何 濤

（中石化江漢石油工程設(shè)計(jì)有限公司，湖北 武漢430223）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)生活、辦公的環(huán)境也提出了更高的要求。由于擴(kuò)建項(xiàng)目的報(bào)建手續(xù)相對(duì)新建項(xiàng)目流程簡(jiǎn)單，且投資少，所以部分建設(shè)單位在原建筑旁擴(kuò)建或加層，以提高建筑使用面積。江漢油田始建于20世紀(jì)60年代，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件所限，早期建設(shè)的房屋大多是磚混結(jié)構(gòu)，縱橫墻承重體系，抗震性及穩(wěn)定性較差。由于磚混結(jié)構(gòu)房屋的改擴(kuò)建工程涉及原結(jié)構(gòu)受力體系的改變，因此要與原建筑的抗震鑒定一并設(shè)計(jì)。

1 磚混結(jié)構(gòu)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)特點(diǎn)

通過(guò)幾例竣工且有良好反響的房屋改擴(kuò)建案例，磚混結(jié)構(gòu)房屋改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)主要有3個(gè)特點(diǎn)。

1.1 地基承載力核算

大多數(shù)的改擴(kuò)建的項(xiàng)目，建設(shè)方都要對(duì)房屋進(jìn)行二次裝修。例如：采用花崗巖或大理石進(jìn)行地面裝修（僅此一項(xiàng)，樓面荷載就要增加1.2KN／m2）；在頂層屋面設(shè)置房間；改變房間平面布局，在樓板砌隔墻；等等。這些新增加的荷載都將由原有房屋基礎(chǔ)承擔(dān)。因此，這就需要對(duì)原有房屋地基承載力進(jìn)行核算。

1.2 抗震設(shè)防鑒定

江漢油田地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度?；谟吞镌缙诮ㄔO(shè)的房屋大多未考慮抗震設(shè)防等問題，因此，改擴(kuò)建初期首先要按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023－2009）對(duì)原房屋進(jìn)行兩級(jí)抗震鑒定，了解原房屋的建設(shè)及使用情況。其次要根據(jù)鑒定結(jié)論，對(duì)其中不符合現(xiàn)行抗震要求的原房屋做局部或者是整體抗震加固的設(shè)計(jì)。

1.3 新舊建筑關(guān)系處理

在改擴(kuò)建工程中，如何處理新舊建筑的關(guān)系是房屋擴(kuò)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。處理方法主要有兩種：一是連成整體。前提是新舊建筑的沉降要一致，在豎向及水平荷載作用下變形無(wú)差異或差異很小，不至于引起主體結(jié)構(gòu)的破壞。好處是擴(kuò)建部分可采用磚混結(jié)構(gòu)，不需做接縫處理，比較經(jīng)濟(jì)。新舊墻體的連接可根據(jù)具體情況采用“鋼拉桿＋構(gòu)造柱”、“混凝土帶＋構(gòu)造柱”及“內(nèi)砌鋼拉桿＋嵌砌”等方案?；A(chǔ)連接方式可采用后澆帶法、植筋法。二是設(shè)置沉降縫?；究紤]是舊建筑地基沉降已基本完成，新建筑的地基沉降很難與其保持一致；另外，新舊建筑也很難真正地連成一個(gè)整體，在正常使用荷載及地震作用下，由于材料、動(dòng)力特性等的差別，在連接處易發(fā)生破壞，故而采取設(shè)置沉降縫?；A(chǔ)連接一般采取較為穩(wěn)妥的方法來(lái)處理，如懸挑梁法等。設(shè)置沉降縫的弊病是擴(kuò)建部分往往比較狹長(zhǎng)且瘦高，長(zhǎng)寬比過(guò)大，房屋抗側(cè)移剛度一側(cè)較弱。采取的措施為：與建設(shè)方協(xié)調(diào)，改變平面布局，采用框架結(jié)構(gòu)以抵抗水平地震作用下產(chǎn)生剪力。

2 工程實(shí)例

1）工程基本情況。某學(xué)校公寓樓為五層單面走廊式磚混結(jié)構(gòu)，層高3.3m，開間3.6m，進(jìn)深5.5m，走廊寬1.8m，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，埋置深度1.0m。

2）工程地質(zhì)條件。場(chǎng)地地層均由第四系全新統(tǒng)沖積－湖積松散堆積物構(gòu)成，共分4層。第1層：粉質(zhì)粘土，可塑狀態(tài)，錐頭阻力平均值為0.99MPa，平均厚度為1.8m。第2層：粘土，可塑狀態(tài)，錐頭阻力平均值為0.67MPa，壓縮性高，強(qiáng)度較低，平均厚度為1.6m。第3層：淤泥質(zhì)土，軟塑－可塑狀態(tài)，錐頭阻力平均值為0.59MPa，平均厚度為1.3m。壓縮性高。第4層：粘土，可塑狀態(tài)，錐頭阻力平均值0.94MPa，層厚2.7～3.6m，平均厚度為3.1m。

