1?無梁樓蓋垮塌事故地下室樓板結構布置形式通?？煞譃榱喊迨胶蜔o梁樓蓋兩種。梁板式結構形式特點是抗震性好，布置靈活，對柱距無明顯要求，樓板開洞易于處理。缺點是梁截面較大，對于層高影響較明顯，不利于機電專業(yè)管線排布。無梁樓蓋結構形式優(yōu)點是采用大板加柱帽的形式，建筑外形美觀，除柱帽處空間略為緊張，其余位置樓層凈高均較高，利于機電專業(yè)管線排布?？稍跐M足建筑使用功能的前提下，降低基礎埋深，減少基坑的土方開挖量，大幅節(jié)約土建成本。缺點是抗震性能較差，對柱距有一定要求。由于地下結構位于土內，其抗震要求沒有地上嚴格，且地下室軸網一般相對比較規(guī)則，無梁樓蓋的優(yōu)勢可充分體現，越來越多地被用做地下室樓蓋結構形式。但隨著使用的增加，近些年關于無梁樓蓋的事故也頻繁出現。從現場情況看，大多表現為樓板板柱節(jié)點處直接發(fā)生沖切破壞，導致樓板坍塌。當某一位置出現問題破壞后，會導致內力重分配至附近其余柱跨，引起周邊結構超過極限承載力，進而連續(xù)倒塌，造成現場人員生命危險及財產損失。對于事故情況，可從以下設計到施工的角度進行分析，并提出相應的應對措施以作參考。1.1?荷載取值由于無梁樓蓋設計時基本不考慮地震作用，僅考慮抗震措施中相關構造做法，故其設計工況為永久荷載+可變荷載，荷載取值很重要，常用地庫荷載取值見表1。表1?地庫荷載取值注：樓板自重由程序自動計算，假定頂板覆土取1.5?m厚，建筑面層為100?mm。（1）由上表可看出地下車庫設計中，地庫頂板荷載最大，且現場材料及設備經常堆積于此，出事故區(qū)域經常發(fā)生在此位置?？紤]綠化要求頂板通常都會有覆土，厚度大小不一，從1m到3m都有可能。覆土容重的取值差別很大，由GB50009—2012《建筑結構荷載規(guī)范》可知，干土容重為16?kN/m3，濕土容重為18?kN/m3，很濕土容重為20?kN/m3。地面綠化會經常澆水，故覆土按照很濕土取值相對合理，后期綠化的操作不會影響結構整體安全。若按小值計算，永久荷載取值不足，會帶來設計隱患，直接影響結構的安全性。（2）地庫范圍內基本都會規(guī)劃消防車路線，在整體計算時，應根據建筑總圖中的消防車行進路線，修改頂板的可變荷載，避免發(fā)生遺漏。（3）建筑專業(yè)規(guī)劃地庫時，常會在地面布置各種景觀，但很多細節(jié)在土建開工后才能確定，在初始設計時應預留足夠的可變荷載，避免出現超負荷情況。1.2?計算分析無梁樓蓋目前仍沿用彈性理論計算，樓板配筋屬于抗彎計算，通過調幅后延性有一定保證，D+L工況下樓板變形如圖1所示，由于按照板帶配筋，變形可控一旦破壞會有先兆。圖1?無梁樓蓋變形示意板柱節(jié)點處受力分為彎曲和沖切兩種工況，計算抗彎時由于柱帽有效高度增加，柱端彎矩雖大可通過設置附加鋼筋解決，保證足夠的延性。沖切破壞屬于脆性破壞，一旦破壞直接導致樓板坍塌，需重點關注。柱帽抗沖切計算時，截面高度變化處應分別進行驗算，如圖2所示。圖2?柱帽沖切示意GB50010—2010（2015版）《混凝土結構設計規(guī)范》沖切承載力驗算規(guī)定：Fl≤0.7βhftbmh0

（1）式中：Fl為局部荷載設計值或集中反力設計值，βh為截面高度影響系數，bm為沖切破壞錐體上下邊長中心線長度，h0為截面有效高度。圖2中沖切面1為柱沖托板，沖切面2為托板沖樓板，按照所示兩個沖切面復核，保持柱帽總高度不變，樓板厚度由小變大，托板厚度反之，得出沖切面1和沖切面2的抗沖切比值，如圖3所示。圖3?柱帽沖切比由圖3可知，當柱帽總厚度不變時，增加板厚減小托板高度，使樓板自重加大。對于抗沖切工況，增加了沖切集中荷載，使得柱根沖切比加大，安全度降低，相反托板沖切比安全冗余度過大。對于抗彎工況，雖然樓板有效高度加大，但自重引起內力增加更多，總體導致板配筋加大。故板柱節(jié)點宜在滿足樓板抗彎沖切情況下，減少板厚加大托板高度。1.3?