關于房屋加固改造工程的實例分析與探討

侯 小 紅

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

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關于房屋加固改造工程的實例分析與探討

侯 小 紅

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

結合兩個房屋改造工程實例，從地基基礎、框架柱、樓板、承重墻體、混凝土壁柱等方面，闡述了房屋不同部位的加固措施及技術要點，旨在提高房屋結構的安全性與耐久性。

房屋，加固改造，框架柱，空心樓板，屋面

0 引言

隨著我國城市化進程的加快和經(jīng)濟的快速增長，人們對房屋功能的需求和質量要求越來越高。同時城市空間有限，寸土寸金，城市建設中需要對一些建筑進行改造改建，以恢復或提高建筑物的安全性和耐久性，并滿足新的適用性要求。其中涉及到現(xiàn)有房屋的加固改造問題，一方面是由于新的設計規(guī)范對抗震設防標準的提高，使得一部分房屋在現(xiàn)有條件下無法滿足新的抗震設防要求，另一方面因建筑功能改變引起加層、荷載增加使得原有結構在承載力、變形等方面無法滿足要求。建國幾十年來，我國的抗震加固與改造技術得到了飛速發(fā)展，在增大結構自身抗震能力的基礎上，同時采取隔震和消能減震等措施，以保證結構在地震發(fā)生時的安全。在實際工程中，結構的加固改造應對原有建筑進行抗震鑒定，充分考慮原結構的情況及工程現(xiàn)狀，盡量利用地基基礎現(xiàn)有的承載力，進行優(yōu)化計算，采用提高綜合抗震能力的措施。目前，常用的抗震加固方法主要有增設構件加固(增加壁柱、構造柱、圈梁、支撐等)、增強構件加固(增大斷面、包鋼、粘鋼、粘貼纖維材料)和隔震減震加固法。

1 工程實例一

該工程是1棟地下1層，地上7層多功能的綜合樓，建于2005年，主體完工后并未投入使用。由于業(yè)主經(jīng)營發(fā)展的需要，需擴大經(jīng)營建筑面積，同時原有建筑部分功能發(fā)生改變，需將屋頂原有1層鋼結構部分拆除，改為鋼筋混凝土結構，同時對原有結構進行改造改建。

原有結構混凝土部分為鋼筋混凝土框架結構，基礎采用柱下平板式筏板基礎，樓、屋蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。為了盡可能減輕荷載，改建時所有分隔墻體全部改為輕質墻體。

設計前業(yè)主委托有關單位根據(jù)原圖紙現(xiàn)狀對結構進行鑒定。根據(jù)鑒定結果及工程現(xiàn)狀，考慮實際的使用荷載及房間分隔，對原結構及加層部分進行整體計算，根據(jù)計算結果對原有基礎及主體結構進行加固后對上部新加框架進行施工。

1.1 地基及基礎加固處理

經(jīng)核算原有地基承載力滿足要求，原有基礎為1.1 m厚柱下平板式基礎，底板承載力滿足要求，但柱根處底板抗剪、抗沖切不足，應采取加固處理。本工程加固方法采用在原柱上板帶疊合混凝土的方式形成基礎肋梁，基礎梁主筋避開柱時從原柱側穿過，中間主筋植入柱中，箍筋植入原基礎筏板內。施工時應對疊合面鑿毛洗凈，疊合混凝土強度等級為C35，植筋的深度及施工要求應滿足規(guī)范的有關規(guī)定。未疊合區(qū)格范圍內填滿素混凝土，隨打隨抹，強度為C10。

1.2 框架柱加固處理

為減小對建筑功能的影響，縮小柱斷面，對原建筑物中計算不滿足要求的框架柱采用外包角鋼的方案。柱包鋼加固前表面應打磨平整并清理干凈，柱外包角鋼及綴板和原柱之間均壓力灌入結構膠，柱包鋼加固完成后表面應刷界面劑并抹灰保護。粘在柱表面的型鋼與原構件共同承擔荷載，通過約束原構件從而提高其承載力和變形能力。該方法施工簡便，結構自重增加較小，而承載能力提高顯著，同時改善了構件截面的剛度和延性。

1.3 框架梁、樓板加固處理

對原結構增加荷載部分的梁、板進行加固處理?？蚣芰翰捎谜充摷庸蹋瑯前宀捎谜程祭w維布加固，加固完后采用水泥砂漿抹灰保護。在梁底采用混凝土—膠—鋼板的復合系統(tǒng)，粘在混凝土受拉表面的鋼板能提高抗彎能力，同時也能提高抗彎剛度并相應減小撓度和開裂。碳纖維布材料強度高，材料厚度小，幾乎不改變原有結構的外形和尺寸；施工周期短，操作簡單，施工噪聲小，對結構的使用環(huán)境影響較小。

1.4 新加框架柱柱角與原框架柱的連接

由于下部框架已經(jīng)存在，為了保證后加結構的連續(xù)性，使得實際受力與計算假定吻合，并能將荷載有效傳遞給下部結構及基礎，新加框架柱柱角與原框架柱連接采用剛接方式。在原柱頂往上1.5 m范圍內采用擴大柱截面方法，在原框架頂部梁上下各1.5 m范圍內的柱周邊用包鋼方式進行加固。角鋼穿透樓板連續(xù)布置，包鋼和原柱間壓力灌入結構膠。

