老旧建筑物的加固处理分析

□□ 冯武女 (山西省煤炭建设监理有限公司，山西 太原 030001)

引言

随着我国经济的快速发展，在新建建筑物不断增加的同时，对旧有建筑及历史文化建筑等的保护与加固逐步引起了土木工程界的广泛关注。由于设计、施工及使用和管理的问题，或是遭受不可避免地自然灾害侵袭导致建筑物的耐久性和安全性下降。所以对旧有建筑物的保护及加固具有明显的社会和经济效益。

1 工程概况

1.1 概述

花桥幼儿园位于湖北省武汉市江岸区花桥街道竹叶山村155号华侨小区内，北临发展大道，东临欣竹小路。该园区共有2栋房屋，平面近L形。1号楼为1栋单层的混合结构房屋，240 mm厚的石灰砂浆砌筑烧结普通砖墙体，钢屋架坡屋盖，木檩条屋面铺设红机瓦，该房屋建成于1990年，原设计为玻璃厂车间。2号楼为1栋2层的混合结构房屋，240 mm厚的石灰砂浆砌筑烧结普通砖墙体，钢筋混凝土预制板楼盖，木檩条坡屋盖，屋面铺设红机瓦，该房屋建成于1985年，原设计为玻璃厂车间。园区邻近周边为3～8层建筑物，其中紧邻房屋北侧为1栋7层砖混结构房屋，建于2008年，外墙间距约为0.8 m；紧邻1号楼西侧为1栋6层的住宅房屋(推测其为条形基础，埋深为2.0 m左右)，外墙间距约为0.8 m；周边房屋多采用砖混结构。

经检测发现当前园区房屋主要问题是：1号楼地坪轻微沉降和开裂、部分砖墙开裂、倾斜、木檩条腐朽开裂等；2号楼房屋整体倾斜，单片墙开裂、木檩条腐朽等。已经严重影响了幼儿园师生安全和正常教学，因此，对该园区房屋进行维修加固是十分迫切和必要的。

1.2 工程地质与水文地质条件

由于该房屋建造年代较早，相关地勘资料缺失，仅通过查阅相关地质资料进行初步推测。该场地地貌上属于长江一级阶地，场地未处于武汉市碳酸盐岩分布条带区域，未发现不良地质情况，地质条件相对较稳定。

推测影响房屋的场地地下水类型主要为上层滞水，赋存于上部填土中，主要接受大气降水补给，无统一自由水面，水量与周边排泄条件关系密切。该场地环境类型为Ⅱ类；据调查该场地处于居民区，无历史污染，场地地下水对混凝土具有微腐蚀性，对钢筋具有微腐蚀性。可能存在承压水，与长江存在水力联系，但对该房屋影响较小。

1.3 工程基本特征分析

根据现场查勘和前期掌握的相关资料分析，认为武汉市花桥幼儿园房屋出现开裂变形的原因较为复杂，是由多方面因素综合导致。

(1)房屋建造年代较早，建造要求偏低。地基土体可能存在填土等软弱土层；基础可能存在老化变形，上部结构耐变形能力减弱。

(2)鉴于该房屋建造时间迄今30多年，地基土的自身固结应基本完成。无外在因素的扰动下，房屋沉降基本稳定。从周边环境来看，该房屋处于建筑密集的旧居民区，排水系统混乱、老化、排水不畅等问题普遍存在。地下水可能是建筑物出现开裂的主要诱因。

(3)场区周边建筑密集，建筑物之间的相互影响客观存在。同时，空间受限给施工造成困难及其施工对邻近建筑的影响也是工程处理方案选择时应考虑的重要问题。

(4)2号房屋主要问题是房屋墙体倾斜，砌体结构建筑纠偏工程复杂、风险高、费用大、周期长，应综合考虑采取专项方案。

总体而言，该工程影响因素较复杂，治理要求高、工期紧、场地条件有限，是典型地基不均匀沉降引起上部结构变形的控制治理问题。因此，合理有效地进行地基加固是解决问题的根本，也是该项目的难点。

2 工程处理方案

2.1 基本思路

该工程处理基本思路如下：

(1)上部结构。采取有效措施对开裂墙体进行加固为主，提高抵抗变形的能力。1号楼10×(D-F)轴墙体砌筑质量差、垂直度偏差过大，应拆除后重新砌筑；更换木檩条等构件。

