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金俊杰等:浅谈某砌体结构加固设计
浅谈某砌体结构加固设计
金俊杰,唐仲鲁
(同济大学土木工程学院建筑工程系,上海200092
【摘要】文章以某6层砌体结构住宅为工程实例,根据该工程的特点,采用“条形基础改片筏基础”、“钢管
注浆桩”、“外包框架”及“钢筋网水泥砂浆”等加固方案,增强了结构抵抗不均匀沉降能力,提高了整体的抗震性
能。该结构的加固设计为此类结构的加固积累了经验,可供今后的工程设计参考。
【关键词】砌体结构;加固;条基改片筏;钢管注浆桩;外包框架;钢筋网水泥砂浆
【中图分类号】TU746.3
【文献标识码】B
【文章编号】1001~6864(2014)04-0079-04
某砌体结构建于上世纪80年代初,其西南侧约了结构鉴定,得出了鉴定结论
50m处为上海地铁M8线鞍山新村站,其西南侧约7m
(1)日均最大沉降速率为0.0206m/日,墙体
处为某深基坑工程,采用地下连续墙及隔离桩围护,粘贴石膏饼开裂,地基土仍有后续变形;不均匀沉降
检测报告鉴定结论为严重损坏。加固设计过程中,伴倾斜率最大值为向北7.53%,大于DCcJ08-11-199
随基坑开挖,房屋损伤加剧,成为抢险工程,给加固设《地基基础设计规范》中关于砌体结构基础倾斜率限
计带来一定难度。根据其结构特点,在鉴定结论基础制4%;房屋最大倾斜率为6.89%,大于CB50007
上,经综合分析,采用合理的、经济的、符合实际的方2002《建筑地基基础设计规范》中规定的4%o
法,对其进行了加固设计。本文根据该工程的加固实
(2)个别墙体有歪闪,楼屋盖预制板间错缝开
例,介绍了结构的加固方案及加固设计,为此类结构裂,主体结构构件即墙体竖向倾斜局部超限。
加固积累了经验,可供今后的工程设计参考。
(3)墙厚240mm,6层,最大高度17.4m,超过规
1工程概况
范规定的多孔砖墙厚240m时,最大高度16m、层数
本工程位于上海市杨浦区,建于20世纪80年代限制5层的拠定。
初。房屋为6层住宅楼,建于1981年,东西向长
(4)砌筑砂浆强度等级底层M2,2~3层M3
29.94m,南北向宽11.64m,建筑平面为矩形。建筑面~6层MI5,不符合规范规定的7度时砌块墙体砌筑
积约2022R,建筑高度17.4m,室内外高差0.6m
砂浆等级不宜低于M2.5的规定。
6层层高均为2.8m。共有两个门润,每个门洞为一个
(5)楼盖、屋盖均为装配式预应力混凝土板,屋
独立的建筑单元。该房屋依据当时民用住宅标准图盖与楼盖处的内、外墙隔层设有圈梁,不符合规范规
集“沪住-6”型设计。每户开间皆为3.3m,进深则随定的装配式混凝土楼盖砌块房屋每层均应设有圈梁。
户型的不同而有所差异:两侧户型进深为11.4m,中部
综上可见,目前该砖混结构的构造多项不能满足
正对楼梯间户型进深为7.8m。房屋自建成后一直作现行规范7度(A类建筑)第一级抗震鉴定的要求,这
为住宅使用,其中A-B轴线以及C一E轴线间房间为是由于当时房屋建造年代久远、相应规范未充分考虑
卧室,B-E轴线间房间主要为卫生间和厨房。
结构抗震能力的缘故。
房屋底层墙体采用多孔砖混合砂浆砌筑,2-6层2加固方案
墙体采用硅酸盐砌块混合砂浆砌筑,墙厚皆为
对房屋整体抗震性能进行加强,增强其抵抗不均
