《建筑物移位纠倾增层改造技术规范》CECS225:2007.pdf

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《建筑物移位纠倾增层改造技术规范》CECS225:2007.pdf

在不改变古建筑物原貌的情况下,还可选择在建筑物目身。 古塔纠倾部位和纠倾方法的选择,应根据塔身结构和地基基 础情况确定。纠倾部位除选择地基士外,还可以选用塔身塔体底 部隐蔽部位通过掏取塔身砖体实施,这种方法可不扰动原地基基 础,而且在地面施工,简单易行。 般建筑物加固纠倾的方法很多,大都适用于古建筑物。在 古建筑物倾斜中无以古塔居多,古塔属于国家宝贵文物,文物不能 再生,安全是第一位的问题,纠倾方法的选择,一定要做到可控、协 调、安全。 迫降、顶升组合协调纠倾法是近年来新创的一种古塔纠倾方 法,它不是两种方法的简单叠加组合,它通过迫降和顶升互动达到 变位协调,人为可控,提高纠倾效率。其最大的优点就是可控、变 形协调、速度快、精度高,不会对古塔造成再破坏,能确保古塔安 全,实践证明,这种方法是可行的,在条件具备时宜采用该法。

全,实践证明,这种方法是可行的,在条件具备时宜采用该法。 6.4.3古建筑物的纠倾施工是一项特殊工程,具有高难度、高风 险和高技术含量等特点。施工方法和施工工艺应根据具体情况进 行调整,采用信息化施工。

6.4.3古建筑物的纠倾施工是一项特殊工程,具有高难度、高风

古建筑物的纠倾施工,一般情况下采用先加固后纠倾的施工 程序,但对软弱地基应作好充分论证,决定施工程序,以保证古建 筑物安全。 对古塔可采用迫降顶升组合协调纠倾法施工。这种纠倾法是 集迫降法与顶升法之长,弃二者之短,将二者有机组合起来的一种 复式纠倾方法,其技术核心是钢筏承托(或用圈梁和框架托盘等) 千斤顶控制、钢丝绳内拉、保证塔体各部位同步协调:采用无外荷 加载,掏砖(土)不破坏机制(于斤顶储力),确保纠倾安全可控。 迫降顶升组合协调纠倾法的作用机理是在沉降少的一侧以迫 降为主,沉降多的一侧以顶升为辅;迫降以掏砖(土)为主,无外荷 加载为辅;顶升以保证钢筱的线性变位为主,适当增加上顶力,促 进古建筑物回复,如图3所示:

JCT622-2009 硅酸盐建筑制品用砂图3迫降顶升组合协调纠倾法原理

纠倾施工采用无外荷加载方式,即把储存在干斤顶上的力,逐 级卸荷加到钢筏上去,促进砖(士)条渐进破坏,此时应特别注意钢 筏的线性变位。当顶升区开始抬升时,应在该区施加一定的上顶 力,增加回复力矩,保持钢筏变位呈线性,促进塔体回复,如此反复 进行,直至千斤顶储力完全释放为止,再开始进行第二轮掏砖 (土)。 在纠倾过程中应及时进行数据处理,绘制应力图形,以便进行 新一轮掏砖(土)设计(包括孔径、间距和位置)、计算和绘图(包括 塔身位移轨迹图)。根据这些反馈信息,重新调整各种纠倾参数和 纠倾方向。方向的调整可通过掏砖(土)和干斤顶加荷、卸荷来进 行,直到预定目标为止。

6.5.1建筑物纠倾加固后,如果缺乏有效的防复倾措施,可能再 次倾斜。为保证纠倾成果和建筑物的长期稳定,防止纠倾过量和 纠倾不足,在纠倾设计时,应结合加固工程进行防复倾设计。

6.5.2定位墩、定位、定位梁等钢混凝土结构具有足够的承 载力,在纠倾过程中能控制建筑物的沉降,起到保护作用。纠倾完 成以后,可在其上进行锁定,使建筑物不再产生变形,起到防复倾 的目的。

