




摘 要:本文深入探討了房屋加固工程的關鍵問題及解決策略,特別是在新舊建筑材料接合以及復雜結構加固方案方面。通過精確的材料選擇,如I級聚合物砂漿與鋼絲繩網片的結合,實現了結構的耐久性提升;針對原結構構造措施及承載力缺陷,提出了綜合評估與高效策略;對于復雜結構問題,制定了具有針對性的加固方案。
關鍵詞:房屋加固;方案選擇;材料接合;材料選擇文章編號:2095-4085(2024)10-0052-03
0 引言
城市化的不斷推進和建筑科技的日新月異,對于既有建筑的改造和加固工作尤為重要。康樂新村房屋加固工程不僅是一次建筑的再生,更是對歷史與現代工程技術完美融合的深刻探索。這項工程的實施,必須在確保結構安全的前提下,對原有建筑進行全方位的技術評估和物理診斷。需解決新舊建筑材料的接合、水電改造對原結構的影響以及結構問題的復雜性等多方面的技術難題[1]。本文深入探討了復雜城市環境下該類加固工程面臨的挑戰,并提出科學、系統的應對策略,旨在為城市建筑更新項目提供參考,并為建筑工程的持續改進與創新提供新視角。
1 工程概述
康樂新村11#樓房屋,坐落于廈門市湖里區,是20世紀90年代初的住宅工程項目。建筑面積為6 559.75m2,建筑平面總長67.4m, 總寬為14.6m,房屋總高度為22.7m(不包括出屋面樓梯間)。結構形式為8層(局部9層)鋼筋混凝土異形柱框架結構。1~8層的結構層高均為2.8m, 8層為2.8m(局部3.2m), 9層(出屋面樓梯間)為3.0m。樓層均為現澆鋼筋混凝土梁板結構體系,樓板厚度為100mm和120mm。基礎為柱下鋼筋砼獨立基礎,基礎持力層為殘積粉質黏土,地基承載力標準值為220kPa。基礎的混凝土設計強度等級為 C20;柱的混凝土設計強度等級為:1層C35,2~4層C30,5~9層C20;梁板均為C20。
為明確工程現有結構性能,并為加固改造提供技術支撐,項目委托建研(北京)抗震工程結構設計事務所有限公司對本建筑進行了結構鑒定。
2 房屋結構性能問題分析
2.1 結構構造措施
(1)部分柱截面的最小尺寸不滿足抗震規范的要求;部分梁的截面尺寸不滿足異形柱結構規程的要求。
(2)部分結構構件的實測混凝土強度不滿足抗震規范和異形柱結構規程的要求。
(3)部分柱的軸壓比不能滿足抗震規范和異形柱結構規程的要求。
(4)部分柱的鋼筋配置不能滿足抗震規范和異形柱結構規程的要求。
(5)房屋的高度大于異形柱結構規程規定的最大高度。
2.2 結構承載力
(1)基礎J-6的截面尺寸不能滿足要求。
(2)部分柱的承載力不滿足要求。
(3)部分梁的承載力不滿足要求。
(4)部分樓板的承載力不滿足要求。
3 加固方案的選擇
針對以上不滿足要求的問題,應對房屋采取加固或其他相應措施。采用的方法有構件截面加大、外包型鋼、粘貼纖維材料、高強鋼絞線——聚合物砂漿面層等方法[2]。
工程的結構改造加固方案應充分考慮已有結構實際現狀和加固后結構的受力特點,根據房屋性質、使用環境、對結構空間的影響、抗震規范及結構規程要求等進行綜合選擇。
結合本工程的實際情況,同時不改變加固后結構的用途和使用環境,采用改變結構體系的方式對房屋進行整體加固。
(1)獨立基礎改條形基礎,框架結構改為剪力墻結構,進行加固。能夠很好地解決結構構造措施缺陷,滿足抗震規范及異形柱結構規程的要求[3]。
