老舊建筑物的維修與加固研究——以某中學(xué)老教學(xué)樓的維修與加固為例

曹 海，黃 龍，吳 婧

（1.黃山學(xué)院 建筑工程學(xué)院，安徽 黃山245041；2.黃山學(xué)院 思政部，安徽 黃山245041）

0 前 言

在新建房屋不斷增加的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的維修和補(bǔ)強(qiáng)加固也引起了工程界的廣泛重視。建筑物的維修加固之所以如此重要，其主要原因是：1.由于設(shè)計(jì)、施工和使用管理中存在問題。由于歷史的原因，僅僅為了達(dá)到節(jié)儉、經(jīng)濟(jì)的目的，而忽略了結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性等至關(guān)重要的因素，就會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命和正常安全使用；2.建筑物曾遭受過自然災(zāi)害的侵襲；3.由于建筑物的性能隨時(shí)間出現(xiàn)退化，從而使結(jié)構(gòu)的可靠性下降；4.維修加固具有突出的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文以某中學(xué)老教學(xué)樓的維修與加固為例展開說明。

1 工程概況

某中學(xué)老教學(xué)樓，建于1978年，為3 層磚混結(jié)構(gòu)，多孔板樓屋面，縱橫承重墻均為240mm 厚磚墻，外走廊370mm×370mm 磚柱，教室進(jìn)深6.5m，建筑面積約970m2，建筑標(biāo)準(zhǔn)很低，屋面未做保溫層，二氈三油防水層。

2 加固目的與加固內(nèi)容

前期，有關(guān)專家對(duì)該建筑物進(jìn)行了安全工程鑒定，該建筑被鑒定為C 級(jí)。為進(jìn)一步了解該樓的受損情況及其安全性，為其在加固階段提供處理建議，對(duì)其進(jìn)行房屋建筑加固設(shè)計(jì)。主要工作內(nèi)容包括：查閱原有設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)資料，對(duì)房屋受損情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)調(diào)查；依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該建筑進(jìn)行安全性能分析，做出加固設(shè)計(jì)方案。

3 加固依據(jù)

本次加固依據(jù)的主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范如下：

序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010 2混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50367-2006 3砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50003-2001

4 房屋質(zhì)量情況

1.該教學(xué)樓屋面防水層老化損壞，滲漏水嚴(yán)重；內(nèi)外墻及頂棚粉刷標(biāo)準(zhǔn)低、脫落，損壞嚴(yán)重；走廊欄桿多處斷裂，立板大刀片損壞嚴(yán)重。

2.根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）的6.2.4 條跨度大于4.5m 的梁，應(yīng)在支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊及6.2.5 條對(duì)梁跨度大于6m 的240mm 墻其支承處宜加設(shè)壁柱或采取其他措施的要求，該教學(xué)樓從構(gòu)造上未能考慮，構(gòu)成了安全隱患。

3.我國(guó)近年對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全度有所提高，該教學(xué)樓還是按照76年的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，中間又經(jīng)過87年規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的修訂，原建筑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)家的安全要求。

5 加固措施及建議

5.1 在縱墻兩側(cè)、橫墻外側(cè)、花籃梁與預(yù)制板間加角鋼

把型鋼包在被加固構(gòu)件的外面，加固后的構(gòu)件由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，使得正截面承載力和截面剛度大幅度提高，這種方法受力可靠，施工方便,見圖1。

圖1 墻、梁角鋼加固示意圖

5.2 修復(fù)欄桿

改用鐵質(zhì)欄桿，并加強(qiáng)錨固連接，并使其能滿足安全和使用功能，見圖2。

圖2 欄桿加固示意圖

5.3 在多孔板跨中底貼兩道兩層碳纖維材料補(bǔ)強(qiáng)，在大梁兩側(cè)加三道碳纖維U 形箍

用膠結(jié)材料把碳纖維貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，使其與被加固截面共同工作，達(dá)到提高構(gòu)件承載力的目的。該方法施工快速，現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)或僅存抹灰等少量濕作業(yè)，具有耐腐蝕、耐潮濕、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，并且?guī)缀醪辉黾咏Y(jié)構(gòu)自重，[1-2]見圖3。

圖3 碳纖維加固示意圖

5.4 屋面做SBS 防水

施工流程為：找平層修補(bǔ)及清掃→找平層分格縫密封處理→節(jié)點(diǎn)密封處理→節(jié)點(diǎn)防水涂膜附加層→涂刷冷底子油→卷材鋪貼及封邊處理→閉水試驗(yàn)。

卷材鋪貼順序：鋪貼多跨或高低跨屋面時(shí)，應(yīng)先遠(yuǎn)后近，先高跨后低跨；在一個(gè)單跨鋪貼時(shí)，應(yīng)先鋪貼排水比較集中部分（如天溝、水落口、檐口），由低到高，使卷材油按流水方向搭接。

5.5 對(duì)磚柱采用植筋技術(shù)進(jìn)行加固

植筋技術(shù)也稱為種筋，實(shí)質(zhì)為鋼筋、螺桿化學(xué)錨固。是運(yùn)用剛強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力，從而達(dá)到預(yù)埋效果。施工后產(chǎn)生高承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，可用于各種鋼筋需要生根之處。其密封性能良好，無需作任何防水處理, 由于是通過化學(xué)粘合固定，不但對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞，更適合邊距、間距較小的部位。而對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用，能增加混凝土之間的抗彎、抗折、抗剪應(yīng)力的性能，施工簡(jiǎn)便迅速，安全并符合環(huán)保要求。該法已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程。[3-5]見圖4。

圖4 柱加固示意圖

5.6 粉刷

內(nèi)外墻用1：1：6 打底，白灰粉面，刷涂料，頂棚用石灰砂漿粉底，白灰粉面，刷涂料。梁與柱需用1:2 水泥砂漿粉面，板底粉白灰、刷涂料。

6 小 結(jié)

對(duì)需要進(jìn)行加固的建筑工程，目前有很多的加固方法，本文涉及的方法就有角鋼加固、碳纖維加固、植筋等等，但不同的加固方法有其不同的適用性, 作為建筑結(jié)構(gòu)行業(yè)的一員，應(yīng)針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的建筑，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下兼顧經(jīng)濟(jì)適用作出最恰當(dāng)和合理的選擇。

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