(2)地基基础。1号楼房屋墙体开裂是局部地基沉降不均所导致。如不对地基进行妥善处理，上部墙体仍有可能出现开裂。在保证上部结构安全的情况下，尽量减少对上部结构的扰动影响，且考虑施工的可操作性，优先采用静压注浆方法进行加固处理。

(3)2号楼二层D×(2～6)、F×(2～7)轴墙体倾斜严重，上部墙体削切、减薄，下部墙体加厚，挂钢丝网水泥砂浆抹面修正。

(4)对房屋周边的排水系统进行排查、修整，减少其影响。

(5)对房屋进行必要地持续沉降变形和裂缝观测。

2.2 地基静压注浆处理

1号楼(4～9)×(D～F)轴间局部墙体，沿基础周边交叉设置55°斜向注浆孔，孔深为3.0～5.0 m，孔口距房屋墙为500 mm，孔间距为1 500 mm，主要起加强条形基础以下土体作用；室内范围根据施工条件布置垂直孔，孔深为2.0～3.0 m，孔间距为2 000 mm。注浆孔孔径为Φ100 mm，中间插入注浆钢管，上部采用速凝水泥封孔，封孔深度为0.5 m，封孔24 h后注浆。注浆终止条件为压力达到0.3～0.5 MPa或外围冒浆，浆液初凝时间以5～20 min为宜。注浆完成后，将Φ30 mm注浆钢管保留在孔中形成微型钢管桩。每排注浆孔施工均按照跳孔间隔注浆的方法进行，钻孔过程中遇障碍物时可根据现场情况对位置及孔深进行调整。

注浆主要材料为强度等级为32.5的水泥、膨润土，加适量速凝剂(CaCl2及水玻璃)，水泥浆液水灰比为(0.4～1)∶1。先注入水灰比较小的浆液，间隔跳注下一个孔之后，采用较大水灰比浆液复注前一个孔。

地基注浆加固前，应通过现场试验以调整钻孔角度、灌浆段长度、灌浆孔距、水灰比、灌浆压力等有关技术参数。

2.3 开裂墙体维修加固

开裂墙体维修加固方法如下：

(1)采用压力灌浆补强对裂缝进行封堵。灌浆液采用水泥聚合物浆液，主要材料为P·O 42.5水泥、粒径<0.5 mm的细砂、洁净水、108结构胶(聚乙烯醇)，浆液设计配合比水泥∶砂∶108胶溶液=1∶1∶1.2。108胶溶液为2%的水溶液，即108结构胶∶水=2∶98。具体配合比根据现场试验确定。

(2)墙体采用双面钢筋网水泥砂浆面层，达到提高墙体承载力和抵抗变形能力。主要材料为强度等级M10水泥砂浆、GW1.0×15×40钢板网。水泥砂浆面层厚为35 mm，宜采用喷射法施工，砂浆用砂应为中砂，细度模数宜>2.5，含水率宜为5%～7%；钢板网与墙体固定，采用S形直径为6 mm的HPB300钢筋以钻孔窗墙对拉，间距为900 mm，按梅花形布置。

2.4 其他加固处理

其他加固处理如下：

(1)清查房屋周边排水设施，重新设置、修整排水系统，采取有组织排水。

(2)更换1×D-F轴腐朽的木檩条、瓦条等，屋面渗漏维修，更换轻质瓦材。

(3)对8×D轴砖柱采用外包∟75×6角钢加固处理。

(4)房屋结构维修后，按照原有标准抹灰、粉刷等恢复墙面原状。

(5)施工完成后，清场运渣。

(6)按照JGJ 8—2016《建筑变形测量规范》的相关要求，布设房屋沉降位移及倾斜观测点，进行持续监测。

(7)根据此次加固工程的治理方案和工程量，初步拟定本工程工期为25～30 d。

3 结语

关于旧有建筑物的维修及加固，业界还有很多方法，不同的方法有不同的适用范围，作为结构设计和施工人员，应根据建筑结构的不同形式及破坏程度，在保证结构安全可靠的前提下选择最经济合理的加固方案。