茂名房屋加固危楼抗震加固工程

某地区一栋六层居民楼位于某县城东北部，其施工地基过程中忽视地基承载力的问题，在土方回填过程中，不认真碾压，用铲车进行碾压后就在其上部进行3：7灰土压实一米厚，完成后就在其上进行楼房施工。竣工后由于上部排水不畅，下水管破损断裂，生活用水渐渐渗入其3：7灰土下部，致使建筑物沉降变形产生裂缝。 

　　二、工程地质情况及变化对比 

　　参照原岩土工程勘察报告，本工程场地地层大致分为： 

　　1、粉土层 

　　本层为河流沉积土层，岩性为粉土，淡红，褐红色，含云母、氧化物、腐植质及湿陷性机质，松散，软弱土层，摇震反应中等，干强度低，韧性低，**含水率为13.7～20.1%，压实系数为0.43～1.29MPa-1，具中等～高压缩性，无湿陷性，厚度0.5～5.0m，分布于场地北部，由北向南减薄。 

　　2、湿陷性粉土，粉质粘土层，岩性为粉土，粉质粘土，淡红、褐黄色，含云母、氧化无及少量**质，松散，可塑 ～硬塑，摇震反应无，干强度高，韧性高，**含水率为9.3～17.7%，干密度为1.35～1.56g/cm3，压缩系数为0.05～1.34MPa-1，具低～高压缩性，湿陷性系数为0.018～0.107，自重湿陷系数为0.000～0.090，具轻微～强烈湿陷性，分布于场地中部及南部地段，厚度大于9.5m，层**标高由北向南渐高， 

　　三、技术分析 

　　1、房屋周边排水不利，特别是下水管破裂导致生活用水渗入地基中，致使基础湿陷地基不均匀沉降。 

　　2、从委托方提供的资料和我单位检验后的土工报告，分析该地区土为湿陷性场地，遇水后地基会发生不均匀沉淀，但未能见到地基处理的有关信息，怀疑局部基土发生沉陷，但不影响主体结构，房屋结构的承载力基本能满足正常使用，但需要对地基进行加固处理，以防止不均匀沉降进一步发展。墙面裂缝进行维修。 

　　3、待地基处理完毕并观察一段时间后，可对裂缝处进行修复处理，但应继续加强观察，发现新的变化及时报告。 

　　4、建议对下水管道及房屋周围排水进行认真检查，对不合格的部分进行返工修整。 

　　四、加固方案的选择确定 

　　根据建设单位提供的住宅施工图纸，岩土工程勘察报告、以及房屋建筑安全的鉴定意见，对该现场进行了实地勘测。认为该建筑场地属湿陷Ⅰ级到Ⅱ级（中等）自重湿陷场地。施工中由于未对该地质进行有效的湿陷性处理，故在长期地表水以及排水管沟漏水的渗透影响下，导致湿陷性黄土见水下沉，从而使建筑物地基产生不均匀沉降，影响到结构的安全及使用功能。根据房屋安全鉴定意见，为了控制不均匀沉降进一步发展，有必要对其地基基础进行加固处理。 

　　【方案】桩式托换加固：对于既有建筑物不均匀沉降处理，是地基基础处理工程中综合性较强的课题。而桩式托换加固正是常用的方法之一由于该建筑物已出现裂缝，在加固的施工过程中不允许再出现二次沉降。所有我们认为桩式托换加固较其它处理方式有其*有的优势。依据《湿陷性黄土地区建筑与规范》和《既有建筑地基基础加固技术规范》，本方案拟采用两个步骤进行处理，简述如下： 

　　（一）、双灰桩施工 

　　由于该地基上部的含水率较大，在开挖导坑时易发生塌方的危险，故先在距离墙面1.0M处布设双灰桩，一则可吸水膨胀，使地基土空隙率降低，土体结构密实，二则可在导坑开挖，基底掏洞室起到一定的稳固土的作用。双灰桩共布点3*24个点。 

