某老旧居住建筑加固改造及纠倾设计实例

江克勤，鲍远才

JIANG Keqin1，BAO Yuancai2

(1.浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江 杭州310012;2.中国美术学院风景建筑设计研究院，浙江 杭州310012)

杭州市某小区一幢住宅楼为5 层砖混结构，建筑面积约2 453 m2，该住宅楼建于20 世纪70 年代末，且北面的厨房、卫生间为20 世纪90 年代初拼建。住宅楼主要结构基本构成如下:基础为墙下无筋扩展砖砌条形基础;墙体为一砖厚横墙承重;楼板除2 层楼面以及各层厨房、卫生间、阳台为钢筋混凝土现浇楼板外，其余各层楼面均为预制混凝土多孔板楼板;屋面除厨房、卫生间部分的屋面为钢筋混凝土现浇屋面板外，其余均为预应力混凝土多孔板屋面板。

需要指出的是，该住宅楼未设置构造柱、圈梁等抗震设防构造。由于该住宅楼已使用三十余年，为了解该住宅楼的安全使用情况，委托方委托有资质的鉴定检测单位对该住宅楼进行鉴定检测，其主要鉴定结论如下。

地基基础:现场查勘、检测，未发现上部结构因地基基础不均匀沉降引起的裂缝异常;现场开挖查勘，基础长年受地下水浸泡，潮湿严重，削弱基础承载力可能对建筑物产生不利影响;其地基基础安全性等级评定为Cu 级。

上部承重结构:现场查勘、检测，未发现被鉴房上部结构承重墙体结构性裂缝异常，墙体不空鼓，无严重酥碱和明显歪闪;经检测房屋顶部向北侧向位移均超出《民用建筑可靠性鉴定标准(GB 50292—1999)》［1］中表6.3.5 规定的“H/250(57.2 mm)或90 mm”的限值要求，其上部承重结构安全性等级评定为Cu 级。

整幢房屋:综合评定被鉴房安全等级为Csu 级，即其安全性不符合本标准对Asu 级的要求，显著影响整体承载，应采取措施，且可能有少数构件必须立即采取措施。

根据上述鉴定结论，针对该住宅楼的结构现状以及倾斜情况，制定加固改造和纠倾设计方案。

1 沉降及倾斜评估

由该住宅楼的沉降、倾斜检测报告可知以下情况。

1.1 住宅楼沉降速率情况

该住宅楼共设置6 个沉降观测点，各观测点最终沉降量在0.17～1.33 mm 之间，100 d 内沉降速率在0.001 7～0.013 3 mm/d 之间，住宅楼沉降速率情况见图1。

图1 沉降速率观测图(2013 年2 月1 日至2013 年5 月13 日)

根据《建筑变形测量规范(JGJ 8—2007)》［2］第5.5.5 条规定，该住宅楼的沉降处于稳定状态。

1.2 住宅楼整体倾斜情况

该住宅楼共设置7 个倾斜观测点，最后一次(2013 年5 月13 日)测得的各观测点的倾斜率见图2。

图2 倾斜率观测图(2013 年5 月13 日)

从上述观测数据可以看出，该住宅楼整体向北倾斜的最大倾斜率远远超过《危险房屋鉴定标准(JGJ 125—99)》［3］(2004 年版)中关于倾斜率不得超过7‰的规定，已构成危险点。

2 纠倾方案比选

根据该住宅楼的倾斜量、结构和基础的形式、整体刚度、工程地质条件、环境条件和施工条件等情况，可选择抬升法或迫降法对住宅楼进行纠倾。

2.1 抬升法纠倾

(1)从观测数据中可以看出该住宅楼的最大倾斜率为27.1‰，整体向北倾斜。

(2)该住宅楼需要调整的抬升量经计算约为250 mm。

(3)抬升法在该工程中应用的主要优缺点分析:

①优点 由于该住宅楼所处的地势较周边其他建筑低，采用抬升法有利于底层住户改善地面长期潮湿等居住环境。

②缺点 由于该住宅楼建造年份较早，未设构造柱和圈梁，且为预制多孔板楼面，所以整体刚度较薄弱，抬升过程中会产生诸多不利影响。

若采用抬升法对该住宅楼纠倾，其工程量相对较大，费用高，施工风险亦相对较高，工期较长。

2.2 迫降法纠倾

(1)经计算，该住宅楼的迫降量取250 mm。回倾速率宜控制在5～10 mm/d 范围内。

(2)迫降法在该工程应用的主要优缺点分析:

①优点 施工工艺较简单，易于操作，对住宅楼的整体刚度要求较宽松，纠倾风险较小，对住户的工作、生活影响较小。

②缺点 采用迫降法纠倾后，住宅楼南侧室内地坪会降低250 mm 左右，未能改善目前底层住户的居住环境。

若采用迫降法对该住宅楼纠倾，其工程量相对较小，平稳，工程费用较低，施工风险亦相对较低，工期较短。

通过上述两种纠倾方法的比较，迫降法较适合该幢住宅楼的纠倾。

3 经济及工期分析

该住宅楼加固改造及纠倾造价的编制依据为:浙江省建筑工程加固预算定额(2010 版)、浙江省建筑工程预算定额(2010 版)以及《全国统一建筑装饰装修工程消耗量定额(GYD—901—2002)》。

若采用抬升法纠倾施工，改造加固造价约为500 万，单位造价约2 038 元/m2，施工工期约9 个月。

若采用迫降法纠倾施工，改造加固造价约为400 万，单位造价约1 630 元/m2，施工工期约8 个月。

4 结构加固补强措施

为确保该住宅楼纠倾按照协调、平稳、缓慢、安全的原则进行施工，根据该住宅楼目前的现状，在纠倾和锚杆静压桩施工前应对原结构采取如下加固补强措施:

(1)在室内地坪以下新增地梁。

(2)对底层部分横、纵墙采用钢筋网砂浆面层进行加固。

(3)对上部各层及屋面采用外加圈梁、构造柱，内设预应力钢拉杆以及底层至五层部分横墙洞口处新增钢筋混凝土刚架进行加固。

5 实施顺序

总的实施顺序为:结构加固补强→迫降法纠倾施工→锚杆静压桩施工。

结构加固补强施工顺序:新增地圈梁→底层墙体加固→外加圈梁、构造柱、预应力钢拉杆及新增钢筋混凝土刚架加固。

6 验收要求与监测

6.1 验收要求

(1)住宅楼迫降纠倾后，其纠倾合格标准应符合《建筑物移位纠倾增层改造技术规范(CECS 225：2007)》［4］第6.1.2 条的要求，即经纠倾后住宅楼的整体倾斜率不大于4.5‰。

(2)住宅楼的结构加固补强应符合《建筑结构加固工程施工质量验收规范(GB 50550—2010)》［5］及《混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2002)》［6］(2011 年)的相关规定。

(3)锚杆静压桩施工应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202—2002)》［7］的相关规定。

6.2 监 测

在锚杆静压桩施工以及纠倾施工期间，每天至少观测一次，纠倾施工完成后，第一年每个月观测一次，第二年视情况再定。

7 结 语

通过以上对该住宅楼加固改造及纠倾设计方案的分析研究，不难看出，在老旧居住建筑加固改造之前，应对房屋的结构现状进行鉴定检测并对加固改造及纠倾设计方案的优劣进行分析对比，制定一个安全可靠、经济合理的加固改造及纠倾设计方案。

目前，该住宅楼的加固改造及纠倾工作，有关部门正在按照建设程序有条不紊地进行。

［1］ 四川省建筑科学研究院.GB 50292—1999 民用建筑可靠性鉴定标准［S］.北京:中国建筑工业出版社，1999.

［2］ 建筑综合勘察研究设计院. JGJ 8—2007 建筑变形测量规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［3］ 重庆市土地房屋管理局.JGJ 125—99 危险房屋鉴定标准［S］.北京:中国建筑工业出版社，2000.

［4］ 北京交通大学.CECS 225：2007 建筑物移位纠倾增层改造技术规范［S］.北京:中国计划出版社，2008.

［5］ 四川省建筑科学研究院.GB 50550—2010 建筑结构加固工程施工质量验收规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2000.

［6］ 中国建筑科学研究院.GB 50204—2002 混凝土结构工程施工质量验收规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2010.

［7］ 上海市基础工程公司.GB 50202—2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.北京:中国计划出版社，2002.