7.1.1、7.1.2既有建筑物的增层,必须在符合城市规划各项要 求的前提下,进行细致深入的技术经济分析和论证。 7.1.4既有建筑增层后,应按整体结构考虑其安全性能,但其安 全性能要达到现行国家标准的规定,确实有困难。首先,大多数需 增层的既有建筑已使用多年,从设计使用年限方面来说,它不能与 新建建筑物等同;增层后的建筑物,其设计使用年限也不能与新建 筑物等同。其次,我国在1978年出版了第一本《抗震设计规范》。 比后,1989年及2001年先后两次进行修订,重新出版。这两次修 订,一次比一次完善文严格。按修订后的规范设计的建筑物,其抗 震性能也一次比一次提高。反之,建造年代越早的房屋,一般讲其 抗震性能越差。同时,房屋结构在经过多年使用后,其老化损坏的 程度也可能越严重,增层时的困难也越大。例如,某工程按78抗 震规范设计,已使用25年。如按2001抗震设计规范设计,则因地 震作用比78抗震规范增加很多,构造要求也有很大提高,鉴定结 果不满足要求,必须进行加固,这样抗震加固的代价太大。然而, 孩增层的“后续使用年限”是从增层工程完工后起算的(新建工程 的正常使用年限为50年),建设单位由于经济原因往往并不要求 有50年的正常使用期,经协商和论证认为,将增层后的“后续使用 年限”定为30年是合适的。最后按设计使用年限30年进行设计 与施工,并商定,在该增层工程竣工30年后,由建设单位负责组织 再对该增层工程进行检测鉴定。根据自前的工程抗震理论,在设 防烈度不变的前提下,设计使用年限为30年时的地震作用仅相当 于50年时的74%,抗震构造措施也可降低。这就为该工程的增

层开了绿灯。 根据以上论述,为使增层工程达到安全、适用、可实施性强、经 济合理的自标,本规范认定:增层后新老结构成为一个整体的建 筑。增层设计时应根据房屋的现状、使用要求、建造年代、检测鉴 定结果等,与建设单位共同协商确定增层后房屋的后续使用年限 即增层设计使用年限,在设防烈度不变的前提下进行增层设计,增 层改造后的新结构应符合相关规范的要求。 增层设计使用年限,是增层设计时选定的一个时期,在这一给 定的时间内,增层后的房屋建筑只需进行正常的维护,而不需进行 大规模的维修就能按预期的自的使用,完成预定的功能。结构在 规定的增层设计使用年限内,应具有足够的可靠度,满足安全性, 适用性和耐久性的要求。

7.2.2当增设管道层时,卫生间、盟洗室等房间,可在平面设计时

7.2.2当增设管道层时,卫生间、盟洗室等房间,可在平面设计时 作相应调整。 建筑物增层工程可分为向上增层、室内增层和地下增层三类。 可细分如表 2。

表2建筑物增层工程分类

7.3.6在多层砌体房屋顶部增加一层轻型钢框架房屋时,其墙 体、屋面均应采用轻型材料。设计时须注意新增部分与原有房屋 的协调,做好立面处理。

7.3.9外扩结构与原有结构之间若脱开,则应彻底脱开

一起则应连接得十分牢靠,切忌似连非连。似连非连不仅无效而 且有害。

7.4.1、7.4.2外套增层结构可采用不同的结构:底层框剪上部砌 体结构;底层框剪上部框架结构;底层框剪上部框剪结构;底层框 剪上部剪力墙结构;底层和上部都采用带筒体的框剪结构;底层框 架上部框架结构;底层框架上部砌体结构。 其中底层框架上部砌体结构和多层单排柱到顶的内框架结构 形式仅适用于非地震区。其它几种形式的选择,应根据原有结构 特点、层数、新增层数、抗震要求等因素确定。图7.4.2仅是外套 结构底部布置的示意。其中c图示意在既有建筑上外接层数较多 的建筑。这方面的成功工程实例很多,其中比较典型的有中石油 天然气总公司地球物理勘探局办公大楼由4层增至11层。 自前,有些原建筑为砌体结构的工程,在进行外套混凝土框架 结构增层时,为减小外套框架首层柱的计算高度和柱截面尺寸,在 下部各楼层标高处,用梁与原砌体结构的楼层相连;有的工程下部 混凝土柱直接贴在原砌体结构的外墙上(用锚筋与外墙相连)。这 些做法,形成在同一个结构单元中,砌体结构与混凝土结构混合承 重的结构体系。这类结构体系由于两种材料弹性模量、变形能力 等相差较大,两种结构间的连接情况比较复杂。在地震作用的各 阶段,各构件间的内力变化复杂,地震作用时可能发生各个击破的 情况。自前还没有一套完整的、符合实际情况的计算分析方法。 因此,原则上当既有建筑为砌体结构,在进行外套混凝土框架或框 架一剪力墙结构增层时,新老结构宜完全脱开。 7.4.3外套结构增层时一个很棘手的问题是:当原有结构层数大 于4层或更多时,将使底部外套柱子的横向计算长度很大,不仅需

排柱外套结构改为双排柱外套结构,以大幅度提高外套结构的刚 度。 原结构的加固常采用在原框架中加剪力墙或加交叉钢支撑 在原砌体结构中加横墙、墙体改为夹板墙或者加混凝土筒体等, 设计者可因地制宜地采用。沈阳某政府办公楼由4层框架结构增 至6层,在原框架中采用摩擦耗能交叉钢支撑,增加了框架的横向 刚度。地震时,该支撑系统还可通过交叉点处设置的摩擦阻尼器 来消耗地震能量,减轻震害

