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摘要：由于商业需要等原因,许多临街多层砖房需要进行改造。既有建筑的安全度水平可能低于现行国家标准,且在以往的使用过程中,既有建筑可能出现结构裂缝、损伤、倾斜或不均匀沉降等特殊的情况,因此在对结构进行改造前,应该首先结合改造目的对结构进行检测及安全性鉴定。本文分析了多层砖混结构房屋检测鉴定及加固方法。
关键词：多层砖混结构；房屋；检测鉴定；加固方法
近年来,我国经济的快速发展使得建筑工程成就显著,同时也带来了不少工程质量问题,其中地基基础方面的问题占很大的比重,尤其是砖混结构房屋。由于砖混结构房屋抗剪强度低、抗震性能差,工程中易出现沉降不均匀,倾斜、开裂等问题,造成建筑物不能满足安全、适用、耐久的要求。
一、工程概况
某工程是一栋三层砖混结构,具体设计施工单位不详,基础形式为刚性条形基础,楼面为预制空心板装配式楼面。一楼利用现场地势高差建成为一个地下室(库房),二、三楼为临建设路的餐馆铺面。房屋东北一角二层铺面的外墙原有一条斜向裂缝,一条外径2.0m的排水管沿建设路下部敷设,采用顶管施工工艺,施工过程中二层东北角外墙裂缝出现有发展趋势。为确定该房屋结构的危险程度,对该结构进行了结构检测。
二、房屋检测鉴定
1.现场调查检测与分析。结构整体情况调查。受检房屋没有设计图纸,也无相关施工验收质量资料,经现场调查访问与检测。现场检查,东北面墙体裂缝由二层楼面斜向三层楼面发展,最大裂缝宽度达25mm。
2.结构整体变形的检测与裂缝分析。一是房屋整体结构变形。现场对结构的垂直度情况与基础不均匀沉降进行了检测,测点对应为受检房屋东南角檐口顶点。沉降观测显示,经过20d的时间间距,东北角的测点B沉降量达5.6mm,而西南一侧A测点的沉降量为0.4mm,说明东北角墙体地基基础变形未稳定,裂缝仍在发展。二是房屋裂缝检测。在检查中对房屋裂缝情形进行详细检查观测,发现该受检房屋除东北一角有一条明显裂缝以外,其他部位情况均良好,为发现有非常明显的裂缝。经现场调查分析,裂缝产生的主要原因在于地基基础的不均匀沉降,存在的扰动会使裂缝有所发展。三是地基基础检查。因受场地条件所限,本次检查未对基础进行开挖检查,从上部结构的变形与裂缝开展情况分析,受检房屋除东北角沉降显著以外,其他部位未发现有明显不均匀沉降裂缝存在,结构整体倾斜超出规定,东北一角两段地基基础部件处于危险状态。四是砌体与混凝土强度检测。砌体结构强度检测,包括普通黏土砖的强度和砂浆的强度检测。砖的强度采用回弹仪以回弹法进行检测,根据抽测墙体砖换算抗压强度平均值、标准值以及最小值，确定墙体普通黏土砖的强度推定等级;砂浆的强度采用ZC5型回弹仪进行回弹检测,根据《砌体工程现场检测技术标准》的规定,从每侧位12个回弹值中剔除最大最小值,求剩余10个回弹值的算术平均值,再根据每测区平均碳化深度求出各侧位砂浆抗压强度换算值,再由砂浆抗压强度换算值确定砂浆等级。检测表明,墙体抽检砂浆强度分布在2.5MPa～4.5MPa,墙体砌筑砂浆抗压强度推定值为2.5Mpa；墙体抽检粘土砖推定强度分布在MU7.5～MU10之间。
