广州加固补强纠偏加固

虽然现在的房屋结构已经相对比较牢固，但是仍然不可避免的有一定结构缺陷存在，由于这些结构缺陷的存在，使其抗震性能有所降低，当强大地震来临时，无法抵挡，给人们的生命财产安全造成较大危害，采用有效方法对房屋结构缺陷进行抗震加固，是当前房屋建筑中必须要解决的一个问题。 

一.对砌体房屋进行加固的思路 

从目前房屋建筑中的实际技术能力以及情况来看，要对砌体房屋进行加固，主要是通过一下思路来进行。 

**，将结构自重减少，采用一定方法将结构地震力减小，通过这些方法来使得结构受力减小，将结构安全性增加，比如说减轻自重法。 

*二，将结构的构件或者是截面增加，利用一些附件构件或者是材料对地震的作用力进行分担，以此来使得结构安全性增加，比如说钢构套加固法、贴钢板加固法、砼套加固法、碳纤维加固法以及增设砼抗震墙等。 

*三，将结构体系以及受力性质改变，以此来使得结构安全性增加，比如说消能减震法、增设支点法以及隔震加固法。 

*四，将构件原有性能恢复，比如说修补、灌浆以及喷射等。 

随着现代经济以及技术水平的不断提高和人们的观念不断进步，单一从满足安全方面进行加固对于现代人们的要求已经没有办法满足，现代所要求的加固方法不但要能够满足安全及使用要求，还要尽可能做到美观，尤其是现代智能材料的开发及利用，对于结构加固来说，必然会向智能材料的方向发展。

二.对砌体房屋进行加固时应当遵循的原则 

对砌体房屋进行抗震加固，其实质是通过对结构构件以及结构受力途径进行改善，从而将结构抗震能力提高，减少地震对结构所造成的破坏，对砌体房屋进行抗震加固，要遵循以下原则来进行： 

**，在对承载力以及变形能力进行协调时，首先要考虑的是承载力，将侧重点放在通过提高承载力来对变形不足进行弥补方面；但是如果抗震鉴定结果仅仅是整体性上存在不足，仍然要将整体性加固方案的改善作为主要方面。 

*二，在加固完成之后，楼层综合抗震能力要在规定值30%之内，并且较好是不要**过下面楼层综合抗震能力20%，与此同时要将下层综合抗震能力增强。 

*三，在同一层楼内，对于非承重墙以及自承重墙来说，在对其进行加固之后，其综合抗震能力较好不要**过没有进行加固的承重墙综合抗震能力，否则应该要对承重墙进行加固。 

*四，在对砌体房屋进行加固时，要将关于结构的抗震鉴定结果作为基础。所谓抗震鉴定，就是对现有建筑的施工质量、设计以及现状进行检查，以所规定的设防要求为依据，评估结构在地震作用之下所具备的安全性。要将抗震鉴定结果作为依据，来对房屋进行加固。可以选择的加固方式有整体加固、构件加固以及区段加固。 

*五，在对加固方案进行确定时，对于结构现状，要深入进行调查，对于结构内是不是有局部损伤存在要特别查明，如果有损伤存在，要对其进行专门研究，在对房屋进行抗震加固的时候要考虑进去。 

*六，在对抗震加固方案进行确定时，若抗震鉴定是不合格的，对于结构的总体功能恢复要进行重点考虑，而不是要求将每一个构件的功能都恢复；若出现的破坏是在静载作用下出现的，要将对各种承重墙进行加固作为主要方面。 

三.对砌体房屋进行抗震加固的技术方法 

从目前情况来看，对砌体房屋进行加固，所使用的方法具体有下面几种。 

1.房屋承载力不足时的加固方法 

**，拆墙或者是抗震墙的增设。如果原来的墙体强度比较低，可以将其拆除然后重新砌筑。所使用的材料可以是砖，也可以是砌块，也可以利用现浇钢筋混凝土。利用这种方法必须将受力分配以及传力途径改变，甚至是要将抗震分析简图改变，在总体上将房屋抗震能力提高，使薄弱环节减少。 

*二，进行修补及灌浆。如果墙体已经开裂，可以利用压力灌浆修补的方式，如果墙体砌筑的砂浆饱满程度比较差，或者是砂浆的强度等级比较低，可以利用满墙灌浆的方式来进行加固。利用这种方式能够将已经开裂的墙体承载力提高。利用修补的方法能够将墙体承载力没有开裂时的程度。对于压力灌浆来说，其承载力可以按照与原来砂浆强度等级相比高出一级来进行估计。 