垮塌現場分析上述節(jié)點計算分析屬于理論計算，當排除荷載過大、設計失誤等因素后，實際施工現場是否能滿足設計要求，事故發(fā)生后的調查給出了答案。北京某地庫坍塌后，其柱帽節(jié)點處發(fā)生的脆性破壞并非是45°棱柱體破壞，而是出現了沿柱邊的通縫，即“直剪”破壞。經現場檢查后發(fā)現柱帽的托板與樓板間存在施工縫，即本該是一個整體的構件分成了兩部分，柱端承擔負彎矩的截面計算高度并非設計的h01，而僅僅是樓板厚度h02，故很快會開裂，下部托板此時已成為與樓板脫離的懸臂構件，受到上部樓板傳來壓力，與柱相連處也沒有抗彎剪鋼筋，則直接在根部產生通縫破壞。上述分析得出，施工單位沒有偷工減料，但在施工順序上處理不當，托板應與樓板成為一體，但現場施工時把托板與柱一次澆筑完成，后期再澆筑樓板，計算假定與實際完成情況不符，受力途徑發(fā)生變化造成了事故。1.4?事故預防措施1.4.1?設計加強措施坍塌事故多為柱帽沖切破壞引起，此種破壞屬于變形較小的脆性破壞，很難通過計算方法進行大幅改變，要提高柱帽節(jié)點受力性能，只能通過增加節(jié)點構造措施來提高結構延性，改善抗沖切性能。GB50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，對于板柱–抗震墻結構的板柱節(jié)點，沿兩個主軸方向通過柱截面的板底連續(xù)鋼筋的總截面面積，應符合式（2）要求。As≥Ng/fy（2）式中：As為板底連續(xù)鋼筋總截面面積；Ng為在本層樓板重力荷載代表值（8度時宜計入豎向地震)作用下的柱軸壓力設計值；fy為樓板鋼筋的抗拉強度設計值。板柱節(jié)點應根據抗沖切承載力要求，配置抗剪栓釘或抗沖切鋼筋。此兩條規(guī)定可保證結構在外力作用下，樓板不會發(fā)生無征兆的脫落，板底連通鋼筋作為防塌落鋼筋，使樓板延性加大，不會引起連鎖倒塌情況?？辜羲ㄡ敾蚩箾_切鋼筋可降低柱帽發(fā)生脆性破壞風險，增加安全冗余度，同等條件下建議優(yōu)先設置抗剪栓釘。規(guī)范中要求無柱帽平板設置構造暗梁，對有柱帽平板并未說明，但2018年2月住建部辦公廳正式發(fā)文，要求無梁樓蓋均設置暗梁等構造措施，以提高結構的整體安全性。在實際工程設計中，開發(fā)商往往控制結構的用鋼量，地下室成為主要優(yōu)化對象，設計人員大部分沒有嚴格執(zhí)行上述要求，應從前面的倒塌案例中吸取教訓，認真執(zhí)行規(guī)范要求。1.4.2?施工現場控制地下室頂板覆土占永久荷載的很大部分，其回填順序尤為重要，由前述案例可知，操作失誤會釀成重大質量事故。當局部覆土過厚，而另一側無覆土或覆土較少時，極易造成柱端產生不平衡彎矩，導致柱端節(jié)點破壞。施工方應制訂科學的回填作業(yè)流水線，均勻分層鋪設回填，避免在板頂產生不均勻荷載，且不應超過設計允許值，避免永久荷載超載破壞。土料進場后不應采用大型車輛運輸，應用小型運輸設備分批運送。施工現場經常會有大型設備進場，重量遠超地庫頂板設計時的可變荷載，應在地庫范圍避免設備擱置或規(guī)劃行進路線，如確實無法避免，則需要對地下室頂板進行臨時支撐，待荷載移除后方可拆除?，F場澆筑混凝土時，嚴禁把施工縫留在柱帽托板與樓板之間，整個柱帽應一體澆筑成型。2?地下室開裂問題地下車庫平面尺寸通長較大，大型地庫單向會超過百米，地下室外墻超長后經常出現裂縫，導致地下水滲透進入墻體，造成鋼筋腐蝕，影響結構安全，墻體內部裝飾面被浸泡，造成內部裝飾裝修損壞。現場如圖4、圖5所示。圖4?南京市江寧區(qū)某地下室外墻開裂滲水現場圖5?嘉興市南湖區(qū)某地下室外墻開裂滲水現場2.1?裂縫成因分析地下室外墻開裂原因較為復雜，比較明顯的有3種成因：一種是由外部土壓力引起墻體面外受彎，當彎曲應力過大，超出原設計范圍，導致裂縫超過GB50010—2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定限值，造成墻體開裂滲漏，此類裂縫屬于外部荷載引起的彎曲裂縫。