别世成 来消耗地震能量,减轻震害。 7.4.4外套结构跨越原建筑的横梁,是设计中较难处理的问题, 当跨度较大时,梁截面很高,使加层的层高随之加大。为了降低结 构高度可以采用:对梁施加预应力、采用型钢组合梁、采用失高等 于层高的空腹桁架等。

7.4.4外套结构跨越原建筑的横梁,是设计中较难处理

加层建筑的底层楼面,可利用原建筑的顶层屋面,但应妥善处 理新老建筑的交界边缘。辽宁某局办公楼由3层接至4层时,采 取在原建筑顶层屋面板上平铺一层40mm厚的砾砂,再浇筑 120mm厚的混凝土平板。平板与外套柱和外套纵梁相交接,既可 减少外套柱的计算高度,又利用平板和板上荷载的重量对砂层产 生压力。当地震发生时,平板随外套框架振动,与原建筑楼板之间 产生相对水平错动,通过摩擦消耗地震能量。由于接触面很大,耗 能减震效果很好。但采用这种做法应对整个结构体系进行动力分 折,设计比较麻烦。 7.4.5纵向框架系统比较好布置,宜成榻布置,尽量照顾到与横 标加润宝 旭兹

7.4.5纵向框架系统比较好布置,宜成榻布置,尽量照顾到

7.5.1~7.5.4室内增层一般与原建筑改造密不可分。当原有建 筑较宽大又较坚固时,室内增层结构可与既有建筑脱开处理;当朗 有建筑比较空旷又不够坚固时,通过室内增层既改善室内的使用 条件,又对既有建筑结构进行有效的加固。加固方式主要采取加

强连接的做法,根据外围护结构的类型、现状、抗震要求,因地 采取相应的连接加固措施。

7.5.7地下增层前的加固应包括下列内容:

1侧向支护:为避免或减少因地下增层施工产生的土体位移 和变形对建筑物的影响,可采用在原有建筑物基坑开挖周边或柱 间进行支护,形成支撑或支护墙体,承受施工引起的侧向土压力和 地基差异变形影响。 2地基与基础加固:为避免或减少因地下增层或土体开挖、 抽水引起原建筑物和相邻建筑物基础产生下沉,或因地下增层荷 载改变,需对原建筑物或相邻建筑物进行地基与基础加固。地基 和基础加固深度必须大于地下增层的升挖深度,以确保建筑物安 全。 3结构加固:当预估地下增层施工前后对既有建筑物造成的 影响较为轻微时,可采取加强既有建筑物的刚度和强度,以减少不 均匀沉降,且能承受由于不均匀沉降而产生的结构次应力。 地下增层工程中,如果被增层建筑物的基础须托换,宜采用桩 式托换法。其施工顺序如下: 1当被增层建筑物基础(或桩承台)理埋深小于地下增层高度 时,先做托换桩体,然后在原柱基础(或桩承台)以上做临时托换梁 (或托换承台),将托换结构与上部结构进行临时托换连接,然后进 行土方开挖直至地下室增层所需标高,再在地下室增层底板标高 以下做永久托换梁(或承台),将原托换桩和旧桩体相连形成新的 托换体系,然后将新的托换体系和被增层建筑物的柱子之间做永 久托换柱,将永久托换柱与原柱相连接,最后凿除(或切除)临时托 换梁(或托换承台)和地下室底板以上多余的桩体以及旧承台或旧 基础的宽大部分。 2当被增层建筑物基础(或桩承台)埋深大于地下增层高度 时,可视地下增层后的荷载变化情况进行基础加固和托换。采用 桩体托换时,亦先做托换桩体,在原柱上合适位置做临时托换梁

换承台),然后进行土方开挖到地下室增层所需的标高,再在 曾层底板标高以下做永久托换梁(或承台),最后凿除(或切 时托换梁(或承台)以及地下室底板以上多余的桩体。

7.6.2表7.6.2中的数据是唐业清教授等根据国内100多栋增 层房屋地基承载力的实测结果,经综合分析后提出的,同时还考虑 了原苏联既有建筑物增层改造时,地基承载力提高值的经验数值。 表7.6.2在《铁路房屋增层纠倾技术规范》TB10114一97中已采 用多年,使用中没有发现间题。本规范在《铁路房屋增层纠倾技术 规范》TB10114一97的基础上有适当降低,以确保增层工程的安 全。当为桩基础时应对桩身强度进行必要的验算。

