坪山建筑加固工程包鋼加固【前景結(jié)構(gòu)加固】

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淺析學(xué)?？拐鸺庸?、中小學(xué)校建筑存在的問題

目前教學(xué)樓存在的主要問題：

1)沒有采取抗震構(gòu)造措施，砌體結(jié)構(gòu)無圈梁及構(gòu)造柱；

2)有抗震設(shè)防，但抗震措施沒有達(dá)到《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的要求；

3)單面走廊砌體較多；

4)樓梯間在兩端；

5)砌體結(jié)構(gòu)縱墻承重；

6)單跨框架結(jié)構(gòu)，兩方向剛度相差較大；

7)施工質(zhì)量差，預(yù)制板無扒子筋，砌筑砂漿標(biāo)號(hào)低。

單面走廊砌體教學(xué)樓只有兩道縱墻，縱墻上門窗洞較多，對(duì)縱墻的削弱很大，且單面走廊砌體教學(xué)樓高寬比較大，由高烈度的作用產(chǎn)生的傾覆力矩所引起的彎曲應(yīng)力超過磚砌體抗拉強(qiáng)度時(shí)，磚墻就會(huì)開裂，是抗震性能稍差的一種結(jié)構(gòu)形式。

砌體結(jié)構(gòu)縱墻承重的教學(xué)樓數(shù)目也較多，唐山大中，縱墻承重的砌體結(jié)構(gòu)的破壞比橫墻承重、縱橫墻承重結(jié)構(gòu)的破壞都大。

單跨框架整體結(jié)構(gòu)缺乏贅余，沒有多道抗震防線。由于橫向跨度較大，梁截面尺寸較大，設(shè)計(jì)中不容易控制梁的配筋量及樓板對(duì)框架梁的承載力和剛度增大的影響，極易設(shè)計(jì)成強(qiáng)梁弱柱的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力大大降低，且兩個(gè)方向剛度相差較大，大震中容易倒塌。

有的框架結(jié)構(gòu)在外廊的外側(cè)增加了一道框架柱，但由于兩排框架柱相鄰較近，不但沒有起到多道防線的作用，反而由于兩側(cè)剛度不均，在作用下容易造成扭轉(zhuǎn)破壞。

總之，由于經(jīng)濟(jì)水平的限制，目前我國中小學(xué)校舍中絕大部分為砌體結(jié)構(gòu)，而且許多無抗震設(shè)防，因此對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固就顯得尤為重要。

2、對(duì)教學(xué)建筑的抗震加固設(shè)計(jì)的思考

2.1多層砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的震害

汶川的震害表明，教學(xué)建筑由于沒有抗震設(shè)防，或雖有抗震設(shè)防但設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量不到位，造成許多房屋嚴(yán)重破壞或倒塌。

中小學(xué)多層結(jié)構(gòu)教學(xué)樓主要的抗側(cè)力構(gòu)件為磚墻，磚墻的間距一般較大，需要樓板、屋蓋有足夠的強(qiáng)度和剛度，以便傳遞水平力并限制墻體的水平位移。但目前校舍預(yù)制板與墻體無連接，板與板之間的連接不是鋼筋混凝土而是細(xì)石混凝土灌縫，在作用下，板無法起到傳遞力的作用，更無法限制墻體的位移，且還會(huì)在墻體間滑動(dòng)或脫落，容易使樓體倒塌。

很多教學(xué)樓縱橫墻無連接或連接較差、有的校舍無圈梁及構(gòu)造柱，使校舍在作用下外墻與內(nèi)墻拉脫進(jìn)而失穩(wěn)倒塌；還有的校舍窗間墻尺寸較小、砌體強(qiáng)度差，在作用下發(fā)生剪切破壞，窗間墻產(chǎn)生斜裂縫或交叉裂縫，進(jìn)而喪失承受豎向荷載的能力，造成樓體倒塌。

歷次表明，樓梯間在房屋兩端的房屋破壞嚴(yán)重。89版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第五章多層砌體房屋中的第5.1.4條明確規(guī)定：樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。樓梯間外側(cè)的墻體由于沒有樓板約束并傳遞力，沒有其他墻體和這道墻共同工作，如遇作用，容易首先破壞，該道墻的破壞會(huì)導(dǎo)致樓梯的破壞，從而造成人員無法逃生。

2.2加固設(shè)計(jì)需要特別注意的有關(guān)規(guī)定

《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第6.0.8條“教育建筑中，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂，抗震設(shè)防類別不低于重點(diǎn)設(shè)防類”，第3.0.3條“重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎(chǔ)的抗震措施，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其作用?！?

