康乐新村11#楼房屋加固工程的持续改进与质量控制策略
2024-11-09张世峰
摘 要:本文深入探讨了房屋加固工程的关键问题及解决策略,特别是在新旧建筑材料接合以及复杂结构加固方案方面。通过精确的材料选择,如I级聚合物砂浆与钢丝绳网片的结合,实现了结构的耐久性提升;针对原结构构造措施及承载力缺陷,提出了综合评估与高效策略;对于复杂结构问题,制定了具有针对性的加固方案。
关键词:房屋加固;方案选择;材料接合;材料选择文章编号:2095-4085(2024)10-0052-03
0 引言
城市化的不断推进和建筑科技的日新月异,对于既有建筑的改造和加固工作尤为重要。康乐新村房屋加固工程不仅是一次建筑的再生,更是对历史与现代工程技术完美融合的深刻探索。这项工程的实施,必须在确保结构安全的前提下,对原有建筑进行全方位的技术评估和物理诊断。需解决新旧建筑材料的接合、水电改造对原结构的影响以及结构问题的复杂性等多方面的技术难题[1]。本文深入探讨了复杂城市环境下该类加固工程面临的挑战,并提出科学、系统的应对策略,旨在为城市建筑更新项目提供参考,并为建筑工程的持续改进与创新提供新视角。
1 工程概述
康乐新村11#楼房屋,坐落于厦门市湖里区,是20世纪90年代初的住宅工程项目。建筑面积为6 559.75m2,建筑平面总长67.4m, 总宽为14.6m,房屋总高度为22.7m(不包括出屋面楼梯间)。结构形式为8层(局部9层)钢筋混凝土异形柱框架结构。1~8层的结构层高均为2.8m, 8层为2.8m(局部3.2m), 9层(出屋面楼梯间)为3.0m。楼层均为现浇钢筋混凝土梁板结构体系,楼板厚度为100mm和120mm。基础为柱下钢筋砼独立基础,基础持力层为残积粉质黏土,地基承载力标准值为220kPa。基础的混凝土设计强度等级为 C20;柱的混凝土设计强度等级为:1层C35,2~4层C30,5~9层C20;梁板均为C20。
为明确工程现有结构性能,并为加固改造提供技术支撑,项目委托建研(北京)抗震工程结构设计事务所有限公司对本建筑进行了结构鉴定。
2 房屋结构性能问题分析
2.1 结构构造措施
(1)部分柱截面的最小尺寸不满足抗震规范的要求;部分梁的截面尺寸不满足异形柱结构规程的要求。
(2)部分结构构件的实测混凝土强度不满足抗震规范和异形柱结构规程的要求。
(3)部分柱的轴压比不能满足抗震规范和异形柱结构规程的要求。
(4)部分柱的钢筋配置不能满足抗震规范和异形柱结构规程的要求。
(5)房屋的高度大于异形柱结构规程规定的最大高度。
2.2 结构承载力
(1)基础J-6的截面尺寸不能满足要求。
(2)部分柱的承载力不满足要求。
(3)部分梁的承载力不满足要求。
(4)部分楼板的承载力不满足要求。
3 加固方案的选择
针对以上不满足要求的问题,应对房屋采取加固或其他相应措施。采用的方法有构件截面加大、外包型钢、粘贴纤维材料、高强钢绞线——聚合物砂浆面层等方法[2]。
工程的结构改造加固方案应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点,根据房屋性质、使用环境、对结构空间的影响、抗震规范及结构规程要求等进行综合选择。
结合本工程的实际情况,同时不改变加固后结构的用途和使用环境,采用改变结构体系的方式对房屋进行整体加固。
(1)独立基础改条形基础,框架结构改为剪力墙结构,进行加固。能够很好地解决结构构造措施缺陷,满足抗震规范及异形柱结构规程的要求[3]。
