试论既有砖混结构的安全性检测与加固论文_滕飞

深圳市建设工程质量检测中心 广东 深圳 518000

摘要:以某砖混结构房屋的安全性检测工作为实例,阐述了砖混结构检测内容和方法,并针对其检测鉴定存在的问题提出了相应的加固建议,以保证建筑结构的安全性、适用性及耐久性,供类似工程参考。

关键词:砖混结构;检测;鉴定;加固

砖混结构是我国既有房屋中最主要的结构形式之一。目前,现有的房屋建筑工程中砖混结构占了很大一部分,这其中有的是20世纪五十或六十年代建设的,这些既有砖混结构现在超过设计使用寿命进入老化期,还有很大比例的房屋是20世纪八、九十年代建设的,当时房屋质量标准普遍较低,容易出现质量问题,存在安全隐患。因此,既有砖混结构建筑的安全检测鉴定与加固技术成为工程界关注的热点问题。

1 工程概况

某建筑物为5层混合结构,建于1976年,原为单为办公大楼,后因单位改制、房改等原因,房屋变更为原单位职工黄某等4人共有财产。该房屋(2-16)-(A-D)轴,采用混凝土梁-钢筋混凝土柱、砖柱混合承重体系,其中(B)-(2-16)轴为钢筋混凝土柱,(D)-(2-16)轴采用带480mm×480mm的砖壁柱的120mm厚实心砖墙承重,(1-2)轴、(16-17)轴楼梯间采用240mm厚实心砖墙承重,现浇钢筋混凝楼面、屋盖。房屋一层为沿街店面,二~五层为宿舍,一层层高为3.9m,二层、五层层高均为3.3m,房屋加固改造前标准层建筑、结构平面图见图1。

图1加固改造前标准层建筑、结构平面图

2 检测内容和方法

根据委托方的要求并结合工程具体情况,本次检测鉴定的主要内容如下:(1)建筑物整体结构调查,包括建筑物历史、使用功能、结构上的作用(荷载)等;(2)采用激光测距仪和钢卷尺等量测建筑结构平面布置情况,包括结构轴网尺寸、构件尺寸、层高等,绘制房屋现状建筑、结构平面布置图;(3)采用回弹法检测混凝土柱、梁及粘土砖抗压强度,贯入法检测砂浆抗压强度;(4)采用钢筋扫描仪和现场开凿实测相结合的方法检混凝土构件的钢筋配置情况;(5)对建筑物结构构件外观损伤及缺陷状况进行检查,检查构件工作状态;(6)对建筑物进行整体倾斜度观测;(7)检查建筑的抗震构造措施;(8)检查建筑物围护结构的外观和构造状况;(9)根据现场检测结果对结构构件进行承载力验算、分析。

3 结构安全鉴定存在的问题

(1)该楼长期使用至今,已多次改变使用用途,并进行多次装修改造,且无任何相关技术变更资料,尤其底层出租店面,经多次出租装修改造后,底层承重砖墙经历多次开凿、开门洞等,承重墙体截面严重削弱,一、二层(D)轴120mm承重墙多数已拆除,由圈梁承受上部结构传来荷载,已存在严重的安全隐患;现场检查1Z-(10)-(B)、1Z-(9)-(B)、1Z-(8)-(B)砖壁柱已出现明显的竖向断裂、局部已严重压碎破坏、丧失承载能力,已出现明显的险情,危及结构及人员的安全,多处承重墙体产生明显的开裂现象,砖壁柱损坏现状见图2、图3。本次现场检测前,该楼在主管部门的协调下已停止使用,且人员均已撤离安置。

图21BZ-(10)-(D)砖壁柱压碎破坏 图31BZ-(9)-(D)砖壁柱竖向断裂

(2)该楼(D)-(2-16)轴采用120mm厚实心砖墙承重,实测砌筑砂浆强度为M1.2,结构体系和构件强度等级不满足现行设计规范要求;(D)-(2-16)轴承重墙体外表面多处粉刷面层空鼓、脱落,砖墙长期裸露,局部粘土砖已出现明显的风化,砂浆已出现明显的粉化现象,对结构后续正常使用产生明显不利影响;现场检查多处混凝土柱、梁构件纵向钢筋锈蚀、保护层胀裂、脱落,多处横向混凝土大梁梁端部产生斜向剪切裂缝,混凝土柱梁构件损坏现状见图4、图5,已影响结构构件后续的正常承载。

图53L-(12)-(A-D)梁底纵筋锈蚀,保护层胀裂、脱落

(3)根据现场检测结果,采用中国建研院的PKPM软件对该楼进行校核计算,电算结果表明:本工程多数混凝土梁柱构件承载力不满足上部结构受力要求;(D)轴承重墙体受压承载力不满足结构安全要求;综合抗震能力不满足现行抗震鉴定标准的要求。