根據(jù)上述條款，有一部分砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓在抗震設(shè)防類別變?yōu)橐翌惡螅淙α?、?gòu)造柱的設(shè)置位置及圈梁的配筋將不滿足規(guī)范要求，因此需在加固設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合所使用的加固方法考慮進(jìn)行抗震加固。還有的砌體教學(xué)樓層數(shù)及高度超過了要求，也需進(jìn)行抗震加固。

由于外廊式及單面走廊式砌體校舍抗震性能稍差，B類砌體應(yīng)根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.5條第2款第4項(xiàng)：“外廊式和單面走廊式的多層房屋，應(yīng)根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù)，分別按本款)～3)項(xiàng)的要求檢查構(gòu)造柱或芯柱，且單面走廊兩側(cè)的縱墻均應(yīng)按外墻處理”的規(guī)定進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

2.3多層砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)

校舍的加固受限于校舍的實(shí)際情況，往往很難實(shí)現(xiàn)理想的加固方案，如外墻、樓地面的裝修完好，對(duì)于此種情況，宜著重檢查樓板的連接情況，扒子筋是否完好，板縫間是否用鋼筋混凝土填實(shí)以及樓板支承在梁或墻上的長度是否滿足規(guī)范要求等。優(yōu)先采用不破壞地面裝修的加固方案，如板下加支撐等，以減少樓板在拆除樓面的過程中的損傷。外墻已裝修完好的砌體校舍可采用單面鋼筋混凝土板墻的方法加固，在教室內(nèi)部增設(shè)板墻，避免破壞外裝修，盡量減少因加固而引起的不必要的浪費(fèi)。

當(dāng)層數(shù)和總高度不超過規(guī)定，但墻體抗震承載力不滿足要求時(shí)，國標(biāo)圖集《房屋建筑抗震加固(一)(中小學(xué)校舍抗震加固)》(09SG619-1)推薦的加固方法有以下幾種：

1)墻體所需要的抗震承載力與綜合抗震承載力的差值＜60%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為M2.5和M5)、＜50%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為M7.5)、＜45%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為M10)時(shí)，可采用鋼筋混凝土板墻加固；單面板墻和雙面板墻加固方法的選擇主要受校舍加固條件的限制，其加固后的墻段提高系數(shù)相同。

2)砌體墻經(jīng)計(jì)算，其綜合抗震承載力與現(xiàn)有校舍所需要的抗震承載力相差10%～70%時(shí)，且墻體砌筑砂漿的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)＜M2.5的砌體結(jié)構(gòu)，可采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固；由于單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層對(duì)砌體強(qiáng)度的提高有限，且加固效果較差，對(duì)于抗震設(shè)防類別為乙類的中小學(xué)校舍，建議采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固。

3)實(shí)際圈梁和構(gòu)造柱布置不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求或需要加強(qiáng)內(nèi)外墻連接整體性的校舍，可采用外加圈梁-鋼筋混凝土柱的加固方法。采用以上加固方法時(shí)，單面板墻及單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層內(nèi)的配筋加強(qiáng)帶不能代替圈梁和構(gòu)造柱。

當(dāng)校舍總高度及層數(shù)超過規(guī)定限值時(shí)，應(yīng)采用改變結(jié)構(gòu)體系的加固方案。國標(biāo)圖集《房屋建筑抗震加固(一)(中小學(xué)校舍抗震加固)》(09SG619-1)介紹的改變結(jié)構(gòu)體系法有兩種方式：

雙面普遍加鋼筋混凝土板墻形成組合墻的方法及增設(shè)一定數(shù)量的鋼筋混凝土單面或雙面板墻的方法。此時(shí)水平及豎向配筋加強(qiáng)帶均應(yīng)設(shè)置，且配筋宜按剪力墻結(jié)構(gòu)配筋，墻端、縱橫墻連接處及門窗洞口邊宜設(shè)置邊緣構(gòu)件。