(2)原梁板柱采用預張緊鋼絲繩網片——聚合物砂漿面層的方法加固。該方法中的“預張緊”有效保證了后加固材料與原混凝土構件的變形協調和共同受力,在外加荷載作用前便于原構件緊密粘接在一起,共同承擔外加荷載作用,是一種“主動式”補強[4]。其有以下優點:聚合物砂漿層和固定錨栓雙重錨固,更加可靠;聚合物砂漿與混凝土材料相似,具有良好的耐火、耐濕熱、耐腐蝕性能;能有效提高被加固構件的剛度;基本不改變構件外形和使用空間。
4 施工控制要點
4.1 獨立基礎改條形基礎,框架結構改為剪力墻結構施工控制要點
(1)由于基礎、梁板柱的加固面大,需整體拆除所有的原有砌體、裝飾裝修層、回填土等,露出全部的結構面(大部分卸除作用在結構上的荷載),并鑿除柱底原有結構基礎或梁柱表面酥松層和碳化層直至完全露出堅實基層,必要情況下基層表面應進行鑿毛處理,并清理干凈。
(2)基坑開挖應確保基礎下土層不受擾動。
(3)新增設剪力墻與原有異形柱、梁交接部位的施工工序為:原異形柱、梁預張緊鋼絲繩網片施工→原異形柱、梁植入新增剪力墻鋼筋→剪力墻鋼筋綁扎(或焊接)→新增剪力墻砼施工→原異形柱、梁聚合物砂漿面層施工(見圖1、圖2、圖3)。
4.2 原梁柱板采用預張緊鋼絲繩網片——聚合物砂漿面層施工控制要點
(1)構件表面基層處理。用鏟刀把混凝土基面劣質層完全清除,然后用角磨機打磨處理混凝土基面,直至完全露出混凝結構新面;用鐵錘、電錘和鑿子借用人力敲打混凝土基面,使其表面形成隨機的凹凸不平狀,以增加黏結面的粗糙程度,人工鑿毛后,用鋼絲刷、吹風機將基面浮塵清理干凈。
(2)固定型鋼(角鋼)須采用化學螺栓,不得采用膨脹螺栓。化學錨栓鉆孔植入螺栓時應采用鋼筋探測儀確定鋼筋位置,不要鉆斷主筋,以避免對原結構造成損傷。
(3)用扳手調節螺母至鋼絞線為緊繃狀態,張拉時可通過垂直于被張拉鋼絲繩與壓條的垂直度,觀察每根鋼絲繩的受力是否均勻。
(4)應結合后期裝修布局、水電管線及預埋盒,在加固部位提前預埋后再進行鋼絲繩網片張拉施工。
(5)Ⅰ級聚合物砂漿面層涂抹完畢6h后開始進行養護。養護宜采用噴霧器噴水進行,要保持砂層濕潤狀態。養護時間不得少于7d,期間應防止或減少加固部位受到硬性沖擊和振動(見圖4、圖5)。
5 結語
房屋加固工程是結合工程技術、歷史文化和現代科學的綜合領域。針對不同的結構問題,從材料選擇、水電改造到特定加固方案的制定,每一步都要求工程師們進行深入分析和科學決策。特定的材料,如聚合物砂漿和鋼絲繩網片,為結構提供了更高的耐久性和安全性。水電改造的策略不僅關乎功能性,也涉及到長遠的可持續性和安全性。對于復雜結構,其加固更是考驗著工程團隊的專業知識和實踐經驗。每一個成功的加固項目,都是現代科技與傳統智慧的完美結合,展示了科學與藝術在建筑工程中的和諧共存[5]。
綜合而言,采用獨立基礎改條形基礎、框架結構改為剪力墻結構、預張緊鋼絲繩網片——聚合物砂漿面層相結合的加固方案,達到了預期效果,經濟、社會效益明顯,到目前為止該建筑使用情況良好。
參考文獻:
[1]陳寶金,劉敬敬,于旺.對房屋建筑工程施工質量管理及控制措施的探析[J].居舍,2021(16):119-120.
[2]任澤軍.房屋建筑工程結構加固改造問題及技術應用[J].中外建筑,2020(8):183-185.
[3]林秋梅.淺談房屋建筑屋面防水施工質量控制方法及建議[J].綠色環保建材,2020(7):112-113.
[4]許家傳.房屋建筑工程結構加固改造技術的應用實踐分析[J].居舍,2020(18):87-88.
[5]戴仲賢,王業.建筑結構加固工程施工質量及安全管理的應用研究[J].建材與裝飾,2019(16):220-221.