某住宅主體結(jié)構(gòu)全面加固和補(bǔ)強(qiáng)施工總結(jié)

某住宅主體結(jié)構(gòu)全面加固和補(bǔ)強(qiáng)施工總結(jié)某住宅區(qū)工程由于磚砌體及樓板的質(zhì)量問(wèn)題，其抵抗水平荷載能力遠(yuǎn)不能滿足7度抗震設(shè)防的要求，必須對(duì)其主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面加固和補(bǔ)強(qiáng)。根據(jù)該區(qū)建筑物存在的主要問(wèn)題，確定處理方案主要有兩個(gè)方面：一是加固現(xiàn)有的墻體，二是增加樓板厚度，以提高各層樓板的剛度和承載能力。1墻體加固措施墻體采用雙面掛鋼筋網(wǎng)噴射細(xì)石混凝土的方法進(jìn)行加固。墻體加固鋼筋為φ6＠200雙向，在墻體轉(zhuǎn)角處設(shè)4φ10鋼筋，并在門窗洞處予以加強(qiáng)。墻體加固配筋見圖1。施工時(shí)，先鏟除墻面原有的抹灰層，露出磚砌體，再清除殘存在磚表面和砂漿縫隙中的黃泥砂漿，并反復(fù)用清水沖洗、潤(rùn)濕。在磚墻潤(rùn)濕狀態(tài)下，用M10級(jí)素水泥漿涂刷墻面，然后再布置鋼筋網(wǎng)，最后噴射40mm厚C25細(xì)石混凝土（噴射細(xì)石混凝土前，應(yīng)注意澆水養(yǎng)護(hù)墻面上的素水泥漿）。墻體混凝土噴射完畢后須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一般每8h一次，用清水潤(rùn)濕墻面。加固鋼筋連接一律采用焊接，其焊接長(zhǎng)度不小于300mm。鋼筋連接情況見圖2?？紤]到深圳地區(qū)的抗震設(shè)防要求，加固時(shí)在該建筑物周圍增設(shè)了24根扶壁柱，使加固后的外墻墻體與后加的扶壁柱連成一體，以提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能。扶壁柱采用C25混凝土澆筑，內(nèi)配不小于4φ12的構(gòu)造鋼筋，箍筋為φ6＠200。新增扶壁柱與原構(gòu)造柱或墻體應(yīng)有可靠拉結(jié)。當(dāng)扶壁柱與原有構(gòu)造柱連接時(shí)，要將新增設(shè)的扶壁柱鋼筋與原有構(gòu)造柱內(nèi)的鋼筋用連接鋼筋焊接；若扶壁柱位置沒(méi)有構(gòu)造柱，則要求從墻體內(nèi)穿2根φ10拉結(jié)鋼筋伸入扶壁柱內(nèi)，該鋼筋在墻體內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不得少于500mm，沿柱子的縱向以不大于600mm的間距設(shè)置，見圖3。圖1斜拉機(jī)構(gòu)示意1-φ6＠400拉結(jié)筋錯(cuò)排設(shè)置；2-φ6＠200；3－噴射40厚c25細(xì)石混凝土表面壓光圖2樓板墻體加固節(jié)點(diǎn)1－墻體水平鋼筋，隔2根穿過(guò)墻體；2－墻體鋼筋網(wǎng)φ6＠200；3－φ6拉結(jié)鋼筋；4－拉結(jié)筋呈梅花狀布置；5－樓板墻體加固鋼筋，隔2根穿過(guò)鉆孔，用水泥漿封閉圖3扶壁柱與原有結(jié)構(gòu)的連接1－箍筋φ6＠200；2－箍筋φ6＠200；3－連接鋼筋間距≤1200mm；4－箍筋φ6＠200；5－扶壁柱與墻體拉結(jié)筋φ6＠2002樓板加固措施該住宅建筑另一個(gè)突出問(wèn)題是樓板厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，樓板實(shí)際厚度平均為60mm，比設(shè)計(jì)要求的90mm和100mm分別少33％和40％。