對(duì)于獨(dú)立磚柱，當(dāng)其截面尺寸較小時(shí)，如采用較薄的鋼筋混凝土套加固，由于所增加的剛度有限，在作用下，其所承擔(dān)的力相對(duì)較小，在進(jìn)行剪力分配時(shí)可忽略不計(jì)，只按組合磚砌體受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋的計(jì)算。

對(duì)于內(nèi)框架及空斗墻結(jié)構(gòu)的中小學(xué)校舍，由于其抗震性能較差，且即便經(jīng)過加固其抗震性能的提高依然有限，建議拆除。

2.4加固設(shè)計(jì)及施工單位選擇的重要性

抗震加固受現(xiàn)有校舍的條件限制，對(duì)設(shè)計(jì)及施工的要求均較高，因此提高設(shè)計(jì)施工技術(shù)人員的整體素質(zhì)就顯得尤為重要。在調(diào)研中曾發(fā)現(xiàn)，新加固的建筑就沒有達(dá)到加固效果，主要原因是加固設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平有限，沒有加固需加固的部位或沒有采用正確的加固方法。建議各省市應(yīng)根據(jù)具體情況，選擇有一定設(shè)計(jì)水平及施工經(jīng)驗(yàn)的專門的單位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)及加固施工，避免由于設(shè)計(jì)及施工不當(dāng)而造成加固效果不佳或達(dá)不到預(yù)期效果的情況出現(xiàn)，避免國家財(cái)力、物力的損失。

結(jié)語

學(xué)校建筑的抗震加固設(shè)計(jì)及施工的意義特別重大，應(yīng)引起設(shè)計(jì)及施工人員的高度重視，認(rèn)真對(duì)待，并且應(yīng)熟悉相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，避免錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)及施工造成有嚴(yán)重缺陷的結(jié)構(gòu)，以提高學(xué)校建筑的抗震性。

“四大不同”解讀碳纖維加固砌體結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)由于我國先前建筑的房屋、橋梁等，因?yàn)槟昃檬藁蜃匀辉虻?，?dǎo)致許多房屋、橋梁存在一定的安全隱患不能正常使用，所以對(duì)其進(jìn)行維修加固意義重大。粘貼碳纖維布作為一種比較成熟的新型結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，在土木工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，但是在不同結(jié)構(gòu)中碳纖維布的使用方法，你是否清楚呢？在此卡本經(jīng)過查閱相關(guān)技術(shù)資料，在此卡本用“四不同”向大家闡述不同結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布施工有何不同

粘貼碳纖維布的基材不同：

混凝土結(jié)構(gòu)粘貼混凝土?xí)r，基材為混凝土，混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料，且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料，具有較好的整體性。

砌體結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候，基材為磚塊和砂漿兩種材料組成，因?yàn)槠鲶w建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑，砂漿的飽和度不能得到有效的控制，整體性和質(zhì)均性較差。

粘貼界面情況不同：

混凝土結(jié)構(gòu)表面強(qiáng)度較高，《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定當(dāng)混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時(shí)候混凝土表面強(qiáng)度等級(jí)不得小于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于1.5MPa。

然而砌體結(jié)構(gòu)由大量的磚塊和砂漿堆砌而成，其結(jié)構(gòu)存在大量的灰縫，灰縫間砂漿的飽滿程度不一致，且不同砌塊的強(qiáng)度也大不相同，無法統(tǒng)一評(píng)定其表面強(qiáng)度，只能分別確定砌塊和砂漿的表面強(qiáng)度。一般情況下，砌體結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度。

材料表面缺陷不同：

在進(jìn)行粘貼碳纖維布加固之前需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理，因?yàn)槠洳馁|(zhì)不同材料表面會(huì)存在不同的缺陷，期常見缺陷如下：