3.鉴定。一是房屋组成构件危险点判定。受检房屋基本构件包括基础、砖墙、板以及维护结构,横墙为主要承重构件,其中地基基础数目各为9,横向承重墙为21,内纵墙为7,构造柱18,梁为8,板为14,维护墙体为13。二是房屋组成部分危险性评级。根据上述基本构件危险点的判定情形,由鉴定该栋房屋危险性等级综合评定为Csu级,结构承载力基本满足正常使用要求,基础个别结构构件处于危险状态,建议对该栋房屋进行局部处理。
三、加固方法
1.纠偏加固。一是框梁顶升纠偏。框梁顶升纠偏是在建筑物底层通过结构托换技术制作平面框梁,以框梁为支承点安置千斤顶,对建筑物倾斜进行调整的纠偏方法。纠偏过程中要注意墙体变形、防止开裂。施工前可将顶升部位的填充墙和基础上的填土除去,以减轻顶升时作用在地基基础上的荷载。二是托梁顶升纠偏托梁顶升纠偏是在倾斜建筑物两侧基础内外对称打入基础桩或复合地基刚性桩,然后在基础下水平挖洞,做钢筋混凝土托梁,再用千斤顶在桩与托梁之间控制顶升,对建筑物倾斜进行调整的纠偏方法。三是静压桩顶升纠偏是在建筑物沉降大的部位的基础下设置坑式静压桩或锚杆静压桩,利用建筑物自身重力提供的反力将预制桩压入土中,直到静压桩的承载力超过基础传下的压力,此时桩对基础产生向上顶升的反作用力而将基础顶升。静压桩纠偏法适用于地基土软弱,没有孤石、树根及持力层埋深较浅的地基,具有工期短、造价低、对周围环境影响小、效果优等特点。四是注浆顶升纠偏法是指在建筑物沉降较大部位的地基中设置注浆管,有控制地注入水泥浆液或化学浆液,高压注入水泥浆液对地基土产生挤压、加固、拱抬作用,化学浆液能在地基土中产生膨胀效应,使建筑物基础抬高,从而达到纠倾的目的。注浆顶升纠偏法的优点是对周围环境的影响小,不用开挖土方,纠偏结果不降低原设计标高,以及在纠偏的同时加固了地基土。但由于所产生的上抬力和膨胀量有限,因此,一般适用于体量和荷载较小以及倾斜不严重的建筑物纠偏中。
2.水平向掏土,迫使基础沉降。在沉降量小的北端,选择直接在条形基础下进行水平向掏土,削弱原有的支撑面积,加大浅层土中的附加应力,迫使基础沉降。为能实现有效掏土和有效沉降,在该楼房北端承重墙两侧间隔布置掏土工作坑,每次掏土量应从北向南依次减少。基底土体被掏产生临空,地基支撑面积减小,接触应力增加,地基土产生侧向挤压变形,迫使基础逐渐下沉。掏土应先由地基应力最集中的位置开始向两边掏,一般情况下根据墙体开裂的形态判断应力集中的位置,只是由于掏土部位的土体取出后在其周围发生应力集中造成掏土周围土体的变形,其变形的大小决定基础下沉量,承重墙下间隔开挖掏土,循环往复,直到满足设计纠偏量要求。施工中往往均匀地掏土不一定产生均匀的沉降,还必须根据监测资料,指导掏土作业时掏土位置和掏土量。
3.施工措施。施工过程中加强房屋的沉降监测。必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。施工单位、监理单位、建设单位应该加强在施工阶段及施工完成后的沉降观测,做到早发现早解决。
4.排除周围环境影响的措施。保持相邻建筑物的距离,减小相邻建筑物地基附加应力对沉降的影响,进行基坑开挖或者地下工程施工时严加防范对周围地基土的影响,清除基础上及其附近的大面积堆载,保持建筑物及场地的排水的畅通。
该栋房屋危险性等级综合评定为Csu级,结构承载力基本满足正常使用要求,基础个别结构构件处于危险状态,应对该栋房屋进行局部处理。房屋的东北角墙体地基基础变形未稳定,裂缝仍有发展趋势,建议继续进行长期监测。
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