多層建筑增層改造中加固的有關(guān)問題實例

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隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，改革的不斷深入，建筑物的增層改造，在當今社會具有相當?shù)钠毡樾?，這對改善生活條件、美化環(huán)境和緩解建設(shè)用地緊張具有現(xiàn)實意義，在給既有建筑做增層加固中，要認真做好現(xiàn)場調(diào)查，認真分析資料，正確地進行理論分析，準確計算，綜合運用多種加固方法，確定合理的建筑方案和結(jié)構(gòu)方案，以科學、簡便且經(jīng)濟的加固手段來確保原建筑物結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

　　一、增層改造的優(yōu)點：

　　1、將大幅度地增加建筑面積，節(jié)約征地費用和配套費；

　　2、在既有建筑上增層，占地面積不變的情況下，增加該區(qū)域的建筑密度，節(jié)約用地還不影響該區(qū)域周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)；

　　3、在增層改造的過程中，通過合理調(diào)整原建筑的平面和立面格局，更新了原有水暖、電等配套設(shè)備，達到調(diào)整使用功能、美化環(huán)境的要求；

　　4、增層改造的建設(shè)周期短、投資小，對于目前13益增長的建設(shè)需求具有十分重要的作用；

　　5、增層改造是既有建筑由低層或多層建筑變?yōu)槎鄬?、中高層或高層建筑的有效途徑?/p>

　　6、充分利用既有建筑物長期荷載作用下地基承載力的增長剩余，在地基不作處理或略加處理的條件下，直接進行增層改造，其經(jīng)濟效益十分顯著。

　　目前，我國城鎮(zhèn)現(xiàn)有房屋中相當數(shù)量的既有建筑具備增層改造條件，增層與改造不僅節(jié)約投資，還對緩解13趨緊張的城市用地矛盾具有重要的現(xiàn)實意義。

　　二、適用條件和設(shè)計要點

　　既有建筑是否滿足增層改造的條件，應(yīng)由建造年代、破損程度、結(jié)構(gòu)情況、建筑物重要程度及使用要求等進行鑒定，通常對于現(xiàn)狀不錯的建筑增加二三層是比較合理、經(jīng)濟的，一般適用于磚混結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu)類建筑物，該類建筑鋼性結(jié)構(gòu)體系較多，幾乎無橫向側(cè)移，通常不需要計算風荷載引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，受力特征主要是承受豎向載荷，受長期載荷作用，沉降基本完成，地基基礎(chǔ)強度得有剩余。

　　增層改造設(shè)計時首先要分析該建筑經(jīng)濟效益、社會效益，勘測、調(diào)查研究其結(jié)構(gòu)體系荷載分析、受力狀況、初步安全鑒定和地基基礎(chǔ)的受載作用情況，在確定可以進行增層改造后，設(shè)計的重點是處理好地基和基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)設(shè)計，并注意新舊建筑物各部位的連接。

　　三、工程實例

　　1、工程概述

　　某5層辦公樓位于哈爾濱市道外區(qū)，建于20世紀70年代，長41.8m，寬19m，建筑面積2820m，整個樓體采用縱墻承重，外墻490mm，內(nèi)墻240mm，基礎(chǔ)為毛石條形基礎(chǔ)，墻體材料為粘土實心紅磚，混合砂漿砌筑，屋面為預制鋼筋混凝土樓板平屋面，現(xiàn)建設(shè)單位要求增--層，使用功能不變。

　　2、基礎(chǔ)加固方案

　　地基承載力的確定是增層設(shè)計中至關(guān)重要的問題，其大小決定增加層數(shù)和上部結(jié)構(gòu)方案的選擇，所以首先計算既有建筑現(xiàn)在的地基承載力，使增層后基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計值應(yīng)不大于地基承載力設(shè)計值。我國混結(jié)構(gòu)房屋加層技術(shù)規(guī)酚按建筑物下實際地基反力與原地基承載力的比值確定原有房屋地基承載力，規(guī)范規(guī)定：當房屋經(jīng)長期使用，未出現(xiàn)裂縫和異常變形，地基沉降均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度較好，原基底地基承載力在80KPa以上，且使用6年以上的粉土、粉質(zhì)粘土地基；使用4年以上的砂土地基；使用8年以上的粘土地基；結(jié)合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗，其原地基承載力可適當提高。一般認為既有建筑的地基承載力在自身荷載作用下，地基固結(jié)，產(chǎn)生壓密效應(yīng)而得到提高，經(jīng)現(xiàn)場檢查，地基使用情況較好，人工挖孔取樣檢測基礎(chǔ)強度時發(fā)現(xiàn)，該樓地基土質(zhì)為粘性土，密實性較好，然后計算地基變形，增層后的地基變形計算值，不得大于《健筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的允許值，經(jīng)驗算有地基容許荷載力不能滿足增層改造要求，經(jīng)與建設(shè)單位協(xié)商后決定，采取加固措施，保證使用階段的安全，其中基礎(chǔ)加固尤為重要，慎重考慮，采用擴大基礎(chǔ)底面的辦法較為經(jīng)濟，并在構(gòu)造上需采取有效措施作為保證，最后經(jīng)論證，確定采用。

　　基礎(chǔ)加固過程中，根據(jù)原設(shè)計基礎(chǔ)圖，確定了基礎(chǔ)增寬加固部位，并根據(jù)原設(shè)計基礎(chǔ)寬度及增層荷載情況進行結(jié)構(gòu)計算，確定基礎(chǔ)增加寬度，然后采用在毛石基礎(chǔ)兩側(cè)分別設(shè)置了“L”枕頭墊塊(墊塊長度可以取1．2m左右)，交替施工，避免一次性大開挖對地基承載力影響過大。

　　3、構(gòu)造措施

　　（1）為進一步提高整體性，增加層每層要求設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，使增層部分新增荷載均勻傳到基礎(chǔ)上，防止增層后產(chǎn)生不均勻沉降，圈梁應(yīng)作內(nèi)外墻設(shè)置；

　?。?）鏟除屋面防水層，減輕增層部分自重，承重墻可采用承重多孔空心磚，非承重可采用石膏板、加氣混凝土等輕質(zhì)材料，屋面結(jié)構(gòu)采用木屋架或輕鋼屋架承重體系；

　?。?）增層部分結(jié)構(gòu)上保持一致，上下對應(yīng)，在原結(jié)構(gòu)上直接增層時，原地基基礎(chǔ)和承重結(jié)構(gòu)保持統(tǒng)一，窗口位置設(shè)置和原建筑應(yīng)相同，煙囪及上下水管、煤氣、暖氣、電器設(shè)備的布局要考慮原有系統(tǒng)的布局和走向，盡量做到統(tǒng)一；

　?。?）在對地基基礎(chǔ)及墻體強度進行復核驗算并滿足抗震設(shè)防要求后，可采用輕質(zhì)高強材料來砌筑增加層墻體，當個別墻段基礎(chǔ)強度不足時，可先進行局部加固處理；

　?。?）該建筑經(jīng)長期使用，墻體強度下降較大，增層驗算時，上部結(jié)構(gòu)的砌體強度降低10％～20％，通過試驗確定準確的砌體結(jié)構(gòu)承載力，墻體強度不足，為提高墻體的承載力和穩(wěn)定性，從增層建筑的安全儲備考慮，采用在原墻兩面加鋼絲網(wǎng)水泥砂漿的辦法加強。