某住宅樓的加固改造

王鳳安 周后志

1濮陽市建設工程質量監督站（457000） 2河南省建筑科學研究院（450000）

建筑物存在“生老病死”的自然規律，混凝土結構也不例外。因素如下:1）建筑設計質量水平低，導致結構承載力不足；2）建筑材料質量差；3）施工質量差和水平低下；4）環境條件的影響，如大氣、地下水、工業環境中的腐蝕因素；5）自然及人為災害，如地震、火災、臺風、戰爭等；6）人為的不合理的功能改變，會對建筑物造成損害等，都會影響建筑物的耐久性和使用壽命。其病害的主要表現:鋼筋銹蝕，混凝土碳化，混凝土腐蝕，混凝土截面受損，混凝土開裂、滲水、漏水，結構撓度過大，結構傾斜等。這些病害給國家和人民的生命財產帶來極大的損失，必須進行加固處理，下面結合某住宅樓的改造設計為建筑物病害的防治,提供參考范例。

1 工程概況

某家屬樓為五層磚混結構，建筑面積約為2 600 m2,共四個單元，一梯兩戶；墻體厚度均為240 mm，層高3 000 mm，因建設年代久遠及使用功能的需要，須對該房屋承載力不足的部分構件進行加固處理，并將廚房部分外移，原廚房與客廳墻體打通，以滿足增大客廳面積的需要。該房屋平面布置示意圖如圖1所示。

2 改造內容

根據現場調查及檢測結果，并依據檢測結果對該工程進行承載力驗算，在此基礎上應甲方要求對該樓進行加固改造設計。

2.1 部分北陽臺外墻外擴至1/C軸線處改造

1）根據甲方要求,該工程外墻外擴范圍為一層至五層 1～4、7～14、18～24、28～34 及 38～40 軸線墻體，外擴至1/C軸線處。

2）依據國家有關規范規程的要求，該新加部分基礎采用混凝土條形基礎,其形式如圖2所示，新加基礎部位為 1、11、21、32、40 軸線處，其基礎長度應根據開挖后的情況再定；然后在其上采用MU10機制粘土磚、M10水泥砂漿砌筑墻體，墻體厚度為240 mm；1/C軸線處的外墻采用MU10機制粘土磚、M10水泥砂漿砌筑，厚度為120 mm（或采用塑鋼鋁合金窗封閉）。砌筑時應每隔500mm設置兩根錨拉筋分別與原墻體和新加墻體連接，錨拉筋采用φ6鋼筋，錨拉筋與原有墻體連接時應采用化學植筋的施工工藝，其鋼筋錨入墻體的深度為200 mm,新加部分樓面采用現澆板，其形式如圖3所示。

2.2 墻體拆除改造

經對多種方案對比、分析后，提出如下墻梁托換方案:

1）根據甲方要求,該工程墻體拆除范圍為1層至五層軸線 2-B-C、10-B-C、12-B-C、20-B-C 、22-B-C、30-B-C、32-B-C處的墻體；拆除時與縱墻交接處預留長度為240mm的垛。

2）對于需要拆除的山墻，在原預制板下方用型鋼組合梁進行墻梁托換,其組合梁構造如圖4所示。

3）先完成墻上組合梁的加固施工，經檢查無誤后方可進行墻體拆除施工。拆除時應先用切割機切割出拆除位置，使兩邊的墻體分離后，方可逐步拆除。拆除時可用鉆子或電錘剔鑿，嚴禁用大錘夯砸，并做好安全防范措施。

4）施工完成后，型鋼梁表面應抹1:2水泥砂漿，厚度不小于20mm。

2.3 墻體加固

1）該工程一層～五層需要加固墻體位置如下:①軸線A、C及1/C上的縱向墻體以及軸線1-A-C、42-A-C上的橫向墻體采用水泥砂漿鋼筋網片進行單面加固;②軸線 5-B-1/C、6-A-B、7-B-1/C、11-A-1/C、15-B-1/C、16-A-B、17-B-1/C、21-A-1/C、25-B-1/C、26-A-B、27-B-1/C、31-A-1/C、35-B-1/C、36-A-B、37-B-1/C上的橫向墻體采用水泥砂漿鋼筋網片進行雙面加固。

2）水泥砂漿強度等級采用M10，詳如圖5、圖6所示。

2.4 挑梁加固

1）根據檢測結果，該工程挑梁加固范圍為一層層至五層南面陽臺外伸挑梁。

2）對混凝土表面存在缺陷（漏筋、蜂窩、麻面等）進行修補；對于有孔洞直徑大于5 cm,深度大于3 cm混凝土構件，首先對鋼筋進行除銹，將疏松不密實的混凝土及突出的石子、雜物剔除，沖洗干凈，再用聚合物砂漿修補;挑梁先采用碳纖維進行補強，所用碳纖維布均采用單位面積質量為300 g/m2，然后采用外粘型鋼的方法進行加固，具體加固方法如圖7所示。

3 改造效果分析

1）結構主體加固改造效果分析

本工程根據現行規范核算結構，對承載能力及抗震能力不足的構件及墻段，采用粘鋼、外加鋼筋網片砂漿面層等方法進行加固處理，為保證與原結構混凝土的粘結和承載能力有效恢復，使用了灌漿料澆筑。實踐證明該工程加固改造達到了預期的目標。

2）建筑主體改造效果分析

根據業主要求,本工程將廚房的陽臺外移，并打通廚房與客廳之間的隔墻，以達到滿足使用功能的要求，同時重新粉刷外部墻體，以實現與現時環境的協調。改造后原客廳使用面積增大，極大減小了因原客廳面積小而讓人產生的壓抑感，投入使用后反應良好，社會效益、經濟效益明顯。

4 改造的推廣應用價值

對既有建筑物進行改造與病害處理必將大量涉及對結構的加固補強，為了恢復建筑結構的安全性或改變建筑物的使用功能，延長壽命，對混凝土結構的加固補強比較成熟的方法有加大截面法、外包鋼法、外加預應力法、構件外部粘鋼法、外粘碳纖維加固修補法以及改變傳力途徑法；對磚混結構較成熟的方法有鋼筋網片砂漿面層加固法等，但針對一個具體的結構，應該具體問題具體分析，如何既滿足建筑使用功能的需要，又滿足結構承載力的需要，達到安全性、實用性、耐久性的統一則需要技術人員掌握扎實的專業基礎知識與大量工程經驗的積累，而本工程無疑是諸多方面成功協調的一個范例。

[1]GB50367-2006,混凝土結構加固設計規范[S].