江克勤,鮑遠(yuǎn)才
JIANG Keqin1,BAO Yuancai2
(1.浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州310012;2.中國美術(shù)學(xué)院風(fēng)景建筑設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州310012)
杭州市某小區(qū)一幢住宅樓為5 層磚混結(jié)構(gòu),建筑面積約2 453 m2,該住宅樓建于20 世紀(jì)70 年代末,且北面的廚房、衛(wèi)生間為20 世紀(jì)90 年代初拼建。住宅樓主要結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成如下:基礎(chǔ)為墻下無筋擴(kuò)展磚砌條形基礎(chǔ);墻體為一磚厚橫墻承重;樓板除2 層樓面以及各層廚房、衛(wèi)生間、陽臺為鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板外,其余各層樓面均為預(yù)制混凝土多孔板樓板;屋面除廚房、衛(wèi)生間部分的屋面為鋼筋混凝土現(xiàn)澆屋面板外,其余均為預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板屋面板。
需要指出的是,該住宅樓未設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁等抗震設(shè)防構(gòu)造。由于該住宅樓已使用三十余年,為了解該住宅樓的安全使用情況,委托方委托有資質(zhì)的鑒定檢測單位對該住宅樓進(jìn)行鑒定檢測,其主要鑒定結(jié)論如下。
地基基礎(chǔ):現(xiàn)場查勘、檢測,未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫異常;現(xiàn)場開挖查勘,基礎(chǔ)長年受地下水浸泡,潮濕嚴(yán)重,削弱基礎(chǔ)承載力可能對建筑物產(chǎn)生不利影響;其地基基礎(chǔ)安全性等級評定為Cu 級。
上部承重結(jié)構(gòu):現(xiàn)場查勘、檢測,未發(fā)現(xiàn)被鑒房上部結(jié)構(gòu)承重墻體結(jié)構(gòu)性裂縫異常,墻體不空鼓,無嚴(yán)重酥堿和明顯歪閃;經(jīng)檢測房屋頂部向北側(cè)向位移均超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB 50292—1999)》[1]中表6.3.5 規(guī)定的“H/250(57.2 mm)或90 mm”的限值要求,其上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級評定為Cu 級。
整幢房屋:綜合評定被鑒房安全等級為Csu 級,即其安全性不符合本標(biāo)準(zhǔn)對Asu 級的要求,顯著影響整體承載,應(yīng)采取措施,且可能有少數(shù)構(gòu)件必須立即采取措施。
根據(jù)上述鑒定結(jié)論,針對該住宅樓的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及傾斜情況,制定加固改造和糾傾設(shè)計(jì)方案。
由該住宅樓的沉降、傾斜檢測報告可知以下情況。
該住宅樓共設(shè)置6 個沉降觀測點(diǎn),各觀測點(diǎn)最終沉降量在0.17~1.33 mm 之間,100 d 內(nèi)沉降速率在0.001 7~0.013 3 mm/d 之間,住宅樓沉降速率情況見圖1。
圖1 沉降速率觀測圖(2013 年2 月1 日至2013 年5 月13 日)
根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范(JGJ 8—2007)》[2]第5.5.5 條規(guī)定,該住宅樓的沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。
該住宅樓共設(shè)置7 個傾斜觀測點(diǎn),最后一次(2013 年5 月13 日)測得的各觀測點(diǎn)的傾斜率見圖2。
圖2 傾斜率觀測圖(2013 年5 月13 日)
從上述觀測數(shù)據(jù)可以看出,該住宅樓整體向北傾斜的最大傾斜率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 125—99)》[3](2004 年版)中關(guān)于傾斜率不得超過7‰的規(guī)定,已構(gòu)成危險點(diǎn)。
根據(jù)該住宅樓的傾斜量、結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的形式、整體剛度、工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件和施工條件等情況,可選擇抬升法或迫降法對住宅樓進(jìn)行糾傾。
(1)從觀測數(shù)據(jù)中可以看出該住宅樓的最大傾斜率為27.1‰,整體向北傾斜。
(2)該住宅樓需要調(diào)整的抬升量經(jīng)計(jì)算約為250 mm。
(3)抬升法在該工程中應(yīng)用的主要優(yōu)缺點(diǎn)分析:
①優(yōu)點(diǎn) 由于該住宅樓所處的地勢較周邊其他建筑低,采用抬升法有利于底層住戶改善地面長期潮濕等居住環(huán)境。
②缺點(diǎn) 由于該住宅樓建造年份較早,未設(shè)構(gòu)造柱和圈梁,且為預(yù)制多孔板樓面,所以整體剛度較薄弱,抬升過程中會產(chǎn)生諸多不利影響。
若采用抬升法對該住宅樓糾傾,其工程量相對較大,費(fèi)用高,施工風(fēng)險亦相對較高,工期較長。
