某老舊居住建筑加固改造及糾傾設(shè)計實例

江克勤，鮑遠(yuǎn)才

JIANG Keqin1，BAO Yuancai2

(1.浙江省建筑科學(xué)設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州310012;2.中國美術(shù)學(xué)院風(fēng)景建筑設(shè)計研究院，浙江 杭州310012)

杭州市某小區(qū)一幢住宅樓為5 層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積約2 453 m2，該住宅樓建于20 世紀(jì)70 年代末，且北面的廚房、衛(wèi)生間為20 世紀(jì)90 年代初拼建。住宅樓主要結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成如下:基礎(chǔ)為墻下無筋擴(kuò)展磚砌條形基礎(chǔ);墻體為一磚厚橫墻承重;樓板除2 層樓面以及各層廚房、衛(wèi)生間、陽臺為鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板外，其余各層樓面均為預(yù)制混凝土多孔板樓板;屋面除廚房、衛(wèi)生間部分的屋面為鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板外，其余均為預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板屋面板。

需要指出的是，該住宅樓未設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁等抗震設(shè)防構(gòu)造。由于該住宅樓已使用三十余年，為了解該住宅樓的安全使用情況，委托方委托有資質(zhì)的鑒定檢測單位對該住宅樓進(jìn)行鑒定檢測，其主要鑒定結(jié)論如下。

地基基礎(chǔ):現(xiàn)場查勘、檢測，未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫異常;現(xiàn)場開挖查勘，基礎(chǔ)長年受地下水浸泡，潮濕嚴(yán)重，削弱基礎(chǔ)承載力可能對建筑物產(chǎn)生不利影響;其地基基礎(chǔ)安全性等級評定為Cu 級。

上部承重結(jié)構(gòu):現(xiàn)場查勘、檢測，未發(fā)現(xiàn)被鑒房上部結(jié)構(gòu)承重墻體結(jié)構(gòu)性裂縫異常，墻體不空鼓，無嚴(yán)重酥堿和明顯歪閃;經(jīng)檢測房屋頂部向北側(cè)向位移均超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB 50292—1999)》［1］中表6.3.5 規(guī)定的“H/250(57.2 mm)或90 mm”的限值要求，其上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級評定為Cu 級。

整幢房屋:綜合評定被鑒房安全等級為Csu 級，即其安全性不符合本標(biāo)準(zhǔn)對Asu 級的要求，顯著影響整體承載，應(yīng)采取措施，且可能有少數(shù)構(gòu)件必須立即采取措施。

根據(jù)上述鑒定結(jié)論，針對該住宅樓的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及傾斜情況，制定加固改造和糾傾設(shè)計方案。

1 沉降及傾斜評估

由該住宅樓的沉降、傾斜檢測報告可知以下情況。

1.1 住宅樓沉降速率情況

該住宅樓共設(shè)置6 個沉降觀測點，各觀測點最終沉降量在0.17～1.33 mm 之間，100 d 內(nèi)沉降速率在0.001 7～0.013 3 mm/d 之間，住宅樓沉降速率情況見圖1。

圖1 沉降速率觀測圖(2013 年2 月1 日至2013 年5 月13 日)

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范(JGJ 8—2007)》［2］第5.5.5 條規(guī)定，該住宅樓的沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2 住宅樓整體傾斜情況

該住宅樓共設(shè)置7 個傾斜觀測點，最后一次(2013 年5 月13 日)測得的各觀測點的傾斜率見圖2。

圖2 傾斜率觀測圖(2013 年5 月13 日)

從上述觀測數(shù)據(jù)可以看出，該住宅樓整體向北傾斜的最大傾斜率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 125—99)》［3］(2004 年版)中關(guān)于傾斜率不得超過7‰的規(guī)定，已構(gòu)成危險點。

2 糾傾方案比選

根據(jù)該住宅樓的傾斜量、結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的形式、整體剛度、工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件和施工條件等情況，可選擇抬升法或迫降法對住宅樓進(jìn)行糾傾。

2.1 抬升法糾傾

(1)從觀測數(shù)據(jù)中可以看出該住宅樓的最大傾斜率為27.1‰，整體向北傾斜。

(2)該住宅樓需要調(diào)整的抬升量經(jīng)計算約為250 mm。

(3)抬升法在該工程中應(yīng)用的主要優(yōu)缺點分析:

①優(yōu)點 由于該住宅樓所處的地勢較周邊其他建筑低，采用抬升法有利于底層住戶改善地面長期潮濕等居住環(huán)境。

②缺點 由于該住宅樓建造年份較早，未設(shè)構(gòu)造柱和圈梁，且為預(yù)制多孔板樓面，所以整體剛度較薄弱，抬升過程中會產(chǎn)生諸多不利影響。

