庞 波
(中山市第二建筑设计院有限公司 528400)
由于某些住宅楼擅自改变其用处、荷载增加等原因,造成住宅楼加层后无法按原设计继续承载,这就需要对原住宅楼进行加固设计。目前来说,对于结构加固的方法较多,主要分为直接加固与间接加固,其中直接加固方法需要利用一些技术效应,直接增加结构零件截面的承载力度与坚韧程度;间接加固方法则是要依据原结构的可观因素,利用一些技术效应,更改结构传力的方法,将被加固的构建荷载效应进行减少工作。除了在住宅加层中存在的问题,住宅楼在局部扩建中也要注意对其扩建部分中的部件及基础等进行与原结构的连结工作,以达到扩建后的建筑仍有很完整的结构性。
想要对住宅楼进行改造,首先要对原住宅进行了解,分析其工程概况,以及对现住宅的实际情况进行了解,并知晓住户需求,结合目前施工措施以及资金情况、工期要求等对住宅楼进行改造。下面以某市军队干部休养所的某幢住宅楼为例,住宅楼总高约15米,纵横墙的墙厚均为240的实砌砖墙,基础为钢筋混凝土条形基础。建于早年,在使用中发生部分阳台板裂缝问题,墙面出现渗漏现象,为了改善其环境,建设单位决定对此进行加层与局部扩建,其中具体改造要点根据住户的意见、楼房现况及所用金额,决定进行楼层增层、改良隔热、渗漏问题,扩建卫生间的北面,每户新增卫生间,并将原卫生间改为储藏室。
由以上例子可以发现,对于住宅楼的改造首先要了解这个住宅楼的工程概况,比如其层高、建筑面积、建筑结构。以及住宅楼现在存在的问题[1],比如隔音效果不好、有渗漏现象等。除了对原住宅楼进行工程概况了解,还要知道在对原住宅楼进行改造后,原结构承载性是否能支撑住改造后的住宅,以及对原住宅进行改造后是否需要开展加固工作。只有结合工程概况、住宅楼现状,以及满足相关施工条例,确保改造后的住宅楼安全性能及用户的满意度等,才能改造出符合社会发展的住宅楼。
根据数据显示,只重视建筑物上部结构加固工作,而不关注地基基础的加固,往往会出现因地基改变形状引发的基础不均匀沉降现象,出现上部结构墙体开裂问题。所以在对住宅楼进行加层与局部扩建的时候,不只要考虑上部结构的加固还要对地基基础进行加固。那么当住宅楼加层与局部扩建工作开展时,要如何解决地基基础加固问题,这是其中的一个难点。实际上在进行地基基础加固时,要对住宅楼的地质进行钻探,结合原住宅地质信息与现阶段住宅地质并且参考地基基础加固处理方法,从而实行最好的计划方案。对于地基基础鉴定,是利用其施工图纸、地质信息、设计变更、验收文件等,并且结合对实地信息的了解,着重对出现漏洞的部位进行观察。掌握地基资料、承载力变化、基础是否出现沉降现象等。而除了地基基础加固,对于住宅楼加层与局部扩建中,新加楼层、阳台楼板、结构抗震等都需要对其进行重视。可见在住宅楼加固中,对建筑物进行整体鉴定才能使加层扩建后的住宅楼安全可靠。
依然根据上面的例子进行论述,因为这栋住宅建成年限较为久远,地基土压缩固结已经大体完成,依据地基设计规范中的处理方式以及有关规定的结合,这类房屋可以考虑进行地基土长期压密,这样做客提高其地基强度,加上原有设计地耐力存在一定富余,通过分析,对住宅加层的影响不会超过地基基础的承载力。因为工期较紧张,旧住宅的地基沉降也大体处于平和状态,所以为了预防新加部分沉降量过大而使改造后的住宅出现不均匀沉降,对扩建部位实行地基基础加固。考虑到锚杆静压桩技术应用比较广泛,且具有移动性较灵活、无噪声污染等因素,所以选用该方法进行地基基础加固。具体加固如下,新卫生间布桩 8 根,桩径为200mm×200mm, 桩长为 8m。为了协调新旧基础性能,在扩建部分基础的时候,需要对原基础进行凿毛,钢筋进入原基础,清洗后再展开整浇(图一示例)。
2.1.1 地基基础加固主要技术
