关于房屋加固改造工程的实例分析与探讨

侯 小 红

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)



关于房屋加固改造工程的实例分析与探讨

侯 小 红

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

结合两个房屋改造工程实例，从地基基础、框架柱、楼板、承重墙体、混凝土壁柱等方面，阐述了房屋不同部位的加固措施及技术要点，旨在提高房屋结构的安全性与耐久性。

房屋，加固改造，框架柱，空心楼板，屋面

0 引言

随着我国城市化进程的加快和经济的快速增长，人们对房屋功能的需求和质量要求越来越高。同时城市空间有限，寸土寸金，城市建设中需要对一些建筑进行改造改建，以恢复或提高建筑物的安全性和耐久性，并满足新的适用性要求。其中涉及到现有房屋的加固改造问题，一方面是由于新的设计规范对抗震设防标准的提高，使得一部分房屋在现有条件下无法满足新的抗震设防要求，另一方面因建筑功能改变引起加层、荷载增加使得原有结构在承载力、变形等方面无法满足要求。建国几十年来，我国的抗震加固与改造技术得到了飞速发展，在增大结构自身抗震能力的基础上，同时采取隔震和消能减震等措施，以保证结构在地震发生时的安全。在实际工程中，结构的加固改造应对原有建筑进行抗震鉴定，充分考虑原结构的情况及工程现状，尽量利用地基基础现有的承载力，进行优化计算，采用提高综合抗震能力的措施。目前，常用的抗震加固方法主要有增设构件加固(增加壁柱、构造柱、圈梁、支撑等)、增强构件加固(增大断面、包钢、粘钢、粘贴纤维材料)和隔震减震加固法。

1 工程实例一

该工程是1栋地下1层，地上7层多功能的综合楼，建于2005年，主体完工后并未投入使用。由于业主经营发展的需要，需扩大经营建筑面积，同时原有建筑部分功能发生改变，需将屋顶原有1层钢结构部分拆除，改为钢筋混凝土结构，同时对原有结构进行改造改建。

原有结构混凝土部分为钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下平板式筏板基础，楼、屋盖采用钢筋混凝土现浇楼板。为了尽可能减轻荷载，改建时所有分隔墙体全部改为轻质墙体。

设计前业主委托有关单位根据原图纸现状对结构进行鉴定。根据鉴定结果及工程现状，考虑实际的使用荷载及房间分隔，对原结构及加层部分进行整体计算，根据计算结果对原有基础及主体结构进行加固后对上部新加框架进行施工。

1.1 地基及基础加固处理

经核算原有地基承载力满足要求，原有基础为1.1 m厚柱下平板式基础，底板承载力满足要求，但柱根处底板抗剪、抗冲切不足，应采取加固处理。本工程加固方法采用在原柱上板带叠合混凝土的方式形成基础肋梁，基础梁主筋避开柱时从原柱侧穿过，中间主筋植入柱中，箍筋植入原基础筏板内。施工时应对叠合面凿毛洗净，叠合混凝土强度等级为C35，植筋的深度及施工要求应满足规范的有关规定。未叠合区格范围内填满素混凝土，随打随抹，强度为C10。

1.2 框架柱加固处理

为减小对建筑功能的影响，缩小柱断面，对原建筑物中计算不满足要求的框架柱采用外包角钢的方案。柱包钢加固前表面应打磨平整并清理干净，柱外包角钢及缀板和原柱之间均压力灌入结构胶，柱包钢加固完成后表面应刷界面剂并抹灰保护。粘在柱表面的型钢与原构件共同承担荷载，通过约束原构件从而提高其承载力和变形能力。该方法施工简便，结构自重增加较小，而承载能力提高显著，同时改善了构件截面的刚度和延性。

1.3 框架梁、楼板加固处理

对原结构增加荷载部分的梁、板进行加固处理。框架梁采用粘钢加固，楼板采用粘碳纤维布加固，加固完后采用水泥砂浆抹灰保护。在梁底采用混凝土—胶—钢板的复合系统，粘在混凝土受拉表面的钢板能提高抗弯能力，同时也能提高抗弯刚度并相应减小挠度和开裂。碳纤维布材料强度高，材料厚度小，几乎不改变原有结构的外形和尺寸；施工周期短，操作简单，施工噪声小，对结构的使用环境影响较小。

1.4 新加框架柱柱角与原框架柱的连接

由于下部框架已经存在，为了保证后加结构的连续性，使得实际受力与计算假定吻合，并能将荷载有效传递给下部结构及基础，新加框架柱柱角与原框架柱连接采用刚接方式。在原柱顶往上1.5 m范围内采用扩大柱截面方法，在原框架顶部梁上下各1.5 m范围内的柱周边用包钢方式进行加固。角钢穿透楼板连续布置，包钢和原柱间压力灌入结构胶。

