一共需要45天。