對(duì)樓板進(jìn)行承載力驗(yàn)算的結(jié)果表明，在樓板跨中，承載力尚能滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，但在支座處則承載力明顯不足，其R／（γ0S）＝0．71，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足R／（γ0S）≥1．0的要求（R為構(gòu)件截面的抗力，γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，一般取γ0＝1．0，S為構(gòu)件截面的內(nèi)力）。因此須對(duì)樓板進(jìn)行加固。樓板的加固采用疊合板加固法，疊合厚度為50mm，采用強(qiáng)度等級(jí)為C25的細(xì)石混凝土，內(nèi)配φ8＠200鋼筋網(wǎng)（雙向）。施工時(shí)須支撐樓板，以保證安全。先鑿除樓板表面的砂漿找平層，露出樓板基面，用鋼絲刷加清水沖刷板面，再用清水反復(fù)沖洗干凈，然后布置鋼筋網(wǎng)，澆筑混凝土（澆筑混凝土前應(yīng)先涂素水泥漿結(jié)合層）。澆筑混凝土后應(yīng)加以養(yǎng)護(hù)。對(duì)厚度小于40mm的混凝土樓板，應(yīng)打掉重新澆筑，不能采取疊合板的形式予以加固。對(duì)于板底因銹蝕而使截面削弱的鋼筋，若截面損失超過(guò)20％，則采取補(bǔ)焊鋼筋的方法進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)（圖4），其他鋼筋除銹后，抹10mm厚防腐砂漿處理即可。圖4鋼筋加固補(bǔ)強(qiáng)示意9層大廈建筑面積2萬(wàn)m2，框－剪結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)10m×10m，層高3．8m，采用塑料模殼現(xiàn)澆雙向密肋樓蓋，臨街轉(zhuǎn)角處鋼筋混凝土懸臂平板厚200mm，挑出1．8m，板端砌墻，外飾面磚。該工程建成后一年多發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)角挑出部分的第2～4層懸臂板樓面開裂，決定采用加固措施。經(jīng)方案比較，決定引用斜拉橋機(jī)理實(shí)施加固。加固思路是：僅在第3層內(nèi)側(cè)設(shè)置斜拉機(jī)構(gòu)，通過(guò)圓鋼吊桿向下對(duì)第2層和第3層樓板懸臂端施加向上托力（圖1），再通過(guò)方木立桿，協(xié)助原填砌外墻共同頂起四樓樓板。這樣可用較少量的工料、較短的工期，主要在一個(gè)樓層里操作，同時(shí)完成對(duì)3個(gè)樓層的加固，且無(wú)濕作業(yè)，不顯加固痕跡，且可維持原建筑物風(fēng)貌，具體作法如下。圖1斜拉機(jī)構(gòu)示意（1）在第3層轉(zhuǎn)角處的兩個(gè)混凝土圓形框架邊柱柱身上用D140×5鋼管作壓桿，各構(gòu)成一個(gè)倒三角形挑架，其作用相當(dāng)于斜拉橋的塔柱（圖2）。在這兩個(gè)挑架的上外角點(diǎn)上各架設(shè)4根端部帶螺扣的八字形20圓鋼組成輻射式斜纜，把3個(gè)樓層所有的加固豎向反力經(jīng)鋼管傳遞給原結(jié)構(gòu)框架柱。