8..I建筑物移位、纠、增层和改造过程中及其后期使用阶段 结构的受力状态是不完全相同的,应对结构的可靠性和抗震能力 进行检测和鉴定分析,当任何一个环节,无其是安全性不满足规定 要求或使用要求时,必须进行加固补强。 8.1.3本条是改造加固设计的基本要求,由于改造设计属于非常 规设计,应抓住影响结构安全的主要技术问题(如强度、变形等) 对次要问题,可适当放宽。对重要的改造项目应进行专门技术论 证后方可施工。

8.2.1我国结构改造的实践证明,对既有建筑进行改造加固,不 仅针对有关构件,更应着眼全局,针对结构的整体性,从结构体系 上改善和增强。这样效果非常明显,也较容易满足建筑物功能改 造的要求。

仅针对有关构件,更应着眼全局,针对结构的整体性,从结构体系 上改善和增强。这样效果非常明显,也较容易满足建筑物功能改 造的要求。 需进行结构改造的既有建筑中,有相当部分是纯框架结构 经过近二十年世界上各次大地震的震害表明,框架结构的侧移偏 大,较难满足规范的侧移限值;纯框架结构缺少多道防线,P一 效应显著,要满足“大震不倒”难度较大;此外框架结构的围护结构 和机电设备等在地震中损坏严重;填充墙在竖向和平面中的布置 (包括使用期间的改变)往往对整个结构的质量和刚度分布影响很 大。因此,针对框架结构的改造,宜在部分框架柱间增设混凝土剪 力墙,形成抗震性能更好的框架一剪力墙结构体系,也可在部分柱 间加交叉钢支撑(含带阻尼器的耗能支撑),形成带钢支撑系统的

框架结构体系。 纯框架结构若不加剪力墙和钢支撑,则改造后的总高度和层 数应加以限制,一般8度区不宜超过20m、5层,7度区不宜超过 28m、7层。 既有建筑为混凝土剪力墙体系时,结构改造往往是在剪力墙 中开大洞口,甚至切除柱间整道剪力墙。这将弓引起抗剪强度的削 弱和结构刚度的变化,由于刚度分布的不均引起竖向或平面不规 则现象。改造时应注意以下三点:1每层的抗剪强度不致过多削 弱,当取消一道剪力墙时,可在同轴线上补设新的剪力墙或加厚原 有的剪力墙;2当取消剪力墙引起刚度分布不均匀将产生过大的 扭转效应时,应在适当位置补设剪力墙或交叉钢支撑以消除扭转 效应;3在被凿开的大洞口或被切除的剪力墙的上下左右侧均应 按托梁和边缘构件的要求进行加固。 对于砌体结构的改造,除直接增层和进行常规的抗震加固外, 常遇的情况是切除部分墙段,扩大室内使用开间,抽墙增柱等。 常用的砌体结构改造方法是在原砌体结构中增设混凝土构造 柱(组合柱、约束柱)和圈梁(型钢或混凝土),形成束砌体结构体 系。对于一些五、六十年代修建的体量较大的砌体公共建筑,如 公楼、教学楼、宾馆等除按上述方法加固外,可将部分墙段(如楼、 电梯间以及部分相交的纵横墙内壁,改为混凝土砌体夹板墙、喷射 混凝土墙或增加各种高强加固网格复合层,形成复合墙体,在平面 中尽量连成闭合的筒体,形成带混凝土增强简体的砌体结构体系。 近年来,由我国建筑科学研究院研制成功的高强钢绞线网一聚合 物砂浆复合面层加固技术,具有高强、防火、耐久性好、聚合力强、 无污染等特点,已在许多重点工程中应用,效果很好,该技术不仅 可在砌体结构中应用,也适用于混凝土结构。 对于砌体结构公共建筑的中央天厅,也可在建筑平面内插入 一个完整的混凝土框架一剪力墙结构体系,通过新旧结构的有效 连接,形成新的混合结构体系。这在我国6、7度区是经常采用的

改造加固做法。 对于平面不规则的结构,如平面存在大凹槽、缺口时,可用同 样结构补齐,变成规则结构,平面存在大伸臂时,可在适当部分增 设抗扭剪力墙,减少扭转效应。 8.2.2在建筑物改造时,经常要求改变室内空间和平面布局,以 适应新的使用功能,一般是“扩小变大”,扩大柱网尺寸,增大层高

8.2.2在建筑物改造时,经常要求改变室内空间和平面布局,以 适应新的使用功能,一般是“扩小变大”,扩大柱网尺寸,增大层高, 拆除部分墙体,庭院加天顶等,方式众多。本条将各种改造方法归 纳为六种典型做法(图4)。

