老旧建筑物的加固处理分析

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第5期   作者:胡洲
[导读] 随着我国经济的快速发展,在新建建筑物不断增加的同时
        胡洲
        南充市代建中心 四川南充  637000
        摘要:随着我国经济的快速发展,在新建建筑物不断增加的同时,对老旧建筑及历史文化建筑等的保护与加固逐步引起了国家的高度重视和土木工程界的广泛关注。由于设计、施工及使用和管理的问题,或是遭受不可避免地自然灾害侵袭导致建筑物的耐久性和安全性下降。所以对老旧建筑物的保护及加固具有明显的社会和经济效益。
        关键词:老旧建筑物;加固技术;处理分析
中图分类号:TU746
文献标识码:A
引言
        国务院办公厅2020年7月20日印发的《关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》(国办发〔2020〕23号)文件,强调城镇老旧小区改造是重大民生工程和发展工程,对满足人民群众美好生活需要、推动惠民生扩内需、推进城市更新和开发建设方式转型、促进经济高质量发展具有十分重要的意义。随着我国经济的发展和城镇化进程的加快,许多老旧建筑不但影响了城市的整体形象,也难以得到较好的利用,对老旧建筑的处理大多是进行拆除和改造。面对大量的老旧建筑,应当尽可能避免因拆除造成的资源浪费,在绿色低碳理念下进行节能改造,将绿色节能技术和老旧建筑紧密联系在一起,改善居住环境和生活质量,切实增强群众的获得感、幸福感、安全感。
1工程基本特征分析
        以某办公楼为例,修建于上世纪80年代末期,7F多层建筑,砖混结构,基础形式为条形基础,基础宽段1.2~2.4m,基础埋深为1.8m。地层主要由第四系人工堆积填土层、第四系全新统冲洪积层及侏罗系上统遂宁组泥岩组成,稳定水位埋深1.5~1.6m。根据安全鉴定和现场查勘资料分析,该办公楼地基不均匀沉降导致建筑物倾斜、墙体现开裂变形的原因较为复杂,是由多方面因素综合导致。
        (1)房屋建造年代久远,机械设备落后,建造技术要求偏低。
        (2)地质条件差。地基土体位于杂填土、粉质粘土等软弱土层,地下水位较高,基础可能存在不均匀沉降变形,上部砖混结构耐变形能力差。
        (3)鉴于该房屋建造迄今30多年,地基土的自身固结应基本完成。无外在因素的扰动下,房屋沉降基本稳定。从周边环境来看,该房屋处于老旧居民区、办公楼、公益运动场所之间,排水系统不完善、排水不畅等问题普遍存在。地下水可能是建筑物出现开裂的主要诱因。
        (4)建于流沙层地带,地基承载力本身较差。由于周边后期建筑基础施工时抽取地下水,造成毗邻大的办公楼地下水大量流失,致使地基承载力不足产生突发性不均匀沉降,造成楼房整体倾斜。。
        (5)2008年汶川地震对办公楼的影响。
        (6)场区周边建筑密集,建筑物之间的相互影响客观存在。同时,空间受限给施工造成困难及其施工对邻近建筑的影响也是工程处理方案选择时应考虑的重要问题。
        (7)该建筑物主要问题是房屋墙体倾斜,砌体结构建筑纠偏工程复杂、风险高、费用大、周期长,应综合考虑采取专项方案。总体而言,该工程影响因素较复杂,治理要求高、工期紧、场地条件有限,是典型地基不均匀沉降引起上部结构变形的控制治理问题。因此,合理有效地进行地基基础及墙体结构加固是解决问题的根本,也是该项目的难点。
2老旧建筑物的加固处理分析
        2.1对地基基础进行加固。
        根据地质条件和基础结构形式,采用钢管桩+承台梁对地基基础进行托换,原基础梁处新增承台梁纵筋钻孔通过与原基础梁连接。钢管桩顶嵌入新增承台梁100,并用2Φ14的U型锚固筋插入钢管桩芯混凝土500。采用Φ160×8微型钢管钢,材质为Q235-B。钢管壁应经过镀锌防腐处理,桩端持力层为中密或密实卵石层。打桩参数:1)锤重应为不小于300kg的自由落锤,落距≥1.0m。2)焊接单截桩长1~1.5m;打桩机桩架高度不大于3m。3)打桩以最后三阵贯入度控制为主,最后每阵贯入度不大于15。4)以中密卵石层作为桩端持力层,单桩竖向承载力特征值≥180kN。桩尖采用200闭口锥形桩尖,现场进行制作。钢管桩芯用C30细石混凝土灌注。新增承台梁截面尺寸2600×600×350,新增梁与原基础采用Φ12@200×200总长620界面钢筋,下部植筋锚入原基础内15d,并采用结构胶封堵密实。
        2.2开裂墙体维修加固
        1)用压力灌浆补强对裂缝进行封堵。灌浆液采用水泥聚合物浆液,主要材料为P·O42.5水泥、粒径<0.5mm的细砂、洁净水、108结构胶(聚乙烯醇),浆液设计配合比水泥∶砂∶108胶溶液=1∶1∶1.2。108胶溶液为2%的水溶液,即108结构胶∶水=2∶98。