4 结构加固设计

该楼地处某城市中心商业沿街,有密集的车辆、人流经过,同时该楼所处场地面积狭长,近期无拆迁改造规划。为消除安全隐患,同时最大限度保留该楼使用功能的要求,经计算分析、方案比对,该楼采用以下方法进行结构加固处理:(1)对一至五层(D)-(2-16)轴砖柱采用托梁转换法置换为钢筋混凝土柱;(2)对一层至五层(B)-(2-16)轴原钢筋混凝土柱采用扩大截面法加固;(3)对一至五层楼梯间四周墙体采用钢筋混凝土板墙面层加固,并在梯间四周角部新增钢筋混凝土构造柱;(4)一层至五层在(7)轴、(11)轴新增钢筋混凝土墙体;(5)对一至五层(B、D)-(2-16)轴混凝土梁构件采用扩大截面法加固;(6)对一层至五层横向框架梁在(D)端采用加腋法加大截面加固,并在梁底采用粘贴钢板加固。结构加固平面图见图6,部分加固大样见图7、图8。

图8混凝土梁加固大样图

5 结构加固及注意事项

(1)置换法加固施工工序为:结构卸载(布置顶撑)→剔除砖柱→清理杂物→配置钢筋→立模→浇筑混凝土→养护→拆模→检查验收→拆除卸载装置。施工前应清除上部结构填充墙体、装修荷载,置换法施工应由下而上逐层逐个构件进行,严禁上下层同时施工;剔除砖柱后,应对原砖与混凝土梁接接部位进行重点清理,交接处梁构件应凿毛处理,确保新混凝柱与原混凝土梁具有可靠粘结,形成完整的梁柱节点;必须确保加固工作完成且加固构件达到设计强度后,方可进行顶撑装置的拆除工作。砖柱置换加固施工见图9。

图9砖柱置换砼柱施工 图10扩大截面施工

(2)扩大截面法加固施工工序为:清理、修整、凿毛原混凝土构件→涂刷混凝土界面结合剂→安装新增钢筋(包括种植箍筋)并原钢筋、箍筋连接→立模→浇筑混凝土→养护→拆模→检查验收。应对原混凝土存在的缺陷清理至密实部位,并将表面凿毛或打成沟槽,沟槽深度不宜小于6mm,间距不宜大于箍筋间距或200mm,被包的混凝土棱角应打掉,同时应除去浮渣、尘土,露出新鲜基面;原有混凝土表面应冲洗干净,浇注混凝土前,原混凝土表面应以水泥浆等界面剂进行处理。扩大截面加固施工见图10。

图11钢筋砼板墙施工

(3)0钢筋混凝土板墙加固施工工序:铲除原墙抹灰层→墙面清理→钻孔并用水冲刷→铺设钢筋网并安设锚筋→浇水湿润墙面→支模→浇筑混凝土→养护→拆模→检查验收。铲除原墙抹灰层后,将砖墙灰缝剔除至深5~10mm,用钢丝刷刷净残灰,吹净表面灰粉,洒水湿润后,喷素水泥浆一道;墙体存在裂缝时,应先对裂缝进行压力灌浆处理;采用支模法施工时,应沿高度进行分段施工,且尽量用高流动混凝土或免振混凝土。钢筋混凝土板墙施工见图11。

(4)混凝土梁粘钢板加固施工工序:粘贴面混凝土清理→钻孔植埋锚栓(植筋)→配制粘钢胶→在混凝土面和钢板粘贴面上涂覆粘钢胶贴合钢板、加压→钢板表面防腐处理。应凿除粘钢区域混凝土表面2~8mm厚的混凝土面层,使坚硬的混凝土石外露,并形成平整的粗糙面,表面不平处应用尖凿轻凿整平,再用钢丝轮清除表面浮浆,剔除表面疏松物,最后用压缩空气吹净表面粉尘,并用工业丙酮清洗表面;涂覆粘钢胶时,用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘接胶涂在选定的混凝土表面,粘接胶涂布面应不小于所粘贴的钢板大小。应注意在模板接头处出现的高度差位置和拐角以及钢板搭接部位处应多涂一些;将已涂抹均匀的钢板贴合到待贴钢板混凝土面上,钢板孔对准植好的锚栓,立即拧上紧固螺母,使胶液刚从钢板边缘挤出为度。混凝土梁粘钢板加固施工见图12。

图12粘贴钢板施工

6 结语

综上所述,对既有砖混结构进行检测与加固改造前,应编制详尽的施工方案、确定施工秩序,并根据加固设计图纸及现行加固设计规范的规定,针对结构的整体性进行改造和加固,同时在后续使用过程应加强对地基基础、上部结构构件等工作状态的检查与变形监测,若出现异常情况应及时告知相关单位并采取相应措施。

参考文献:

[1]郭贺君.某砖混结构住宅楼检测鉴定[J].山西建筑, 2015(28):40-41.

[2]张东海.某既有多层砖混结构房屋安全性评价[J].山西建筑, 2014(18):52-53.

[3]宇文兴伟.既有砖混结构检测、鉴定与加固设计研究[D]. 河北工程大学, 2014.

论文作者:滕飞

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/22

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