墙增墙法 (f)抽墙增柱法

图4几种典型改造方法

1抽柱法:其替代结构荷载传递通路一般是加固上部大梁, 相邻旁柱和地基基础,当跨度较大时宜另设托梁或托架,为减

少或避免上部结构变形和裂缝,应辅助于体外预应力措施。 2抽柱增柱法:替代通路主要是新增柱和上部被加固大梁。 :3抽柱断梁法:其替代通路和防裂措施同抽柱法。 4抽墙法:替代结构荷载传递通路是相邻墙体或被加固后的 相邻墙体及上部经加固后的大梁或墙梁,当跨度较大时应辅助于 体外预应力措施。 5抽墙增墙法:替代通路主要是新增墙和上部被加固大梁或 墙梁,宜采用预应力防裂措施。 6抽墙增柱法:替代通路主要是新增柱和上部被加固后的墙 梁,宜采用预应力防裂措施。 采用以上各种改造方法时,首先应对既有结构进行整体性加 固,按本规范第8.2.1条的方法改善并增强既有建筑的结构体系; 然后对受影响的梁、柱、墙、基础等构件进行局部加固(方法见8.3 节)。 8.2.4混凝土剪力墙开洞后,应考虑侧向刚度的减小及承载力的 降低。开洞较小(<300mm)时,可不作加固处理;开洞尺寸为300 ~500mm时,应于洞口周边双面粘贴扁钢进行补强,开洞尺寸为 510~1000mm时,应在洞周边外包型钢边框进行加固,并将墙中 被切断的受力钢筋与边框塞焊连接;当洞宽为1010~3000mm 时,型钢框尚应向洞外延伸,其长度应不小于1/3洞宽;当洞宽 >3000mm时,应按托梁拆墙方法进行加固处理。墙体开洞宜采 用切割机或钻芯机施工。 砌体墙开洞后,洞边可设混凝土边框,洞顶设混凝土过梁。楼 板开洞后局部切断了原有传力路径和配筋,方面促使洞口周边 板的内力增大,造成应力集中,另一方面板筋减少,承载力降低,因 此应对开洞后的结构进行内力分析和承载力验算,根据计算结果, 进行洞口加固设计。 楼板开洞加固处理应根据楼板的性质(梁式楼盖、无梁楼盖, 简支板、连续板、双向板、预应力板、非预应力板)、开洞部位(边远

中部开洞大小及形状差异,分别进行相应的最合适的加固处理方 法。 作为简化处理,当垂直板受力方向的洞口宽度6≤300mm或 孔洞直径D<300mm,且切断钢筋数量<5%总量时,可不作处 理;当b≤1000mm或D≤1000mm,且切断钢筋数量≤20%总量 时,可采用补偿配筋法,将板中切断的钢筋补设于洞口边。补加的 钢筋(包括钢板、碳纤维片等)总量应大于原有钢筋总量的1.2倍 当6>1000mm或D>1000mm时或切断钢筋数量>20%总 量时或在洞口边存在较大集中荷载时,以及预制板切断主肋时,均 应于洞口边另设边梁支承传力。一般采用型钢边梁,边梁与楼板 间应采用锚栓连接,并后灌环氧树脂,使之结为一体;边梁端部应 插人墙,墙凿洞大小应满足局部承压要求,洞采用强度大于C30 的膨胀混凝土灌填。 无粘结预应力楼板开洞切断预应力筋后,该预应力筋就完全 丧失功能,对整体张拉的楼盖而言,影响范围很大,故在进行洞口 加固的同时,尚应对被切断的预应力筋进行预应力恢复处理。当 开洞<1m或D1m时,可采用封闭型钢框方案,即与洞口四周 增设组合型钢框,将切断的预应力钢筋重新张拉,并锚固于型钢 框。当6>1m.或D>1m或切断的预应力筋较多,或洞口周边存 在较大的集中荷载,或切断梁肋时,则应另设封闭支承梁。 8.2.5在平屋顶上增设坡屋顶俗称“平改坡”,是目前城市改造中 经常采取的方法,其优点是:美化市容,解决平屋顶防水、保温问 题,对缓解砌体建筑顶部墙体温度裂缝也大有好处。 新增的坡屋顶应尽量采用轻型钢结构和轻型屋面,以减轻对 原有建筑的负担,但要注意与原有建筑的可靠连接。根据各地的 经验,当原有多层居住建筑已按《建筑抗震设计规范》GBJ11一89 设计施工时,新增一层坡屋顶对下部结构一般不会出现不良影响 近年来,我国些地方出现了在框架结构上采用轻钢结构加

