王珊珊 趙長勝
【摘要】砌體結構建筑在承建初期就要嚴格按照有關設計標準進行嚴格施工,這樣不僅可以提升建筑物的穩固性能,有可以延長屋面的安全使用期限,確保砌體房屋能達到良好的居住要求。
【關鍵詞】砌體結構;房屋;加固;改造
本文主要結合某砌體結構地基加固施工要求技術進行分析,為以后此類型施工項目提供技術支持。
1、砌體房屋加固改造方法分類
1.1 地基與基礎加固技術
當已有建筑物地基與基礎發生工程事故,造成建筑物出現不均勻沉降、裂縫、傾斜,或已有建筑物需加層,增加荷載等,原有建筑地基基礎承載力或變形不能滿足要求時,應加固地基基礎,主要方法有:基礎加寬、墩式或樁式托換、地基加固等。
1.2 砌體加固技術
砌體出現裂縫是非常普遍的質量問題,輕微細小的裂縫影響外觀和使用功能,嚴重的裂縫降低砌體的承載力。對此要認真分析裂縫產生的原因,妥善進行加固處理;為了增加房屋的整體性,提高房屋抗震性能,或需加層、增加荷載等,也應對砌體進行加固。砌體加固方法有:外加鋼筋混凝土加固、鋼筋網水泥砂漿層加固,增加圈梁、包鋼加固等。
2、砌體結構房屋地基基礎加固技術分析
從施工初期階段就要加強質量管控意識,砌體結構房屋的地基基礎加固應結合地基基礎和上部結構的現狀,從優選定最佳加固施工方案。
2.1 基礎加寬
基礎加寬應重視加寬部分與原有基礎的連接,對剛性基礎應滿足剛性角要求,對柔性基礎應滿足抗彎要求。面積增大后基礎承載力計算可按現行規范《建筑地基基礎設計規范》(GB5007)和《混凝土結構設計》(GB50010)的有關規定進行,但對混凝土及鋼筋的設計強度應乘以0.8的折減系數。圖2-1表示幾種基礎加寬形式。
首先設置錨固鋼筋,加寬部分的主筋應與原基礎內主筋焊牢。對加寬部分基礎應按長度1.5~2.0m劃分成多個單獨區段,分批、分段、間隔施工,不能在基礎全長范圍挖成連續的坑槽同時施工,以免施工過程中對原地基基礎產生過大影響,為了不擾動原基礎,新加基礎的深度不宜超過原有基礎。
2.2 墩式托換技術
墩式托換是直接在基礎下挖孔,灌注混凝土形成混凝土墩基礎,適用于淺層有較好持力層情況,讓墩基礎落在較好持力層上,以滿足承載力和變形要求。墩式托換費用低、施工簡便、施工期間仍可使用建筑物。
2.3 地基加固
地基加固是改良基礎持力層土體,達到提高地基承載力或減小沉降的目的,主要包括灌漿加固、旋噴樁加固等。
2.3.1 灌漿加漿
2.3.1.1 壓力灌漿
在灌漿壓力作用下,漿液擴散到地基土中。各國學者對灌漿漿液擴散范圍提出許多計算理論,都對天然土層作了簡化,而天然地層情況比較復雜,故在工程中,一般以經驗和現場灌漿試驗確定灌漿壓力、灌漿時間和漿液擴散范圍的關系,作出灌漿方案。
2.3.2 旋噴樁加固
旋噴樁施工順序為:鉆機就位后,鉆孔至設計深度,然后進行高壓噴射,一邊噴射,一邊旋轉、提升,直到設計高壓噴射范圍完畢。
旋噴樁加固的復合地基承載力標準值按式(2-3)計算
(2-3)
式中fp,k——旋噴樁承載力標準值(kpa)
fs,k——樁間土承載力標準值(kpa)
m——復合地基置換率
——樁間土承載力折減系數
3、砌體加固技術
3.1 外加鋼筋混凝土加固
外加鋼筋混凝土的縱向受壓鋼筋可用 ,箍筋常用 ,應有一定數量的閉口箍筋,通常可間距300mm左右設一閉口箍筋,閉口箍筋中間可用開口箍筋與原砌體連接。混凝土常用C20。若砌體為單向偏心受壓構件時,可只在受壓一側加鋼筋混凝土,當砌體為軸心受壓或雙向均可能偏心受壓時,可在兩面或四面加鋼筋混凝土。具體做法如圖3-1。
經過鋼筋混凝土加固后的砌體,可按現行規范《砌體結構設計規范》GB50003中的組合砌體計算。但應考慮新澆鋼筋砼與原砌體所受應力起點不同,即鋼筋砼存在應力滯后,在計算承載力時應對鋼筋砼部分進行強度折減,對原有砌體結構若已經出現破損,可視破損程度不同乘一個(0.7~0.9)的承載力降低系數。
3.2 鋼筋網水泥砂漿層加固
鋼筋網水泥砂漿層加固墻體是在磚砌體墻體去掉表面粉刷層后,附設鋼筋網片,然后噴射砂漿或細石混凝土或分層抹上砂漿層,形成組合墻體,可大大提高砌體的承載力及延性。
噴抹水泥砂漿面層前,應清理濕潤墻面,水泥砂漿應分層噴抹,每層厚度不宜大于15mm,以便壓密壓實。原墻面如有損壞或酥松、堿化部位,應拆除修補好。
3.3 增加圈梁法
若墻體開裂比較嚴重,為了增加房屋的整體性,或為了提高房屋抗震性能,可在房屋墻體一側或兩側增設圈梁,圈梁的砼強度等級一般為C20~C25,縱筋宜用4 12~4 14,箍筋宜用 6~ 8@200~250mm。為使圈梁與墻體緊密結合,可用螺栓、插筋錨入墻體,每隔1.5~2.5m在墻體鑿通一洞口,在澆注圈梁時填入砼,使圈梁咬合于墻體上。做法如圖3-2。
3.4包鋼加固法。加固角鋼的下端應可靠的錨固于基礎,上端應有可靠錨固措施,保證角鋼有效發揮作用。包鋼加固后承載力的計算可參考組合磚砌體的計算方法:
對于加固后為軸心受壓的磚柱
(3-5)
對于加固后為偏心受壓的磚柱
(3-6)
式中 ——加固型鋼的抗壓強度設計值
、 ——分別為受壓、受拉加固型鋼的截面面積
其余符號意義與式(3-1)相同。
參考文獻:
[1]江見鯨等.建筑工程事故分析與處理.中國建筑工業出版社.2010.11
[2]張新軍、李芳.建筑砌體結構房屋加固及改造.建筑與文化.2011.01.