随着时代的发展,地基基础加固技术也开始创新,下面将介绍几种对于地基基础加固常见技术[2]。灌注桩法,使用这个方法可以达成桩与承台共同承担荷载的效果,弥补了承载力不足的问题;高压喷射注浆法、压力注浆法,这种方法具有器械小、干扰程度小、破坏性小以及效果好的特点;灰砂桩挤密法,运用此法可以提高地基承载性能,以完成不对基础进行加宽处理也看而已满足设计的效果;爆扩短桩法,这种方法在不做基础顶连梁的时候,爆扩桩顶仅仅做到基础底,就会出现地基加固以及提高承载的效果。而除了以上方法外,还有加宽基础法、改变承重体系法、充分利用地基承载力法、压桩法等,这些方法实行起来可能会需要一些条件,但是随着科技发展,已经可以基本解决住宅楼加层与局部扩建工作中出现的地基基础加固难题[3]。
因为军队干部休养所原屋面的构造层载荷过小,所以在改成楼板以后,强度出现了不达标的现象,为了改善构造层载荷小的问题,需要拆掉原住宅楼屋面的防水保温隔热层,将其进行清洗。另外在原住宅的屋面结构层上再浇筑一层40mm厚的4@200 双向钢筋网,以达到对部分损坏处的加筋进行处理,在住宅屋面加设1道圈梁。把住宅旧楼梯间顶层的多孔板拿掉,建造新楼梯。另外为了加固结构连接的整体性能,在楼梯起步梁上每隔一段距离打一个螺栓,灌入后面增添的楼梯板中,对于平台上的楼梯梁,仍然用两边的墙体作为支撑力量,于墙体中制造出一个比该梁端略大的孔洞,把梁延伸入墙体内,并利用细石混凝土将缝隙填满填平。
对军队干部休养所阳台楼板进行鉴定后发现,军队干部休养所的阳台楼板存在的裂缝是由于施工不当造成的。受力筋的位置偏下导致承载不足,而由于裂缝的存在导致钢筋的混凝土保护层不够,引发钢筋锈蚀, 对于这种情况应该依照实际发生的问题,对缝隙进行清洗、灌浆处理, 并且加厚板底进行加固。
2.3.1 楼板加固注意事项
在加固施工进行前,一定要利用支撑木将楼板固定住,以免发生意外事故。在凿洞的时候,要注意将楼板的版面进行凿毛,清理松动的石头,并将楼板用水清洗干净,以便于后面的施工。施工中要注意人身安全,应完全按照技术要求进行施工,并且符合相关规范要求。加固处理完成后,要对其进行检验,以便于居住的安全性。
因为对军队干部休养所进行加层以及局部扩建工作,所以要保证其安全使用性,在检查中发现,军队干部休养所的结构抗震需要加固,以及建筑抗震设计规范的要求,在军队干部休养所的东南两个侧面分别增加外加构造柱,其截面选用350mm×350mm,加上8@200的箍筋,沿着高度方向每隔一段距离利用12的U型钢筋和建筑物外墙进行锚接环氧胶泥锚固, 让柱筋深入基础,利用环氧胶泥锚固(图2示例)。加固后对外墙实行贴面砖的处理方式,以便于改善外墙的效果。将原有问题进行解决,并将改造后的军队干部休养所结构进行完善。
加固案例
以某工程改造扩建为例,在实际改造前仔细研究图纸,找到实际工程与图纸不符的地方进行整改,因篇幅问题,这里只对基础加固改造进行论述。经建模复核后发现该工程基础尺寸3m×3m,埋深1.9m,修正后的地基承载力为237kPa计算得出柱底轴力3000kN。依照规范计算pj=(3000+3×3×20×1.3)÷(3×3),所得结果大于237kPa,不满足地基承载规范。另外,因原电梯厅高不满足建筑功能标准,需对其进行整改,综合考虑后,决定利用微型钢管桩托换方式对其基础方式进行整改,从而达到建筑功能使用规范,对地基基础安全也有一定保障。微型钢管桩承载力为900kN,每根桩承担的轴力为3000kN/4=750kN<900kN,经检验符合要求。综上所述,利用托换技术可以在一定程度上减少对地基土扰动,又可以满足地基承载,是一种合理的加固方式。
在军队干部休养所加层与局部扩建中,建筑施工队不光很好的完成了改造目标,还对原有的一些问题进行了改善。并且经过对其沉降观测来看,增加层数后确实出现了新的沉降,但是依然保持于稳定状态下,除此之外也没有墙体开裂造等不均匀沉降产生的问题,说明这些加固的进行是很成功的。也说明对于军队干部休养所加层与局部扩建工作,建筑施工队很好的完成了这项任务。从上述例子中也可以发现,对于住宅楼加层与局部扩建工作的难点,除了在于加固技术上,还有要对于原住宅存在的问题进行解决,并且符合规范要求,以达到安全的目的。希望通过对住宅楼加层与局部扩建工作的难点分析,可以帮助国家发展更进一步。