8.2.5在平屋顶上增设坡屋顶俗称“平改坡”,是目前城市改

新增的坡屋顶应尽量采用轻型钢结构和轻型屋面,以减轻对 原有建筑的负担,但要注意与原有建筑的可靠连接。根据各地的 经验,当原有多层居住建筑已按《建筑抗震设计规范》GBJ11一89 设计施工时,新增一层坡屋顶对下部结构一般不会出现不良影响, 近年来,我国些地方出现了在框架结构上采用轻钢结构加 层(层数为2~3层),已形成一种新的结构改造形式。轻钢结构加

层的墙体和屋面大多采用彩钢复合板,具有自重轻,地震作用小等优点,对下部结构和地基基础影响较小。由于加层部分与原结构的质量与刚度相比,有较大变化,因此不仅要进行加层部分的设计,还应进行结构的整体分析(宜采用振型分解反应谱法进行分析计算)。8.3结构改造方法8.3.1结构加固有不同的分类方法,按受力性质分有静力加固和抗震加固:按加固对象分有结构构件加固和房屋整体加固:按加固方法分有直接加固和间接加固。提高结构的抗震能力和抗侧向荷载能力一般是采用整体性加固,仅提高静力荷载下截面的承载能力时一般采用直线加固方法,存在裂缝的构件在加固前应首先进行裂缝修补。涉及建筑物移位、纠倾、增层和改造主要是整体加固、构件加固及裂缝缺陷修补等,表8.3.1是最常用的方法,应因地制宜合理选用。采用有机材料的加固方法应注意其耐久性问题。8.3.2建筑物移位和纠倾是采用强力办法从一个位置搬到另一个位置,或从一种状态变成另一个状态,过程中要求结构具有足够的刚性,因此,本条强调了建筑物移位、纠倾加固的重点是结构的整体性。8.3.3建筑物位移、纠倾和增层加固设计,在施工阶段,是暂时的、短期的,在使用阶段,属长期的、永久的,因此,其安全度取值应有所区别。8.3.4房屋增层和改造必然会引起相关结构构件内力增大和可靠性降低,故应对可靠性不满足要求的构件直接进行加固。有的增层和外扩结构改造,新旧结构间还会产生差异沉降,对此,应严加控制和要善处理。8.3.5建筑物移位加固设计主要是托盘结构设计及结构整体性加强。托盘结构好比船或火车箱,它须具有足够的刚度和整体性。.103:

当然,火车和轮船运行时必然伴随着一定的振动和颠簸,建筑物应 能经受得住这种振动和颠簸,其关键就在于结构的整体性。 8.3.6建筑物倾斜,多数情况下是以整体形式倾斜,尤其是建筑 物无任何裂损迹象时。因此,建筑物纠倾也必须是整体地纠倾,否 则建筑物就会出现裂缝。不同类型的建筑结构,其整体性及变形 适应能力是不一样的,箱形基础现浇剪力墙结构最好,框架结构次 之,但框架结构对差异沉降的适应能力较好,装配式结构整体性较 差,砌体结构的整体性和对变形的适应能力都较差。纠倾方法必 须与结构的整体性和变形能力相适应,否则就必须进行整体性加 固。

当然,火车和轮船运行时必然伴随着一定的振动和颠簸, 能经受得住这种振动和颠簸,其关键就在于结构的整体性

8.3.6建筑物倾斜,多数情况下是以整体形式倾斜,尤

差,砌体结构的整体性和对变形的适应能力都较差。纠倾方法必 须与结构的整体性和变形能力相适应,否则就必须进行整体性加 固。 8.3.7建筑物整体性加固往往需要增设新的构件与既有结构形 成一体,共同工作,如砌体结构增设圈梁、构造柱,框架柱增设柱间 支撑,大梁、屋架间增设水平支撑,建筑物内部增加梁板等水平构 件、抗震墙柱等竖向构件等,增设构件的关键是与原有结构的连接 应可靠,保证新增构件在结构中有效的发挥作用。连接方式,构造 要求应按现行《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定、《钢 结构加固技术规范》CECS77第4章、《砖混结构房屋加层技术规 范》CECS78第5章的规定。 8.3.8结构构件加固的方法很多,包括承载力提高,刚度增大和 裂缝控制等。本条是按材质划分的构件加固的方法。设计人员要 根据结构的特点和加固方法的适用性进行多方案的分析、比较,选

成一体,共同工作,如砌体结构增设圈梁、构造柱,框架柱增设柱间 支撑,大梁、屋架间增设水平支撑,建筑物内部增加梁板等水平构 件、抗震墙柱等竖向构件等,增设构件的关键是与原有结构的连接 应可靠,保证新增构件在结构中有效的发挥作用。连接方式、构造 要求应按现行《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定、《钢 结构加固技术规范》CECS77第4章、《砖混结构房屋加层技术规 范》CECS78第5章的规定。