圖2倒三角形挑架（2）在三層樓板懸臂端緊靠外墻踢腳線處立放1根14號(hào)槽鋼，其作用相當(dāng)于斜拉橋的橋面梁。在此槽鋼梁的立腹板外側(cè)，按間距1．2m和不同的角度焊接16個(gè)斜纜吊點(diǎn)，吊點(diǎn)設(shè)張拉斜纜裝置，其構(gòu)造如圖3所示。圖3張拉斜纜裝置構(gòu)造圖4吊桿與樓板連接（3）由斜纜吊點(diǎn)處的槽鋼梁上翼緣向下設(shè)置一短一長(zhǎng)2根16螺栓吊桿，穿過(guò)樓板鉆孔，使短吊桿與第3層樓板連接，長(zhǎng)吊桿經(jīng)二層外墻隱埋并和第2層樓板連接，兩個(gè)樓層的所有吊桿均在三樓槽鋼梁上擰螺母，予以張緊（圖4）。（4）各20圓鋼斜纜用扭力套筒扳手分4級(jí)，逐個(gè)順序按計(jì)算比值擰緊螺母，形成各斜纜所需的不同預(yù)拉軸力，可得到相同的向上垂直分力，以均勻托起樓板的懸臂端，這樣不僅可全部抵消后期的使用活荷載，且能抵消一部分由樓板和外墻等結(jié)構(gòu)自重恒載引起的懸臂樓板結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩，使原裂縫趨向閉合，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。（5）考慮原三層外墻是后砌的空心磚墻，其頂部和四層樓板不夠密實(shí)，故在斜纜吊點(diǎn)處的槽鋼梁上用方木立桿協(xié)助頂起四層樓板。木桿外釘硅酸鈣板做假內(nèi)墻面，以隱蔽斜拉裝置，使三層內(nèi)不顯加固痕跡。某娛樂(lè)場(chǎng)所因消防需要，在山墻一側(cè)增設(shè)一懸臂柱承樓梯（圖1）。事后發(fā)現(xiàn)該樓梯承載力嚴(yán)重不足，上部結(jié)構(gòu)自重大，僅靠插在淤泥層上的4m木樁抵抗傾覆，整座樓梯有傾覆危險(xiǎn)，且懸臂柱長(zhǎng)細(xì)比達(dá)127（遠(yuǎn)大于50），有可能失穩(wěn)破壞。圖1懸臂柱承樓梯立面圖該樓梯完工后僅4個(gè)月樓梯頂部已離開山墻外傾約30mm，數(shù)日后樓梯外傾已達(dá)138mm，下沉20mm。該樓梯下沉問(wèn)題已難以解決，再不解決外傾問(wèn)題，隨時(shí)都可能倒塌。故采取了允許基礎(chǔ)下沉，但不允許樓梯外傾的連接方案。（1）樓梯頂蓋與樓房屋蓋用2根M20花籃螺栓（每根容許拉力9kN）拉連。（2）每層樓梯梁柱節(jié)點(diǎn)與樓房同層框架梁（或山墻）用M20花籃螺栓拉連（圖2）。圖2樓梯梁柱節(jié)點(diǎn)與樓房拉連1－樓房框架梁；2－樓梯梁；3－懸臂柱；4－Ｍ20花籃螺栓；5－8×100扁鋼箍；6－8×100扁鋼，2Ｍ16脹錨螺栓（3）自上而下逐層加固。由于樓梯柱太細(xì)長(zhǎng)，拉連時(shí)不應(yīng)過(guò)分收緊花籃螺栓，以免樓梯柱產(chǎn)生附加變形。（4）加固完畢方可解除臨時(shí)拉繩。（5）為美觀起見，加固部位封膠合板。（6）使用期間定期檢查鋼材生銹情況，及時(shí)刷漆；調(diào)整花籃螺栓，只允許樓梯下沉，不允許外傾。該樓梯自拉連之后，即無(wú)晃動(dòng)感。1997年11月檢查，樓梯雖已下沉90mm，但無(wú)外傾，至今使用正常。2設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)類似事故在中山市已發(fā)現(xiàn)3起，其教訓(xùn)如下。（1）懸臂柱承樓梯孤懸于地面。由于其靠山墻一側(cè)往往不設(shè)置欄板，外側(cè)欄板和可能發(fā)生的半邊活載是偏心荷載。因此