2 工程實例二

某機關幼兒園幼兒樓為3層磚混結構，于1993年完成設計。預制空心樓板，局部為現(xiàn)澆板，建筑物中間局部為內框架。建筑物鑒定報告顯示，由于使用年代較久，磚及砂漿強度偏低，屋面局部有滲漏現(xiàn)象。查閱原結構圖紙可知，建筑物按規(guī)范設置了構造柱和圈梁，同時為了滿足使用功能要求，業(yè)主對個別墻體洞口加大。根據(jù)有關資料并經(jīng)現(xiàn)場排查，需對整體結構進行抗震加固。

2.1 承重墻體加固

由于墻體強度低，承載力不足，個別墻體出現(xiàn)了裂縫，需進行加固。對于建筑物墻體產(chǎn)生裂縫處，施工前應將原有墻體表面抹灰清除干凈，用鋼絲刷和壓力水將原墻體及基礎面刷洗干凈，用壓力灌漿法灌入灌漿料對裂縫進行處理。墻體采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進行加固，單面厚度為35 mm，砂漿強度等級為M10。鋼筋網(wǎng)的橫向鋼筋遇有門窗洞時，雙面加固的將兩側的橫向鋼筋在洞口閉合，豎向鋼筋應連續(xù)貫通穿過樓板。

2.2 磚墻門洞擴大補強措施

原有磚墻門洞擴大時在洞邊增設現(xiàn)澆鋼筋混凝土構造柱，洞頂增設現(xiàn)澆過梁。構造柱、過梁呈閉合狀，一次澆筑。新加構造柱、圈梁與原有墻體進行有效拉結。門洞補強加固應在墻體加固前進行。

2.3 空心樓板加固

原有建筑樓蓋部分采用預制空心樓板，地震時空心樓蓋結構的震害主要表現(xiàn)為預制空心樓蓋支撐長度不足，地震時建筑物晃動造成樓蓋脫落，從而影響建筑物的整體性。本工程對原來預制空心板的地方在樓板支撐處增加角鋼，從而增加預制板的支撐長度，同時在角鋼兩翼間設置斜向肋板，角鋼定位后與現(xiàn)澆梁或墻用錨栓固定，接縫用干硬水泥砂漿搗實。

2.4 增設混凝土壁柱

在建筑物局部內框架區(qū)域框架梁與墻體連接部分增設鋼筋混凝土壁柱，壁柱必須緊貼在被加固部位的表面，沿建筑物的高度上下貫通，在樓層沿豎向設置拉結鋼筋和銷鍵與墻體進行拉結，銷鍵與外加柱必須同時澆灌混凝土。

2.5 局部混凝土梁、柱加固

對于局部混凝土框架梁、柱進行加固處理?；炷林捎猛獍摻罨炷猎龃蠼孛娣ㄟM行加固，既增強了構件的強度，同時增加穩(wěn)定性。新增截面與原有構件部分采用植筋方式進行有效拉結。施工時新舊混凝土連接面應鑿毛、沖洗、刷界面劑，以保證可靠連接，新、舊混凝土連接處應采用微膨脹混凝土。鋼筋混凝土梁采用粘碳纖維布進行加固處理，施工前清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結構層，并用環(huán)氧樹脂將表面修復平整。粘結劑的固化一般在正溫下即可，對于粘貼好的碳纖維布在24 h內嚴禁擾動。

2.6 屋面增澆疊合層

將原有屋面做法全部去除，在屋面板上增設鋼筋混凝土疊合層，以形成裝配整體式屋蓋，疊合層加固兼有提高樓板承載力的作用。疊合層厚度40 mm，混凝土強度等級C20。屋頂周圈增設鋼筋混凝土圈梁及現(xiàn)澆女兒墻，提高了承載能力，加強了結構的整體性，同時也解決了滲漏的問題。

3 結語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，加固改造工程日益增多，加固技術在結構的改造中有著舉足輕重的作用。改造工程不同于新建建筑，施工前應做好安全鑒定工作，施工中應根據(jù)現(xiàn)場情況及時調整設計方案，作業(yè)過程中輕打輕鑿，避免對原有結構造成不利影響，同時應防噪降塵，做好安全防護工作。加固改造期間應設專人定期進行沉降觀測，保證原有結構的安全。

近些年來，結構的改造技術得到了較快發(fā)展。但是，作為結構設計人員，必須清醒地認識到，加固改造工程技術性強，內容復雜，工程量大，無論從理論分析、加固技術、施工工藝，還是提高施工機具上，加固改造的設計和施工還有許多問題有待解決。近年來各地不斷發(fā)生的地震再次提醒我們，我國地震形勢依然嚴峻，結構抗震加固改造的設計任務任重道遠。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震設計規(guī)范[S].

[2] GB 50367—2013，混凝土結構加固設計規(guī)范[S].

[3] 09SG619—1，房屋建筑抗震加固[S].

Analysis and discussion on the case of building reinforcement and reconstruction project

Hou Xiaohong

(Shanxi Architectural Design & Research Institute, Taiyuan 030013, China)

Combining with two housing reconstruction engineering examples, from the foundation, frame column, floor slab, load-bearing wall, concrete wall column and other aspects, this paper elaborated the reinforcement measures and technical key points in different parts of the housing, in order to improve the safety and durability of housing structure.

housing, reinforcement and reconstruction, frame column, hollow floor, roof

1009-6825(2016)30-0058-02

2016-07-30

侯小紅(1973- )，男，碩士，高級工程師，國家一級注冊結構工程師

TU318

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