*三，对面层或者是板进行加固。在墙的一侧或者是两侧利用钢筋网砂浆面层、水泥砂浆面层或者是现浇混凝土板来进行加固。利用这种方法的主要作用就是将墙体承载力提高，也可以将楼板支撑长度增加。 

2.房屋整体性不足时的加固方法 

如果墙体在平面内布置，并且不闭合的时候，可以将墙段增加来使之闭合，将现浇混凝土框增设在开口处；如果纵横墙之间的连接比较差，可以利用钢拉杆、外加柱及外加圈的方式来进行加固；若楼盖或者是屋盖的构件支撑长度没有办法满足使用要求，可以采用的方式是增加托梁或者是将梁及屋盖的整体性增强；对于已经腐蚀变质的构件要进行更换。 

四、对比较*倒塌的部位的加固方法 

如果承重窗之间墙的宽度比较小或者是抗震能力不足，所能够采取的措施是增设砼窗框或者是利用板墙及面层来进行加固；如果隔墙没有拉结或者是拉结不够牢固，可以采用的加固方法就是：镶边、钢夹套的埋设、锚筋以及钢拉杆来进行加固；当支撑大梁等墙段的抗震能力不足时，可以利用砌体柱及混凝土柱的增设或者是面层以及板墙来进行加固；如果出屋面楼梯间、水箱间以及电梯间与要求不符，可以利用外加柱或者是面层来进行加固，其上部和屋盖构件之间要进行可靠连接，其下部要连接主体结构加固措施；如果出屋面烟筒以及无拉结女儿墙比规定高度还要大，较好是将其拆矮或者是利用型钢及钢拉杆来进行加固；如果砌体房屋有十分明显的扭转效应，并且抗震能力不足。可以采用的方法就是在比较薄弱的部位**砌筑上砖墙，也可以利用分割单元的方法来将扭转效应减小。 

4.碳纤维加固方法 

对于碳纤维加固方法来说，其是新型加固技术。碳纤维材料所具有的抗拉强度和普通钢筋相比，要高出10倍，其弹性模量也是钢筋的数倍，所以可以通过对高性能结构胶的利用在构件结构表面粘贴上碳纤维物，以此来对结构构件进行加固补强以及对抗震性能进行改善。利用碳纤维来进行加固，主要有以下优点：碳纤维能够对混凝土进行约束，这样一来，能够十分有效地改善构件受力性能；碳纤维比较轻并且很薄，在加固之后对原构件的截面以及荷载都不会有太大增加，原来建筑的使用功能不会受到影响，所以碳纤维材料对于钢筋混凝土结构的加固时非常适合的。但是，利用这种方法对粘结胶也有很高的性能要求，造价也就比较高。 

建筑加固纠偏加固鉴定方法：

通过对建筑物现状的调查分析了建筑物发生不均匀沉降、倾斜的原因。针对新建砖混结构房屋在结构封**后发生严重倾斜，**地基土层南北厚薄不均匀以及南端地基土承载力严重不足的特点，提出了运用坑式静压桩托换法对南端进行托换加固。对于倾斜建筑物纠偏，由于建筑物荷载大，倾斜后荷载偏心对地基产生过大的压缩变形，可能导致上部结构的变形和开裂。因此纠偏技术是一项高难度、高风险的工作。这就要求我们对建筑物纠偏加固技术进行深入研究。但现阶段的纠偏加固方法所依据的理论大多数是土力学、工程地质及地基处理方面，纠偏加固理论还不完善，还需要**手资料的积累。因此，加强建筑物纠偏技术研究对我国建筑业及经济建设发展具有重要作用，具有重大意义。 

　　1.工程概况 

　　溧阳市某住宅楼呈南北走向，平面形式为不规则的长条形，两长边呈阶梯状收缩，六层砖混结构，钢筋混凝土条形基础，建筑面积为 2974.31m2。2004年进行地质勘察，2005年设计，2009年开工建设。目前工程土建己经基本完成，尚余部分安装项目。 