8.3.8结构构件加固的方法很多,包括承载力提高,刚度增 裂缝控制等。本条是按材质划分的构件加固的方法。设计人 根据结构的特点和加固方法的适用性进行多方案的分析、比辑 择最优方法,切实做到技术可靠、经济合理、方便施工。

8.3.9多数工程在移位、纠倾前混凝土结构及砌体结构的裂缝和

8.3.9多数工程在移位、纠倾前混凝土结构及砌体结构的裂 缺陷或多或少存在。既有裂缝和缺陷,应先进行处理,施工过 出现的新裂缝,应先分析原因,并即时加以改进,对于一般细 缝,可在竣工前处理

混凝土结构和砌体结构的裂缝在建筑物中经常见到,首先应 分析裂缝的原因和危害性,然后在适当的时间、选择合适的方法进 行处理,如地基沉降引起的裂缝,应在沉降稳定后进行处理:温度

引起的活动裂缝,应采用弹性材料进行修补;承载力不够引起的裂 缝,裂缝处理的同时应进行承载力加固;钢筋锈蚀引起的裂缝,应 先对钢筋除锈等等。处理裂缝的目的是防止结构耐久性降低、保 持结构的完整性、恢复结构的使用功能(如防水、防渗)、改善结构 外观质量等。国内外对于裂缝修补方法研究很多,处理方法主要 有表面封闭、压力灌浆和填充密封法三种,较大的受力裂缝除进行 常规修补外,尚应作局部加固补强。 钢结构、木结构构件出现裂纹,应先分析其原因及危害性,有 针对性的采用有效的修补方法。

8.3.10选择收缩性小,粘结性好的混凝土和提高加固月

.3.10选择收缩性小,粘结性好的混凝士和提高加固用混 强度等级是为了保证新旧界面的粘结强度,兼有减小加固部 只的作用。

8.3.11混凝土结构或砌体结构外观缺陷和截面损伤修

8.3.12加固结构存在二次受力和共同工作问题,后加音

用高强度的钢材在结构破坏时很难发挥其作用,相反低强度等级 的钢材可充分发挥其作用,还有可焊性好的优点。当然在采用预 应力加固法时,可选用高强度等级的钢材。 8.3.13本条规定了连接材料的性能要求和选用时应符合的标

提出基本要求,砌体构件裂缝修补材料主要选用水泥聚合灌浆液 如水泥加108胶、水泥加聚醋酸乙烯乳液(简称乳胶)、水泥加硅酸 钠(水玻璃)等,混凝土构件裂缝修补材料主要选用环氧树脂、甲基 丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、丙烯酸树脂、聚胺酯各种聚合物和水泥浆 液等,应根据结构类型和裂缝性质选用。

8.3.15本条规定了加固施工的基本要求。

9.1.1建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中,首先遇到和要解决 的是地基基础问题。当地基承载力或变形不能满足要求时,应通 过方案比较,选择经济合理、施工简便、效果可靠的方法对地基进 行加固。同时应根据原基础的状态、荷载大小等对基础进行加固。 常用的地基基础加固方法见表3。

表3地基基础加固方法分类

随着我国工程规模的扩大,相应的工程质量事故也连年不断, 建筑物产生过量沉降或不均匀沉降,造成了许多不应有的损失。 构成事故的原因一般有人为的不安全行为和自然灾害造成的 不安全状态,例如设计人员不遵照国家规范设计,施工人员违反规 程作业、偷工减料和弄虚作假等,此外还有施工管理混乱,质量检 查监理工作失责,不执行规章制度等等因素。自然灾害造成的事 效往往是不可抗拒的,而人为造成的事故是主要的,而且是可以制 止的。 建筑物产生过量沉降或不均匀降的因素及对策见表4

表4工程建设中产生过量沉降或不均匀沉降的因素及对第

当地下工程施工时,会产生影响范围内的地面建筑物或地下 管线的位移和变形,尤其对国内一些古老城市的旧房基础和地下 管线更为复杂,必须采取切合实际的工程保护预防措施,以保护施 工区周围的环境。 9.1.2常用的地基基础加固方法可分为基础加固法,基础托换 法、地基加固法和组合加固法。基础加固法常用有基础补强注浆 加固法、扩大基础底面积法、加深基础法以及同时采用基础补强注 浆加固、加深并扩大基础底面积等的综合加固方法等。基础托换

当地下工程施工时,会产生影响范围内的地面建筑物或地下 的位移和变形,尤其对国内一些古老城市的旧房基础和地下 更为复杂,必须采取切合实际的工程保护预防措施,以保护施 固围的环境