　　1、施工工艺流程：选择成孔设备→测量放线→确定孔位→成孔 

　　2、成孔布置应符合下列要求： 

　　（1）成孔间距：1.5m； 

　　（2）成孔直径：0.15m 

　　（3）成孔深度：4.5m 

　　3、施工步骤应符合下列要求： 

　　（1）成孔深度经测量后，达到要求方可进行双灰料夯填。 

　　（2）回填至地面1.0m后，再用素土夯填封**。 

　　（3）回填材料：粉煤灰为粉末状，白灰块粒径小于50mm 

　　（4）回填材料配合比：采用体积比，粉煤灰：白灰块=4：6如本地无粉煤灰时可用黄土替代。待双灰桩完成10天后方可进行桩式托换施工。 

　　（二）、桩式托换加固： 

　　为保证工程质量，缩短工期，本工程拟采用钢管砼桩。沿基础布设预制钢管砼桩，总计为36根。 

　　（1）桩长：初定为7～10m，双控，主要以压桩应力控制为主，初定为10MPa. 

　　（2）桩径：￠176mm*8mm钢管， 

　　（3）布桩：采用均匀布点，原则是承重墙下对称布置。桩距为2.5～3.2m 

　　（三）、施工工艺流程 

　　（1）测量放线，确定托换桩孔位 

　　（2）压桩准备：a.挖导坑：先挖竖向工作导坑，几何尺寸为1.5*1m，深度为2.5m。b.桩制作：将钢管制成短桩，外表除锈刷漆，下焊桩尖，内预灌c35砼。 

　　（3）在工作坑内将桩尖摆正，管桩找直，垂直度误差控制在1%以内，检查合格后，方可开始压桩。 

　　（4）用大吨位液压千斤顶，将已预制好的带尖钢管混凝土短桩，借助地梁的反力将其分级压入地基土中，然后再接上*二根，其连接采用帮条焊接法，帮条采用4*10cm，厚度6.0mm钢板，3块均布，水平夹角为120度，电焊连接。其他短桩，一次连接，不在赘述。只至桩应力达到0.3兆帕为止。 

　　（5）托换加固：安照托换程序：安装托换支架，安装托换钢管节或工字钢，大锤备紧钢楔，其后应进行焊接，使之成为整体。 

　　（6）回填：完成托换程序后，应对导坑进行3：7灰土人工夯填，要求回填密实。基础下留置500mm净空，用以灌注微膨胀混凝土。两边应**出基础底100mm。 

　　为保证微膨胀砼充填密实，应采用一定措施，如先塞后挡等。夯填至散水底面后，散水应及时配合修复，以利于排水防渗。 

　加强边缘约束和配筋是改善砌体结构的脆性的主要措施。把边缘约束构件设置在承重墙体中的做法,可以较大地提高多层砌体结构房屋抗震的性能,一般可以抗击八级以下地震不会倒塌。在实施中应注意以下几个方面。 

　　(1)构造柱截面面积不宜过大和配筋数量不可过多。且必须是在墙后浇构造柱混凝土之前,这样才能加强构造柱与墙体结合的紧密度,共同承担压力。在水平地震作用初期,不会受什么损害。但是,当墙体开裂后,随着柱内应力由小增大,直到裂缝在贯通墙体时,墙体就会破碎,但一般不至于倒塌,这就是“裂而不到”的预期目标。假如柱截面过大和配筋过多,大多数的地震力就会先作用在刚度较大混凝土上,这就会使构造柱比墙体先被破坏,也就无法取到约束墙体的功效。 

　　(2)设置构造柱应保持砌体的刚性性质。因为,墙体在地震作用下,首先都是沿者45度主拉应力的方向开裂,并逐步延伸,形成对角交叉型的裂缝;高宽比较大的墙段,水平裂缝段则*出现在墙体中段。所以,应保证构造柱的间距适中,杜绝过大,已达到加大对墙段砌体的约束作用,纵墙内每开间必须均设,横墙内间距要小于两倍层高。 

　　(3)楼盖圈梁在多层结构中很难准确计算,它的作用是多方面的,如增强拉接,提高结构的整体性,抵御地基的不均匀沉降,加强楼板与墙体的连接等。而构造柱的作用也是如此,它在加强墙体之间的连接方面是明显的,但它的约束作用一般要在墙体开裂以后才能发挥,这是构造柱的特点之一。 