240mm。基础墙体则使用粘土标准砖水泥砂浆砌筑。匀沉降能力。为确保居民的生命财产安全,现采取以
各层楼盖、屋盖为混凝土预制多孔板,阳台为悬挑预下4种手段综合加固:
制混凝土实心板。在2、4、6层楼面和屋面处设有圈
(1)钢管注浆桩:基础外围设置钢管注浆桩抵
梁,无构造柱。基础形式为混凝土条形基础,基础底抗建筑向基坑内滑移作用。
面标高-2.370m。由于当时经济条件所限,各层所采
(2)条形基础改筏板基础:增加基础整体刚度,
用的块材和砌筑砂浆强度等级均较低,但各层所采用增强抵抗不均匀沉降能力。
的块材和砌筑砂浆强度等级基本相同。1~6层均采
3)外包框架:于该房屋南北侧增设圈梁构造
用横墙承重体系,承重横墙间距多数在3.3m,结构体柱,增加房屋整体刚度,提高抗震性能
系和构造简单,传力比较明确。
(4)钢筋网水泥砂浆:因部分墙体承载力不足,
某房屋质量检测站于2010年11月对该建筑进行采用此方法提高其承载力,为避免减少室内净面积引
低温建·筑技术
2014年第4期(总第190期)
起居民矛盾,采用嵌缝放钢筋的方法。
时规范的要求,使加固后的建筑物抗震性能良好,满
3加固设计
足使用要求,延长使用年限,同时适度,节省造价。
3.1设计原则
3.2.建模分析
根据区建交委要求,该房屋设计目标为后续使用
在PKPMーJDJG模块中建立原模型,进行抗震性
年限30年,且检测鉴定执行规范为89系列规范,加固能鉴定,并对该模型进行加固设计,采用钢筋网水泥
设计相应釆用89规范。虽执行的是旧规范,但其安全砂浆加固,对承载力不足的墙体进行加固,并添加圈
性、耐久性要求仍比原设计标准高出许多,所以,加固梁构造柱,重新进行抗震性能鉴定,一层加固设计前
设计既要考虑建筑物的实际情况,又要符合加固设计后部分抗力与荷载效应比计算结果见图1及图2。
0.59(481)2.121.58
1.65
7(400
87(400)
3
P6689)0303913D
1.02
1b2
8
0.89
760.80
061(271)
0.80
图1底层加固前抗力与荷载效应比
324
382.9
1,19
1.99
2.96
2.672.68
87
2.95
图2底层加固后抗力与荷載效应比
3.3加固节点
板顶标高为-0.003m,可作为室内地坪,混凝土强度
(1)钢管注浆桩。采用40×x6.0m无缝钢管,C30,板面及板底保护层厚度40mm,板侧30m,配制
每节钢管1m,管壁钴有小孔用以压密注浆,桩长14m,双层双向12@200,基础加强梁为单侧200mmx
桩尖进入灰色粘土层,每米极限承载力标准值24kN,250m,配置钢筋414。施工时考虑安全因素采用分
设计值15kN。施工前需挖土至条形基础顶面,采用配段施工,每隔500mm预留500m后浇带,凿除砖墙时
套机械设备,打人第一节下端带有可切削钢筋混凝土应减小对周边墙体的影响,可采用开孔器钻孔取芯的
刀头的钢管,之后每节接长1m。第一次注浆点为管端办法。后浇带应避开构造柱,钢筋应连续钻孔穿过砖
进入基础以下1m。每接长一节分两次注浆,每0.5m墙;筏板混凝土强度达到70%设计强度后,凿去后浇
注浆量0.15m2,共14节钢管施工完毕后,钢管留置于带范围内砖墙,与后浇带一起整浇。后浇带采用微膨
桩内。节点详图见图3。
胀混凝土,浇筑混凝土前应清理接缝并涂刷界面剂。
(2)条形基础改片筏基础。筏板板厚250m,条形基础改片筏基础节点详图见图4。