2 工程实例二

某机关幼儿园幼儿楼为3层砖混结构，于1993年完成设计。预制空心楼板，局部为现浇板，建筑物中间局部为内框架。建筑物鉴定报告显示，由于使用年代较久，砖及砂浆强度偏低，屋面局部有渗漏现象。查阅原结构图纸可知，建筑物按规范设置了构造柱和圈梁，同时为了满足使用功能要求，业主对个别墙体洞口加大。根据有关资料并经现场排查，需对整体结构进行抗震加固。

2.1 承重墙体加固

由于墙体强度低，承载力不足，个别墙体出现了裂缝，需进行加固。对于建筑物墙体产生裂缝处，施工前应将原有墙体表面抹灰清除干净，用钢丝刷和压力水将原墙体及基础面刷洗干净，用压力灌浆法灌入灌浆料对裂缝进行处理。墙体采用钢筋网砂浆面层进行加固，单面厚度为35 mm，砂浆强度等级为M10。钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞时，双面加固的将两侧的横向钢筋在洞口闭合，竖向钢筋应连续贯通穿过楼板。

2.2 砖墙门洞扩大补强措施

原有砖墙门洞扩大时在洞边增设现浇钢筋混凝土构造柱，洞顶增设现浇过梁。构造柱、过梁呈闭合状，一次浇筑。新加构造柱、圈梁与原有墙体进行有效拉结。门洞补强加固应在墙体加固前进行。

2.3 空心楼板加固

原有建筑楼盖部分采用预制空心楼板，地震时空心楼盖结构的震害主要表现为预制空心楼盖支撑长度不足，地震时建筑物晃动造成楼盖脱落，从而影响建筑物的整体性。本工程对原来预制空心板的地方在楼板支撑处增加角钢，从而增加预制板的支撑长度，同时在角钢两翼间设置斜向肋板，角钢定位后与现浇梁或墙用锚栓固定，接缝用干硬水泥砂浆捣实。

2.4 增设混凝土壁柱

在建筑物局部内框架区域框架梁与墙体连接部分增设钢筋混凝土壁柱，壁柱必须紧贴在被加固部位的表面，沿建筑物的高度上下贯通，在楼层沿竖向设置拉结钢筋和销键与墙体进行拉结，销键与外加柱必须同时浇灌混凝土。

2.5 局部混凝土梁、柱加固

对于局部混凝土框架梁、柱进行加固处理。混凝土柱采用外包钢筋混凝土增大截面法进行加固，既增强了构件的强度，同时增加稳定性。新增截面与原有构件部分采用植筋方式进行有效拉结。施工时新旧混凝土连接面应凿毛、冲洗、刷界面剂，以保证可靠连接，新、旧混凝土连接处应采用微膨胀混凝土。钢筋混凝土梁采用粘碳纤维布进行加固处理，施工前清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用环氧树脂将表面修复平整。粘结剂的固化一般在正温下即可，对于粘贴好的碳纤维布在24 h内严禁扰动。

2.6 屋面增浇叠合层

将原有屋面做法全部去除，在屋面板上增设钢筋混凝土叠合层，以形成装配整体式屋盖，叠合层加固兼有提高楼板承载力的作用。叠合层厚度40 mm，混凝土强度等级C20。屋顶周圈增设钢筋混凝土圈梁及现浇女儿墙，提高了承载能力，加强了结构的整体性，同时也解决了渗漏的问题。

3 结语

随着社会经济的发展，加固改造工程日益增多，加固技术在结构的改造中有着举足轻重的作用。改造工程不同于新建建筑，施工前应做好安全鉴定工作，施工中应根据现场情况及时调整设计方案，作业过程中轻打轻凿，避免对原有结构造成不利影响，同时应防噪降尘，做好安全防护工作。加固改造期间应设专人定期进行沉降观测，保证原有结构的安全。

近些年来，结构的改造技术得到了较快发展。但是，作为结构设计人员，必须清醒地认识到，加固改造工程技术性强，内容复杂，工程量大，无论从理论分析、加固技术、施工工艺，还是提高施工机具上，加固改造的设计和施工还有许多问题有待解决。近年来各地不断发生的地震再次提醒我们，我国地震形势依然严峻，结构抗震加固改造的设计任务任重道远。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

[2] GB 50367—2013，混凝土结构加固设计规范[S].

[3] 09SG619—1，房屋建筑抗震加固[S].

Analysis and discussion on the case of building reinforcement and reconstruction project

Hou Xiaohong

(Shanxi Architectural Design & Research Institute, Taiyuan 030013, China)

Combining with two housing reconstruction engineering examples, from the foundation, frame column, floor slab, load-bearing wall, concrete wall column and other aspects, this paper elaborated the reinforcement measures and technical key points in different parts of the housing, in order to improve the safety and durability of housing structure.

housing, reinforcement and reconstruction, frame column, hollow floor, roof

1009-6825(2016)30-0058-02

2016-07-30

侯小红(1973- )，男，硕士，高级工程师，国家一级注册结构工程师

TU318

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