　　住宅楼设计基本参数如下：砖混结构，工程等级为三级；建筑分类为丙类，建筑用途为住宅楼；地上六层，层高3.0m，女儿墙高1.0m，总高度18.90m，室内外地坪高差为900mm；住宅楼长42.7，宽11.7m，建筑面积 2974.31m2。主要结构材料砌体：±0.000以下采用MU10粘土实心砖，M10水泥砂浆砌筑；±0.000以上采用MU10粘土空心砖，M10混合砂浆。混凝土强度等级：现浇为C25，预制构件按相应图集制作。该楼主体完工后在装修阶段，建筑物产生不均匀沉降，导致部分墙体出现裂缝。 

二、建筑加固沉降、倾斜原因分析 

　　2.1地基基础检测分析 

　　勘察结果表明，±0.00以下5m左右见地下水。由于建筑物南端高压缩性地基土的厚度远大于北端，可知南端地基的变形远大于北端，南端过大的压缩变形引起基础过大的沉降或沉降差，使上部结构倾斜。倾斜使建筑物对地基产生向南的偏心荷载，使得南端地基土中的附加应力增大，又加剧了南端地基土的压缩变形。由此循环将使建筑物发生严重倾斜或损坏。 

　　2.2上部结构检测分析 

　　该楼平面布置不是规则的矩形，楼内纵墙设置太少，且无贯通全长的内纵墙，这大大削弱了房屋纵向的整体刚度。部分墙段的抗压验算不满足要求，这将降低楼房的整体性，减弱楼房抵抗变形的能力，使发生不均匀沉降时楼房易于开裂。现场测试表明，施工中砂浆强度等级未达到设计值M10，测试推定值为为M6.92，由此导致楼房的砌体强度降低，砌体易于开裂。施工过程中，未对建筑物的沉降变形进行观测，使得不均匀沉降、倾斜问题没用得到及时的控制，造成最后建筑物的严重倾斜。 

　　2.3其它因素分析 

　　从该楼施工平面布置图及现场情况来看，由于该场地在建筑物南端有块空地，施工时将建筑材料及一些重型设备长时间堆放在南端，并在南端进行混凝土的搅拌及砖的浇水，部分施工废水渗入地基土中，使地基浸水湿陷导致承载力降低。在堆载物的预压下引起建筑物不均匀沉降及倾斜。 

三、建筑加固-纠偏加固方案设计 

　　由于该楼大部分地基的承载力无法满足上部结构的要求，要解决沉降与倾斜问题，首先必须对承载力不足的地基进行加固，使其满足承载力的要求，然后才能进行纠偏，解决建筑物的倾斜问题。基于上述情况，以及对建筑物检测分析结果，经综合比较，反复论证，决定采用坑式托换加固法与浅层掏土纠偏法相结合的纠偏加固方法。为此，首先在承载力严重不足的一侧压桩，并对静压桩实施预压力托换，在桩的**升力作用下起到*制止建筑基础沉降的作用，使其处于沉降稳定状态。然后在沉降小的一侧进行掏土，减少基础底面下的地基土的承压面积，增大对基底压力，使地基土产生塑性变形，造成建筑物缓慢而又均匀的回倾。并在掏土一侧压入保护桩，以提高回倾后建筑物地基的*稳定性。掏土过程应循序渐进，控制基础下沉速度及各部位下沉量，使楼房整体平稳转动。在该工程的施工过程中，将原沉降较大一侧的压桩和原沉降较小一侧的掏土纠偏同时进行，并推迟原沉降较小一侧桩的托换，既缩短了工期，又减小了桩**的附加应力，同时房屋的附加沉降也控制在允许范围内，取得了较好的纠偏效果。 

　　4.纠偏加固施工 

　　4.1施工顺序 

　　纠偏加固施工按下列顺序进行： 

　　（1）首先施工南端的阻沉桩。为避免桩体周围土体的塑性区重合，产生过大的附加沉降，压桩从承重墙的两端开始向中间，操作坑开挖应尽量减小对基底下土层的削弱并间隔开挖，做到操作坑完成后应尽快完成压桩施工并进行托换处理，压完**轮后，再进行*二轮，直至全部压完。 

　　（2）开挖北端托换保护桩的操作坑，并做好坑壁支护。操作坑的开挖大小既能满足托换桩施工的要求，也要能满足掏土工作坑的施工要求。同时在操作坑中进行托换桩施工，施工完成后托换桩并不托换，操作坑也不回填而是当做掏土工作坑继续使用。 