(1)經(jīng)計(jì)算,該住宅樓的迫降量取250 mm。回傾速率宜控制在5~10 mm/d 范圍內(nèi)。
(2)迫降法在該工程應(yīng)用的主要優(yōu)缺點(diǎn)分析:
①優(yōu)點(diǎn) 施工工藝較簡單,易于操作,對住宅樓的整體剛度要求較寬松,糾傾風(fēng)險較小,對住戶的工作、生活影響較小。
②缺點(diǎn) 采用迫降法糾傾后,住宅樓南側(cè)室內(nèi)地坪會降低250 mm 左右,未能改善目前底層住戶的居住環(huán)境。
若采用迫降法對該住宅樓糾傾,其工程量相對較小,平穩(wěn),工程費(fèi)用較低,施工風(fēng)險亦相對較低,工期較短。
通過上述兩種糾傾方法的比較,迫降法較適合該幢住宅樓的糾傾。
該住宅樓加固改造及糾傾造價的編制依據(jù)為:浙江省建筑工程加固預(yù)算定額(2010 版)、浙江省建筑工程預(yù)算定額(2010 版)以及《全國統(tǒng)一建筑裝飾裝修工程消耗量定額(GYD—901—2002)》。
若采用抬升法糾傾施工,改造加固造價約為500 萬,單位造價約2 038 元/m2,施工工期約9 個月。
若采用迫降法糾傾施工,改造加固造價約為400 萬,單位造價約1 630 元/m2,施工工期約8 個月。
為確保該住宅樓糾傾按照協(xié)調(diào)、平穩(wěn)、緩慢、安全的原則進(jìn)行施工,根據(jù)該住宅樓目前的現(xiàn)狀,在糾傾和錨桿靜壓樁施工前應(yīng)對原結(jié)構(gòu)采取如下加固補(bǔ)強(qiáng)措施:
(1)在室內(nèi)地坪以下新增地梁。
(2)對底層部分橫、縱墻采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層進(jìn)行加固。
(3)對上部各層及屋面采用外加圈梁、構(gòu)造柱,內(nèi)設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼拉桿以及底層至五層部分橫墻洞口處新增鋼筋混凝土剛架進(jìn)行加固。
總的實(shí)施順序?yàn)?結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)→迫降法糾傾施工→錨桿靜壓樁施工。
結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)施工順序:新增地圈梁→底層墻體加固→外加圈梁、構(gòu)造柱、預(yù)應(yīng)力鋼拉桿及新增鋼筋混凝土剛架加固。
(1)住宅樓迫降糾傾后,其糾傾合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《建筑物移位糾傾增層改造技術(shù)規(guī)范(CECS 225:2007)》[4]第6.1.2 條的要求,即經(jīng)糾傾后住宅樓的整體傾斜率不大于4.5‰。
(2)住宅樓的結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50550—2010)》[5]及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50204—2002)》[6](2011 年)的相關(guān)規(guī)定。
(3)錨桿靜壓樁施工應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 50202—2002)》[7]的相關(guān)規(guī)定。
在錨桿靜壓樁施工以及糾傾施工期間,每天至少觀測一次,糾傾施工完成后,第一年每個月觀測一次,第二年視情況再定。
通過以上對該住宅樓加固改造及糾傾設(shè)計(jì)方案的分析研究,不難看出,在老舊居住建筑加固改造之前,應(yīng)對房屋的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行鑒定檢測并對加固改造及糾傾設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣進(jìn)行分析對比,制定一個安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的加固改造及糾傾設(shè)計(jì)方案。
目前,該住宅樓的加固改造及糾傾工作,有關(guān)部門正在按照建設(shè)程序有條不紊地進(jìn)行。
[1] 四川省建筑科學(xué)研究院.GB 50292—1999 民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
[2] 建筑綜合勘察研究設(shè)計(jì)院. JGJ 8—2007 建筑變形測量規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[3] 重慶市土地房屋管理局.JGJ 125—99 危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.
[4] 北京交通大學(xué).CECS 225:2007 建筑物移位糾傾增層改造技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2008.
[5] 四川省建筑科學(xué)研究院.GB 50550—2010 建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000.
[6] 中國建筑科學(xué)研究院.GB 50204—2002 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.
[7] 上海市基礎(chǔ)工程公司.GB 50202—2002 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2002.