若采用抬升法對該住宅樓糾傾，其工程量相對較大，費用高，施工風(fēng)險亦相對較高，工期較長。

2.2 迫降法糾傾

(1)經(jīng)計算，該住宅樓的迫降量取250 mm?；貎A速率宜控制在5～10 mm/d 范圍內(nèi)。

(2)迫降法在該工程應(yīng)用的主要優(yōu)缺點分析:

①優(yōu)點 施工工藝較簡單，易于操作，對住宅樓的整體剛度要求較寬松，糾傾風(fēng)險較小，對住戶的工作、生活影響較小。

②缺點 采用迫降法糾傾后，住宅樓南側(cè)室內(nèi)地坪會降低250 mm 左右，未能改善目前底層住戶的居住環(huán)境。

若采用迫降法對該住宅樓糾傾，其工程量相對較小，平穩(wěn)，工程費用較低，施工風(fēng)險亦相對較低，工期較短。

通過上述兩種糾傾方法的比較，迫降法較適合該幢住宅樓的糾傾。

3 經(jīng)濟(jì)及工期分析

該住宅樓加固改造及糾傾造價的編制依據(jù)為:浙江省建筑工程加固預(yù)算定額(2010 版)、浙江省建筑工程預(yù)算定額(2010 版)以及《全國統(tǒng)一建筑裝飾裝修工程消耗量定額(GYD—901—2002)》。

若采用抬升法糾傾施工，改造加固造價約為500 萬，單位造價約2 038 元/m2，施工工期約9 個月。

若采用迫降法糾傾施工，改造加固造價約為400 萬，單位造價約1 630 元/m2，施工工期約8 個月。

4 結(jié)構(gòu)加固補強措施

為確保該住宅樓糾傾按照協(xié)調(diào)、平穩(wěn)、緩慢、安全的原則進(jìn)行施工，根據(jù)該住宅樓目前的現(xiàn)狀，在糾傾和錨桿靜壓樁施工前應(yīng)對原結(jié)構(gòu)采取如下加固補強措施:

(1)在室內(nèi)地坪以下新增地梁。

(2)對底層部分橫、縱墻采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進(jìn)行加固。

(3)對上部各層及屋面采用外加圈梁、構(gòu)造柱，內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼拉桿以及底層至五層部分橫墻洞口處新增鋼筋混凝土剛架進(jìn)行加固。

5 實施順序

總的實施順序為:結(jié)構(gòu)加固補強→迫降法糾傾施工→錨桿靜壓樁施工。

結(jié)構(gòu)加固補強施工順序:新增地圈梁→底層墻體加固→外加圈梁、構(gòu)造柱、預(yù)應(yīng)力鋼拉桿及新增鋼筋混凝土剛架加固。

6 驗收要求與監(jiān)測

6.1 驗收要求

(1)住宅樓迫降糾傾后，其糾傾合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《建筑物移位糾傾增層改造技術(shù)規(guī)范(CECS 225：2007)》［4］第6.1.2 條的要求，即經(jīng)糾傾后住宅樓的整體傾斜率不大于4.5‰。

(2)住宅樓的結(jié)構(gòu)加固補強應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50550—2010)》［5］及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50204—2002)》［6］(2011 年)的相關(guān)規(guī)定。

(3)錨桿靜壓樁施工應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50202—2002)》［7］的相關(guān)規(guī)定。

6.2 監(jiān) 測

在錨桿靜壓樁施工以及糾傾施工期間，每天至少觀測一次，糾傾施工完成后，第一年每個月觀測一次，第二年視情況再定。

7 結(jié) 語

通過以上對該住宅樓加固改造及糾傾設(shè)計方案的分析研究，不難看出，在老舊居住建筑加固改造之前，應(yīng)對房屋的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行鑒定檢測并對加固改造及糾傾設(shè)計方案的優(yōu)劣進(jìn)行分析對比，制定一個安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的加固改造及糾傾設(shè)計方案。

目前，該住宅樓的加固改造及糾傾工作，有關(guān)部門正在按照建設(shè)程序有條不紊地進(jìn)行。

［1］ 四川省建筑科學(xué)研究院.GB 50292—1999 民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1999.

［2］ 建筑綜合勘察研究設(shè)計院. JGJ 8—2007 建筑變形測量規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3］ 重慶市土地房屋管理局.JGJ 125—99 危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［4］ 北京交通大學(xué).CECS 225：2007 建筑物移位糾傾增層改造技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2008.

［5］ 四川省建筑科學(xué)研究院.GB 50550—2010 建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［6］ 中國建筑科學(xué)研究院.GB 50204—2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.

［7］ 上海市基礎(chǔ)工程公司.GB 50202—2002 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2002.