　　（3）按信息法施工原则，以沉降观测为依据，指导掏土纠偏作业全过程，掏土施工从北向南进行，掏土量也从北向南减小，掏土量的大小以沉降观测为指导。 

　　（4）掏土纠偏达到目标值后，对保护桩进行托换处理，并回填工作坑，避免发生新的沉降。 

四、建筑加固施工工艺 

　　1、坑式静压桩施工工艺 

　　确定桩位→操作坑开挖→**节桩就位、校正→压桩→深度及压力值记录→下节桩就位、校正→焊接接桩→压桩→??→压桩力达到设计要求→较终深度及压桩力验收→托换处理→承台制作→操作坑回填→地面回复。 

　　坑式静压桩是利用建筑物上部结构自重作支承反力，用千斤顶将预制好的钢筋混凝土桩接长后逐段压入土中的施工方法。坑式静压桩是在既有建筑物基础底下进行施工作业，因而难度大且有一定的风险性，所以施工时必须严格的施工程序和具体的施工操作方法。 

　　（1）、开挖竖向导坑 

　　l）施工时先在桩位贴近基础的一侧开挖一个1.2×l.0m的操作坑，挖到基础底面下1.5m处，挖土方量为1.8m3。 

　　2）将操作坑往条基下扩展，在条基下开挖长0.5m、宽0.5m、深约为2.l m的托换坑，并适当支护坑壁，挖土方量为0.84m3。 

　　3）为减小托换坑开挖过程中建筑物的附加沉降，应间隔式的开挖。 

　　（2）、压桩、预压托换 

　　坑式托换桩施工时，先放正**节尖桩，尖桩应垂直放在条基低中心位置，并在桩**上加钢垫板，放上液压千斤顶，校正好桩的垂直度后启动千斤顶以上部结构荷载为反力，将桩一节一节地压入地基土中，桩段长0.5～1.5m，桩段之间采用焊接连接，压桩力可通过油泵上的压力表测读，直至压桩力满足设计要求，按照托换要求适当调整桩的托换高度，即可终止压入。 

　　停止压桩后，应使液压千斤顶保压一段时间，方可进行预压托换。预压托换时，先安装托换架及托换千斤顶，将托换千斤顶同步加压至设计托换压力，使得液压千斤顶压力减小，然后用切割好的一定长度的托换钢管置换液压千斤顶，在钢管上垫好钢垫板并用钢楔打紧。然后将两侧托换千斤顶同步卸荷，取下托换千斤顶及托换钢架，将托换钢管与桩**及钢垫板焊接牢固，如图1所示。在压桩过程中，应随时记录压入深度及相应的压桩力，并须随时校正桩的垂直度。必须注意的是当日开挖的托换坑应该当日托换完毕，如当日施工不完，切不可撤出千斤顶，决不

　　先用灰土从坑底每层回填夯实至桩**附近，在条基下、桩**处制作混凝土承台包住托换钢管。通常在封**混凝土里掺加膨胀剂或用预留空隙后填实的方法来增加浇灌混凝土的密实度。 

　　2、掏土纠偏施工 

　　掏土纠偏是本次纠偏工程的重点，也是整个工程的难点，由于掏土纠偏沉降速率不易控制，回倾具有突变性，稍有不慎，将会造成墙体拉裂，结构损坏。故在纠偏施过程中，必须做到适量掏土，均匀沉降。针对该建筑物基础埋深不大和刚度较好的特点，采用浅层掏土纠偏技术。通过在室内外同时对条形基础底部土层采取水平向掏土，达到掏土区沉降的目的。 

　　掏土工作坑沿条形基础方向布置，由于坑式静压桩施工中的操作坑没有回填，将操作坑进行改造，深度一般在基础底面下2m左右，不宜**过2.5m，工作坑断面呈上大下小形状，上宽2.0～2.5m，底宽1.0～1.5m。一般间隔两米左右就有一个掏土坑，且条基和垫层在垂直方向外露，因此在掏土坑内可以进行水平向掏土。这样绝大部分掏土范围用人工均可达到，操作简单易行，少数人工难以触及的区域，可选用直径Φ110mm便携式螺旋钻钻进。 

　　掏土应先由地基应力较集中的位置开始向两边掏，一般情况下根据墙体开裂的形态判断应力集中的位置，只是由于掏土部位的土体取出后在其周围发生应力集中造成掏土周围土体的变形，其变形的大小决定基础下沉量，承重墙下间隔开挖掏土，循环往复，直到满足设计纠偏量要求。施工中往往均匀地掏土不一定产生均匀的沉降，还必须根据监测资料，指导掏土作业时掏土位置和掏土量。