(2)原梁板柱采用预张紧钢丝绳网片——聚合物砂浆面层的方法加固。该方法中的“预张紧”有效保证了后加固材料与原混凝土构件的变形协调和共同受力,在外加荷载作用前便于原构件紧密粘接在一起,共同承担外加荷载作用,是一种“主动式”补强[4]。其有以下优点:聚合物砂浆层和固定锚栓双重锚固,更加可靠;聚合物砂浆与混凝土材料相似,具有良好的耐火、耐湿热、耐腐蚀性能;能有效提高被加固构件的刚度;基本不改变构件外形和使用空间。
4 施工控制要点
4.1 独立基础改条形基础,框架结构改为剪力墙结构施工控制要点
(1)由于基础、梁板柱的加固面大,需整体拆除所有的原有砌体、装饰装修层、回填土等,露出全部的结构面(大部分卸除作用在结构上的荷载),并凿除柱底原有结构基础或梁柱表面酥松层和碳化层直至完全露出坚实基层,必要情况下基层表面应进行凿毛处理,并清理干净。
(2)基坑开挖应确保基础下土层不受扰动。
(3)新增设剪力墙与原有异形柱、梁交接部位的施工工序为:原异形柱、梁预张紧钢丝绳网片施工→原异形柱、梁植入新增剪力墙钢筋→剪力墙钢筋绑扎(或焊接)→新增剪力墙砼施工→原异形柱、梁聚合物砂浆面层施工(见图1、图2、图3)。
4.2 原梁柱板采用预张紧钢丝绳网片——聚合物砂浆面层施工控制要点
(1)构件表面基层处理。用铲刀把混凝土基面劣质层完全清除,然后用角磨机打磨处理混凝土基面,直至完全露出混凝结构新面;用铁锤、电锤和凿子借用人力敲打混凝土基面,使其表面形成随机的凹凸不平状,以增加黏结面的粗糙程度,人工凿毛后,用钢丝刷、吹风机将基面浮尘清理干净。
(2)固定型钢(角钢)须采用化学螺栓,不得采用膨胀螺栓。化学锚栓钻孔植入螺栓时应采用钢筋探测仪确定钢筋位置,不要钻断主筋,以避免对原结构造成损伤。
(3)用扳手调节螺母至钢绞线为紧绷状态,张拉时可通过垂直于被张拉钢丝绳与压条的垂直度,观察每根钢丝绳的受力是否均匀。
(4)应结合后期装修布局、水电管线及预埋盒,在加固部位提前预埋后再进行钢丝绳网片张拉施工。
(5)Ⅰ级聚合物砂浆面层涂抹完毕6h后开始进行养护。养护宜采用喷雾器喷水进行,要保持砂层湿润状态。养护时间不得少于7d,期间应防止或减少加固部位受到硬性冲击和振动(见图4、图5)。
5 结语
房屋加固工程是结合工程技术、历史文化和现代科学的综合领域。针对不同的结构问题,从材料选择、水电改造到特定加固方案的制定,每一步都要求工程师们进行深入分析和科学决策。特定的材料,如聚合物砂浆和钢丝绳网片,为结构提供了更高的耐久性和安全性。水电改造的策略不仅关乎功能性,也涉及到长远的可持续性和安全性。对于复杂结构,其加固更是考验着工程团队的专业知识和实践经验。每一个成功的加固项目,都是现代科技与传统智慧的完美结合,展示了科学与艺术在建筑工程中的和谐共存[5]。
综合而言,采用独立基础改条形基础、框架结构改为剪力墙结构、预张紧钢丝绳网片——聚合物砂浆面层相结合的加固方案,达到了预期效果,经济、社会效益明显,到目前为止该建筑使用情况良好。
参考文献:
[1]陈宝金,刘敬敬,于旺.对房屋建筑工程施工质量管理及控制措施的探析[J].居舍,2021(16):119-120.
[2]任泽军.房屋建筑工程结构加固改造问题及技术应用[J].中外建筑,2020(8):183-185.
[3]林秋梅.浅谈房屋建筑屋面防水施工质量控制方法及建议[J].绿色环保建材,2020(7):112-113.
[4]许家传.房屋建筑工程结构加固改造技术的应用实践分析[J].居舍,2020(18):87-88.
[5]戴仲贤,王业.建筑结构加固工程施工质量及安全管理的应用研究[J].建材与装饰,2019(16):220-221.