关于CMC静水压力释放管工法对原结构设计的影响分析

上海某工程项目
关于CMC静水压力释放管工法对原结构设计的影响分析

















中国某设计研究院有限公司
2012年1月

一、前 言
上海某公司开发的某工程项目结构施工完成后，由于局部抗拔桩的失效，地下车库中庭地下二层底板因水浮力导致局部上拱现象。经多次研究分析，确定采用CMC静水压力释放管工法解决抗拔桩失效部位水浮力过大的问题，由甲方委托台湾中联工程股份顾问有限公司提出解决方案建议，详见其方案报告。

二、CMC工法对原结构的影响
「上海某工程项目」基地呈长条形分布，基地占地约4.5万平方米，目前发生底板上浮的区块位于地下车库中间部位，面积约1900多平方米(人防墙范围内约1520平方米)，最高隆起高度达20多厘米，发现问题经及时泄水处理后，现已基本恢复到原来的设计标高。采用CMC工法后，对原结构及基桩有如下几点需要研讨分析。
1. 由于塔楼桩基设计时，考虑了约8米的水浮力，在静水压力释放，水位下降后，可以提供不小于3.0米的水浮力，对于主楼基础，缺失约50kpa的承载力，按此计算分析，桩的竖向承载力设计值须达到1470KN，原设计桩承载力设计值为1300KN，超13.2%。目前主楼沉降观测结果为13mm，假设桩的承载力仍取1300KN，超过的荷载由地基土承担，则地基土的压力为50Kpa，地下室底板底为②3-2层粘质粉土，地基承载力设计值为120Kpa，在主楼沉降50mm时，根据地下室底板下各土层的综合基床系数计算，地基土所提供的地基反力大于50kpa，能够补充主楼下水浮力的缺失。

2. 地下室抗拔桩的抗拔力失效后，抗压承载力仍可利用，经计算，地下室及覆土的重量为66KN/m2，远大于静水压力释放后3.5米高的水浮力35KN/ m2，对于地下室底板的计算，地下室的竖向构件仍可作为底板计算的支撑点，所以底板的做法可以维持原设计不变。
3. 针对已受损的地下室柱和混凝土墙体，经过分析后进行结构加固处理，框架柱由原设计单位出具加固补充图纸，人防墙体加固设计由人防设计单位出具。



三、结论
综上所述，地下室内受损竖向构件加固后，采用CMC工法解决抗拔桩失效的问题是可行的。施工中需要各单位积极配合，并加强观测。


中国某设计研究院有限公司
2012-1-10