具体配合比根据现场试验确定。2)墙体采用双面钢筋网聚合物砂浆面层加固面层,达到提高墙体承载力和抵抗变形能力。主要材料为聚合物砂浆等级不应低于Ⅱ级和Φ6@250点焊钢筋网。聚合物砂浆面层厚为30mm,宜采用抹面法施工,生产商配制好现场搅拌;钢筋网与墙体固定,采用SΦ6@500×500拉接筋以钻孔穿墙对拉,呈梅花状布置,应钩住水平筋和竖向筋。抹聚合物砂浆面层前,应顺墙面往返浇水湿润,并待墙面稍干后再抹聚合物砂浆。聚合物砂浆抹面应在界面处理后随即开始施工,后续抹灰应在前次抹灰初凝后进行,分层厚度控制在10-12mm。
        2.3植筋加固法
        “植筋”技术是一项针对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,通过植入普通钢筋或螺栓式锚固筋,达到加固建筑物的目的,现已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,其主要优点是施工所需的工作面相对较小,在建筑中有很强的适应性,所需费用较低,能够与所加固的混凝土构件形成一个有机整体。
        施工过程中的注意事项包括以下5条:1)材料及设备准备。JGN、AC建筑结构粘合剂,酒精、棉纱、成孔机等。2)按施工图放线定位,后用钻机成孔。3)钻孔后清除孔壁表面浮灰,技术人员按要求配胶后,应尽快将AC型建筑结构加固胶注入孔内。4)植入钢筋,反复旋转2~3圈使胶与钢筋有效结合,待静置24h后方可进行下一道工序。5)维修保养:如果先种植钢筋后焊接钢筋,其焊点距基材混凝土表面应大于15d,并且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外漏部分的根部;若钢筋连接采用挤压法或其他机械连接方式,可不进行以上保护处理。
        2.4承重结构加固
        承重结构的加固能够提升房屋的承重能力,加强房屋机械强度,在进行承重结构加固时首先应当进行面层的加固施工,面层加固的方法有两种,第一种方法是进行水泥砂浆面层加固,第二种方法是钢筋网水泥砂浆加固。在进行水泥砂浆进行加固作业时,其加固厚度应保持在2cm~3cm之间,并且在水泥砂浆涂抹的过程中应当遵循施工准则,每次涂膜厚度不得超过1.5cm,确保加固质量。在进行钢筋网水泥砂浆加固工序时,要求加固厚度应当保持在25mm~40mm之间,并且钢筋厚度不得小于10mm,钢筋直径应达到4mm~8mm的要求,同时钢筋网应当呈网格状分布,网格间距不得小于150mm。在进行面层加固之前,施工人员首先应当对墙体进行仔细检查,当墙体出现裂缝后,应当先对原有墙体裂缝进行填补工作,之后将墙体冲洗干净,将墙体上的瓷砖、油漆面彻底清理,对清理干净的墙体要进行湿润,之后再进行层面涂抹加固工作,在一切工作完成后还应当对加固面层进行洒水养护,防止面层出现开裂脱落等情况的产生。
        2.4加设抗震墙
        抗震墙可承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载的墙体,防止结构剪切破坏,增强房屋的整体抗震性能,在进行房屋抗震墙施工前,首先要鉴定房屋的地基结构承载能力,对于无法承受抗震墙压力的房屋,应当首先对地基进行加固工作。抗震墙体可以由砖砌成,也可以由钢筋混凝土制成。在进行抗震墙体施工过程中要使抗震墙墙体抵紧房屋的上下两端,尽量贴紧,保障抗震墙的使用效果。在刚性地面,如水泥地面等位置施工时,如果承载力不足的话还应当进行地面加固工作,确保抗震墙能够发挥出抗震效果。
        2.5粘贴钢板加固法
        粘贴钢板加固法又称钢板粘贴补强法,是指用专用胶结剂把薄钢板与混凝土构件表面粘贴在一起,使薄钢板与混凝土协同工作的加固方法。施工过程中的注意事项包括以下4条:1)材料准备:粘贴钢板加固工程所用到的材料主要包括热轧钢板,胶粘剂等。2)锚杆需放置在设计制定位置,严禁钢板打眼时撕裂损伤钢板。3)涂胶粘剂后将钢板按设计位置布置并固定,专用结构胶结剂的胶层强度应高于混凝土的强度,胶结剂层与加固钢板的厚度不超过10mm,保证粘结的钢板能够与混凝土协同工作,共同承担荷载。4)维修保养:该钢板加固长期使用的环境温度应该不高于60℃,后续做好钢板的防腐处理。
        2.6维修加固设计
        在对房屋进行维修加固设计时,应当做到加固概念清晰,加固设计明确这两方面。同时进行房屋维修加固的设计中还应当考虑施工成本等一系列问题,明确加工工艺,降低施工成本。要绘制房屋维修加固简图,还应当对维修加固前后的建筑物结构进行受力分析,计算房屋维修加固后的结构承载力,还要进行横截面设计、加固结构设计、找出最适合的维修加固工艺。
结束语
        综上所述,关于老旧建筑物的维修及加固,业界还有很多方法,不同的方法有不同的适用范围,作为结构设计和施工人员,应根据建筑结构的不同形式及破坏程度,在保证结构安全可靠的前提下选择最经济合理的加固方案。
参考文献
[1]罗利群.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].装饰装修天地,2020(9):238.
[2]卢晓晓.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].建筑工程技术与设计,2020(13):310.
[3]刘晓燕,时伟.房屋建筑结构加固设计及施工技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2020(13):859.
       
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