因?yàn)榛炷翆儆诙嗫仔越ㄖ牧?，在其施工過程中往往會(huì)根據(jù)施工工藝以及其它方面的因素，會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞、露筋及腐蝕和裂縫等缺陷，在進(jìn)行施工粘貼碳纖維布時(shí)需采用卡本環(huán)氧修補(bǔ)砂漿將其進(jìn)行修補(bǔ)之后才能進(jìn)行下一步施工。

砌體表面存在的缺陷，由于砌體結(jié)構(gòu)存在大量灰縫，由于灰縫之間砂漿不飽滿，水平灰縫和豎直灰縫明顯低于砌塊表面形成凹槽；在進(jìn)行砌筑的時(shí)候砌塊存在缺陷，腳手架未及時(shí)填充在砌體結(jié)構(gòu)中留有孔洞，以及由于砌筑水平和砌塊的尺寸不規(guī)則等因素，墻體的平整度較差。

施工方法不同：

混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候，需要將所加固構(gòu)件進(jìn)行打磨露出新混凝土，將松動(dòng)混凝土剔除，表面清潔并對(duì)混凝土構(gòu)件陽角進(jìn)行鈍化處理，將有缺陷地方進(jìn)行修補(bǔ)，配置浸漬膠粘貼碳纖維布。

對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來說，當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時(shí)候，需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層，層厚不應(yīng)小于15mm且平整，水泥砂漿強(qiáng)度不應(yīng)小于M10，待抹平層彎曲固化后，按照混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的方法來進(jìn)行施工。

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建筑地基基礎(chǔ)事故的補(bǔ)救與預(yù)防

設(shè)計(jì)、施工或使用不當(dāng)引起事故的補(bǔ)救

（一）對(duì)于建造在軟土地基上出現(xiàn)損壞的建筑,可采取下列補(bǔ)救措施：

1由于建筑體型復(fù)雜或荷載差異較大,引起不均勻沉降,而造成建筑物損壞者,可根據(jù)損壞程度選用局部卸荷、增加上部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)剛度、加深基礎(chǔ)、錨桿靜壓樁、樹根樁或注漿加固等補(bǔ)救措施;

2由于局部軟弱土層或暗塘、暗溝等引起差異沉降過大,而造成建筑物損壞者,可選用錨桿靜壓樁、樹根樁或旋噴樁等進(jìn)行局部加固;

3由于基礎(chǔ)承受荷載過大、或加荷速率過快,引起大量沉降或不均勻沉降,而造成建筑物損壞者,可選用卸除部分荷載、加大基礎(chǔ)底面積或加深基礎(chǔ)等;

4由于大面積地面荷載或大面積填土引起柱基、墻基不均勻沉降、地面大量凹陷、或柱身、墻身斷裂者,可選用錨桿靜壓或樹根樁加固等;5由于地質(zhì)條件復(fù)雜或荷載分布不均,引起建筑物過大傾斜者,可按本規(guī)范第9章有關(guān)規(guī)定選用糾傾措施。

（二）對(duì)于建造在濕陷性黃土地基上出現(xiàn)損壞的建筑,可采取下列補(bǔ)救措施 ：

1、對(duì)非自重濕陷性黃土場地,當(dāng)濕陷性土層不厚、濕陷變形已趨穩(wěn)定、或估計(jì)再次浸水產(chǎn)生的濕陷量不大時(shí),可選用上部結(jié)構(gòu)加固措施;當(dāng)濕陷性土層較厚、濕陷變形較大、或估計(jì)再次浸水產(chǎn)生的濕陷量較大時(shí),可選用石灰樁、灰土擠密樁、坑式靜壓樁、鋪桿靜壓樁、樹根樁、硅化法或堿液法等,加固深度宜達(dá)到基礎(chǔ)壓縮層下限；

2、對(duì)自重濕陷性黃土場地,可選用灰土井、坑式靜壓樁、錨桿靜壓樁、樹根樁或灌注樁加固等。加固深度宜穿透全部濕陷性土層。

（三）對(duì)于建造在人工填土地基上出現(xiàn)損壞的建筑,可采取下列補(bǔ)救措施 ：

1、對(duì)于素填土地基由于浸水引起過大的不均勻沉降而造成建筑物損壞者,可選用錨桿靜壓樁、樹根樁、坑式靜壓樁、石灰樁或注漿加固等。加固深度應(yīng)穿透素填土層;