3）擴(kuò)改建內(nèi)容。學(xué)校為改善師生的工作學(xué)習(xí)環(huán)境，對(duì)公寓樓進(jìn)行改擴(kuò)建。一是在沿原公寓樓北外墻向后擴(kuò)建3m作為獨(dú)立衛(wèi)生間；二是更新改造原公寓內(nèi)供電、電訊以及公用天線等線路；三是對(duì)整個(gè)公寓樓重新裝修。其中，新擴(kuò)建部分總高度為16.5m，寬為3m，高寬比大于規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)抗水平力能力較弱，所以必須要與原建筑物可靠連接共同作用。

綜上所述，根據(jù)磚混結(jié)構(gòu)改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，該學(xué)校公寓改擴(kuò)建工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有4個(gè)方面。

2.1 原建筑物的抗震加固

通過(guò)查閱原始資料，原建筑物未進(jìn)行抗震設(shè)防，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒有鋼筋混凝土構(gòu)造柱及圈梁等抗震構(gòu)造措施。針對(duì)以上問題，此次改擴(kuò)建工作既要做到新舊建筑統(tǒng)一為一個(gè)整體，又要將原建筑的抗震加固工作一起進(jìn)行，以保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全。按照抗震鑒定報(bào)告中的加固方案，對(duì)房屋整體加固，提高綜合抗震能力。加固設(shè)計(jì)方案為：沿外墻每?jī)砷_間橫墻端部設(shè)構(gòu)造柱；在樓板標(biāo)高處增設(shè)圈梁一道；在構(gòu)造柱處沿橫墻兩側(cè)設(shè)鋼拉桿兩道與圈梁拉接，形成封閉的平面拉桿體系。

2.2 擴(kuò)建部分的結(jié)構(gòu)體系

在新擴(kuò)建房屋縱橫墻交接處設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱截面尺寸為240mm×240mm；在樓層標(biāo)高板底處，縱橫墻頂面的兩構(gòu)造柱間設(shè)連系梁，截面尺寸為240mm（寬）×300mm（高）。這樣構(gòu)造柱與梁形成框架，它與砌在框架平面內(nèi)的磚墻形成一個(gè)共同承受豎向荷載的組合結(jié)構(gòu)，同時(shí)構(gòu)造柱提高了房屋抵抗水平地震作用的能力。新擴(kuò)建房屋的各層樓板采用100mm厚的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，其板面低于原房間樓板面，防止衛(wèi)生間積水流入室內(nèi)。所有梁、板、柱一起整澆，這樣大大加強(qiáng)了樓板在承受橫向水平力時(shí)的側(cè)向約束。

2.3 擴(kuò)建部分與原建筑的連接實(shí)現(xiàn)

擴(kuò)建部分的主體結(jié)構(gòu)必須與原建筑可靠連接，共同承受水平地震力。新舊建筑的連接是通過(guò)鋼拉桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖1）。

圖1 抗震加固平面布置圖

2.4 新舊基礎(chǔ)的處理措施

根據(jù)勘查資料，該建筑基礎(chǔ)持力層為第一層粉質(zhì)粘土層。按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007－2011規(guī)定，一般建筑物在施工期間完成的沉降量，對(duì)于粘性土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%～80%。故基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采取待新建筑完成施工沉降后，將新舊建筑物基礎(chǔ)連接協(xié)同作用。主要結(jié)構(gòu)措施：新建基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)，其持力層與原基礎(chǔ)相同，并預(yù)留200mm寬后澆帶；將原基礎(chǔ)鑿掉150mm寬露出鋼筋；擴(kuò)建部分的主體結(jié)構(gòu)完工后，將新舊基礎(chǔ)中的鋼筋焊接，然后再澆筑混凝土，使新舊混凝土基礎(chǔ)連接為整體。該工程完工后，定期進(jìn)行了沉降觀測(cè)，房屋各點(diǎn)的沉降量均滿足規(guī)范要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

磚混結(jié)構(gòu)的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)既要對(duì)原建筑進(jìn)行鑒定，還要考慮新舊建筑間的相互影響，避免不均勻沉降導(dǎo)致的墻體開裂。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上建議采取如下措施：①建筑平面應(yīng)該充分考慮利于結(jié)構(gòu)抗力的布局，滿足房屋高寬比等總體要求；②保證新老建筑合理連接，荷載傳遞路徑簡(jiǎn)單，受力明確；③通過(guò)方案比選確定基礎(chǔ)型式，合理控制沉降量。

［1］苑振芳.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

［2］葉書麟，葉觀寶.地基處理與托換技術(shù)［M］.北京：中國(guó)建筑出版社，2005.