　　2.2 加强配筋砌体。 

　　在现代城市中的高层建筑中应用比较广泛,需要注意如下几个方面。 

　　(1)在每一层都要设置楼层圈梁,截面适当加大。 

　　(2)在每一个墙体交接处均应该设置构造柱。 

　　(3)构造柱的间距必须控制在4米以内。 

　　(4)在叫宽大的洞口两侧必须设构造柱。 

　　(5)这些都是用组合砌体的原理设计的。但是,这样的弊端是构造柱的数量会增多,故此,必须严格控制构造柱的截面不能过大。 

　　2.3 注重对房屋的重要部位 

　　(1)加强楼梯间的构造柱设置。 

　　(2)房屋门窗边的墙体必须尺寸长度合理。 

　　(3)用边框对过大尺寸的门洞进行加强处理。 

　　(4)在房屋角部设置构造柱的配筋。 

　　3 一些建议 

　　3.1 合理设计,保证施工质量 

　　一栋房屋设计得如何,在很大程度上决定了房屋的抗震性能,特别是对于多层砌体结构的房屋来说,显得尤为重要。因为,在设计中的一点点错误,很可能会带来巨大的安全隐患,造成无法挽回的损伤。所以,对房屋进行科学规划和合理设计,是提高多层砌体结构房屋抗震性的前提。 

　　3.2 联系实际,加大调研力度 

　　“没有调查就没有发言权”。作为建筑业的从业人员,在工作是都应该树立“安全至上、质量**”的意识,要站在对人民生命安全和财产负责的高度认识加固抗震技术研究的重要性和必要性。我们每一个建设者要把建筑工作当成自己赖以生存的事业去做。在工作中,应密切联系实际,加大对多层砌体结构房屋的调研力度,对震害中的房屋进行尽可能详尽地分析,以寻求破解顽固症结的良方。 

　　3.3 设立基金,鼓励改良创新 

　　一项工作的发展,关键是靠投入。笔者认为国家有关职能部门可以成立一些奖励基金,奖励那些在建筑物抗震方面取得重大成绩的人。号召人们对已有的多层砌结构进行不断地探究,创新思路,切实提高多层砌体结构房屋的抗震能力。针对部分地区房屋存在追赶规范规定房屋层数的具体情况,应对该类房屋制定更为严格的细部构造措施和要求,或制定相应的地方标准,以指导工程实践。例如对于8度区的空心砖砌体房屋放宽规范限制,可以盖到7层,但对其开间大小、平面布置、构造柱及圈梁的设置、楼屋面结构形式等都做出了相应的严格规定,并考虑整体弯矩的影响。 

　　3.4 维护房屋周围安全,杜绝出现危害性震荡 

　　如在砌体房屋周围的范围给以具体界定,不能出现重大破坏性的作业。**职能部门应对地区场地进行合理的区划,避免场地土发生强烈的异常情况,以免对房屋造成损坏。有关部门应指导监督抗震设计工作。 

　　3.5 在建筑物基础部位安装隔震器与阻尼器。 

　　对于近震中发震概率比较小的地区,房屋主要受水平地震作用,减小上部建筑物的地震反应。例如叠层橡胶隔震支座及滑移隔震支座等的研究与应用。此种隔震技术的应用能起到事半功倍的效果;对于近震中地区,则结合当前墙体改革的需要,从节约能源、变废为宝、增强墙体抗震性能出发,研究新结构、新材料、新工艺、新技术,以满足我国城镇建设可持续发展的要求。当前出现的配筋约束砌体在强度、整体性、耗能性能等方面均优于传统的砌体结构,应推广使用。 

　　3.6 将抗震规范基本要求中指导性的条文细化;例如对多层房屋平面形状的局部外伸或内收尺寸进行量化,便于抗震和设计部门操作。要采取必要的措施考虑竖向地震的影响 

　　由于我国现在正处在墙体材料改革的时期,不同的地区都会有一些适合本地材料,但我们的总体思想“小震无碍,中震可修,大震不倒”是不变的,无论哪种材料,都要采取相应的抗震构造措施来保证工程的安全性,保证国家、人民的财产不受到损失