2、對(duì)于雜填土地基上損壞的建筑,可根據(jù)損壞程度選用加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)剛度、鋪桿靜壓樁、樹根樁、旋噴樁、石灰樁或注漿加固等;

3、對(duì)于沖填土地基上損壞的建筑,可按（一）的有關(guān)規(guī)定選用加固方法。

（四）對(duì)于建造在膨脹土地基上出現(xiàn)損壞的建筑,可采取下列補(bǔ)救措施 ：

1、對(duì)建筑物損壞輕微,且脹縮等級(jí)為I級(jí)的膨脹土地基,可采用設(shè)置寬散水及在周圍種植草皮等措施;

2、對(duì)建筑物損壞程度中等,且脹縮等級(jí)為I、II級(jí)的膨脹土地基,可采用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度和設(shè)置寬散水等措施;

3、對(duì)建筑物損壞程度較嚴(yán)重,或脹縮等級(jí)Ⅲ級(jí)的膨脹土地基,可采用錨桿靜壓樁、樹根樁、坑式靜壓樁或加深基礎(chǔ)等方法。樁端或基底應(yīng)埋置在非膨脹土層中或伸入到大氣影響深度以下的土層中;

4、建造在坡地上的損壞建筑,除可選用相應(yīng)的地基或基礎(chǔ)加固方法外,尚應(yīng)在坡地周圍采取保濕措施,防止多向失水造成的危害。

（五）對(duì)于建造在土巖組合地基上出現(xiàn)損壞的建筑,可采取下列補(bǔ)救措施 ：

1、由于土巖交界部位出現(xiàn)過大的差異沉降,而造成建筑物損壞者,可根據(jù)損壞程度,采用局部加深基礎(chǔ)、錨桿靜壓樁、樹根樁、坑式靜壓樁或旋噴樁加固等措施;

2、由于局部軟弱地基引起差異沉降過大,而造成建筑物損壞者,可根據(jù)損壞程度,采用局部加深基礎(chǔ)或樁基加固等措施;

3、由于基底下局部基巖出露或存在大塊孤石,而造成建筑物損壞者,可將局部基巖或孤石鑿去,鋪設(shè)褥墊,或采用在土層部位加深基礎(chǔ)或樁基加固等。

　施工技術(shù)措施

　1、錨桿靜壓樁施工前進(jìn)行兩根試樁，確定壓樁力和樁長標(biāo)準(zhǔn)，作為后續(xù)壓樁的控制標(biāo)準(zhǔn)。首先壓樁力不得大于強(qiáng)度允許值。其次，當(dāng)達(dá)到樁長后，壓樁力小于標(biāo)準(zhǔn)值5MPa以上，接長樁長，當(dāng)未達(dá)到樁長而連續(xù)0.5m的壓樁力超過標(biāo)準(zhǔn)值5MPa可截樁。

　2、建筑物基礎(chǔ)靜壓鋼管樁采取跳打法，間隔施工，防止應(yīng)力集中產(chǎn)生附加破，在錨桿靜壓樁封樁前，先對(duì)樁內(nèi)注漿，在隧道內(nèi)拱部同時(shí)注漿，靜壓樁注漿壓力控制在0.3～0.5MPa，地下隧道注漿壓力控制在0.8～1.0MPa，通過注漿加固土體，使基礎(chǔ)上升2～5mm后，再立即用C30砼（內(nèi)摻速凝劑快速凝結(jié)）封樁，待砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%（3d）后停止洞內(nèi)注漿，使基礎(chǔ)開始借自重產(chǎn)生下沉趨勢，這樣，會(huì)對(duì)錨桿靜壓樁產(chǎn)生預(yù)加應(yīng)力，對(duì)今后建筑物沉降控制效果顯著。

在靜壓樁施工過程中，建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息化施工。壓樁順序及進(jìn)度由沉降觀測數(shù)據(jù)確定，沉降大的部位先壓樁，沉降小的部位后壓樁，甚至不壓樁。采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測基礎(chǔ)沉降，用游標(biāo)卡尺量測裂縫寬度變化，采用差異沉降法量測房屋傾斜。