第二種屬于混凝土外墻長度較長、墻體較厚，混凝土內部產生的水化熱無法及時擴散出去，聚集在內部引起過大的膨脹，而外部混凝土溫度并沒有太大變化，未發(fā)生同步變形，客觀上約束了內部混凝土的膨脹，內外的差異變形導致墻體表面產生了拉應力，當面內拉應力大于混凝土抗拉強度時，墻體就會開裂產生豎向裂縫，屬于溫度引起的變形裂縫。第三種是由于混凝土內水分蒸發(fā)不同步引起，通?；炷翝仓瓿珊?，混凝土外表面直接接觸空氣，水分蒸發(fā)較快，而混凝土內部受條件所限水分蒸發(fā)緩慢，內外含水率的不均勻導致墻體表面產生局部拉應力，引起墻體開裂，由此產生的裂縫屬于干縮裂縫。2.2?裂縫預防措施針對以上幾種常見裂縫，分別進行分析并提出預防措施。2.2.1?彎曲裂縫地下室外墻進行設計時，通常采用帶外墻模塊的軟件計算，以理正計算軟件為例進行計算，假設為單層地下室，計算過程如圖6（a）~圖6（d）所示。（a）（b）（c）（d）圖6?地下室外墻計算過程（計算機截圖）（a）地下室外墻計算參數；（b）地下室外墻計算荷載；（c）地下室外墻配筋計算參數；（d）地下室外墻計算方法由于外墻水平向均比豎向長很多，故在圖6（a）中墻寬L應大大超出層高H，以便于程序區(qū)分豎向為主受力方向。圖6（b）輸入計算荷載時，土側壓力一般不會出現問題，但圖中所示地面可變荷載經常會被忽略，參看建筑總圖會發(fā)現，場地內消防車行車路線常貼近地下室邊緣，其荷載作為豎向壓力通過土的內摩擦角φ折算成對外墻的側壓力，如取值過小，外墻在承受實際荷載時會產生開裂的情況。圖6（c）中所示保護層厚度應按地下迎水面取，如按正常情況取會導致h0偏大，墻體配筋變小，正常使用狀態(tài)下有開裂風險。鑒于外墻長度遠遠大于高度，圖6（d）中所示豎向彎矩計算方法應按連續(xù)梁考慮，上下受力使內力計算結果與實際相符，否則會造成水平分布筋過大，豎向主受力方向分布筋不足，同樣會引起墻體開裂。上述問題為設計時易發(fā)生錯誤的地方，當采用正確取值與合適的方法后，可避免因設計不足帶來的影響。2.2.2?溫度裂縫溫度裂縫究其成因，混凝土的水化熱是引起開裂的源頭，這是混凝土自身不可避免的特性，應根據不同項目特點采用不同方式進行疏導與控制，不可一刀切處理。對于溫度產生的變形，在設計階段可采用設置溫度后澆帶、溫度誘導縫和膨脹加強帶的方式處理。前兩種方式屬于“放”的措施，即通過結構、節(jié)點構造做法釋放溫度應力，用時間和空間換取結構的正常使用，如圖7（a）~圖7（b）所示。后一種方式屬于“抗”的措施，如圖7（c）所示，即通過加入添加劑后混凝土加強帶的微膨脹性，抵抗混凝土水化熱引起的變形，使結構不會開裂，同時亦可減少施工工期。兩種方法各有特點，可根據具體工程情況采用。（a）（b）（c）圖7?側墻誘導縫剖面示意（a）后澆帶節(jié)點做法；（b）誘導縫節(jié)點做法；（c）膨脹加強帶節(jié)點做法2.2.3?干縮裂縫干縮裂縫的產生與現場施工養(yǎng)護有很大關系，當外部環(huán)境溫濕度變化較大時，可布置淋水管對墻體進行淋水養(yǎng)護，采用人工包麻袋等方式處理，保證養(yǎng)護時間不少于14?d。在經歷炎熱天氣及寒冷氣候時，現場應采取相應措施避免暴曬，并進行保溫處理。2.3?裂縫處理措施已產生的墻體裂縫，可采用以下方法進行修補處理。對于裂縫寬度小于0.2?mm的部位，可采用混凝土修補膠的方式處理。先將混凝土出現裂縫區(qū)域的蜂窩、麻面處理干凈，如有砂漿層需在相關范圍內進行剔除，將墻體表面吹干不殘留水漬，露出混凝土外表面，按規(guī)定比例配置好膠后均勻涂抹在裂縫缺陷處，填充找平，待干燥后打磨平整。注意操作環(huán)境溫度不可過低，20°~25°最佳，固化時間不得少于3?d，具體以膠品種要求為準。對于裂縫寬度不小于0.2?mm的部位，可采用高壓灌漿修補法，根據裂縫長度確定在混凝土表面開孔灌漿間距，采用壓力灌漿方式以45°將灌漿料灌入混凝土內部，充填滿裂縫，灌注完成后將溢漿清理干凈，并用快干水泥迅速封堵住灌漿口，如圖8所示。（a）（