,1.2常用的地基基础加固方法可分为基础加固法、基础 去、地基加固法和组合加固法。基础加固法常用有基础补强氵 加固法、扩大基础底面积法、加深基础法以及同时采用基础补 加固、加深并扩大基础底面积等的综合加固方法等。基础

法常用有锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法、桩式托换法、后 压浆桩法、抬墙梁法和沉并托换加固法等。地基加固法常用有注 浆加固法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌桩法、加筋水泥士桩锚法、 双灰桩法和化学灌浆法等。组合加固法是指包括地基加固、基础 加固与托换同时与结构加固配合进行的组合加固方法。 制定建筑物地基基础加固方法与播施应搜集以下资料:建筑 物的设计图纸及相关资料、现场的岩土工程勘察资料、建筑物沉降 观测资料、建筑物的结构、构造和受力特性资料、建筑物地基基础 施工资料、周围建筑物与地下管线资料、建筑物使用期间实际情况 及现场检测、鉴定评估报告等

9.2.1基础补强注浆加固法的特点是:施工方便,可以加强基础 的刚度与整体性。但是,注浆的压力一定要控制,压力不足,会造 成基础裂缝不能充满,压力过高,会造成基础裂缝加大。

9.2.2扩大基础底面积法的特点是:经济有效;加强基础风

对条形基础应划分成单独区段,分批、分段、间隔分别进行施 工。决不能在基础全长上挖成连续的坑槽或使坑槽内地基土暴露 过久而使原基础产生和加剧不均匀沉降。沿基础高度隔一定距离 应设置锚固钢筋,可使加固的新浇混凝土与原有基础混凝土紧密 结合成为整体。

9.2.3加深基础法的特点是:经济有效;有效减少基础沉降;不得

加深基础法是直接在基础下挖坑,再在坑内浇筑混凝土,以增 大原基础的埋置深度,使基础直接支承在较好的持力层上,用以满 足设计对地基承载力和变形的要求。其适用范围必须在浅层有较 好的持力,不然会因采用人工挖坑而费工、费时,又不经济;另 外,场地的地下水位必须较低才合适,不然人工挖土时会造成邻近

土的流失,即使采取相应的降水或排水措施,在施工上也会带来困 难,而降水亦会导致对既有建筑产生附加不均匀沉降的隐患。 所浇筑的混凝土墩可以是间断的或连续的,主要取决于被托 换的既有建筑的荷载大小和墩下地基土的承载能力及其变形性 能。

9.3.1锚杆静压桩的设计与施工及其构造,可参照行业

图5锚杆静压桩封桩节点示意

对沉降敏感的建筑物或要求加固后制止沉降起到立竿见影效 果的建筑物(如古建筑、沉降缝两侧等部位),其封桩可采用预加反 力封桩法(图6)。通过预加反力封桩,拖带沉降可以减少50%,一 般为1.5~~2cm,收到良好的效果,

图6 预加反力封桩示意

具体做法:在桩顶上预加反力(预加反力值一般为1.2倍单桩 承载力),此时底板上保留了一个相反的上拨力,由此减少了基底 反力,在桩顶预加反力作用下,桩身即形成了一个预加反力区,然 后将桩与基础底板浇捣微膨胀混凝土,形成整体,待封桩混凝土结 硬后拆除桩顶上的千斤顶,桩身有很大的回弹力,从而减少基础的 拖带沉降,起到减少沉降的作用。 常用的预加反力装置为一种用特制短反力架,通过特制的预 加反力短柱,使千斤项和桩顶起到传递荷载的作用,然后当千斤顶 施加要求的反力后,立即浇捣C30或C35微膨胀早强混凝土,当

封桩混凝士强度达到设计要求后,拆除千丘顶和反力架

9.3.3树根桩也称之为微型桩或小桩,其构造设计可

求进行: 1)桩身混凝土强度等级应不小于C20,钢筋笼外径宜小于设 计桩径40~60mm。主筋不宜少于3根。对软弱地基,主 要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2长;主要承 受水平荷载时应全长配筋。 2)树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的 验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增 设新的桩承台。 3)树根桩当采用二次注浆方法时,泵的最大工作压力不应低 于4MPa,且最高压力以抬不动基础为宜。 9.3.4坑式静压桩法是采用既有建筑自重做反力,用千厅顶将桩 段逐段压人土中的托换方法。斤上的反力梁可利用原有基础 下的基础梁或基础板,对无基础梁或基础板的既有建筑,则可将底 层墙体加固后再进行托换加固。 当地基土中含有较多的大块石、坚硬粘性土或密实的砂土夹 层时,由于桩压入时难度较大,需要根据现场试验确定其适用与 否。 坑式静压桩法对封桩的构造要求:对钢筋混凝土方桩,顶进至 设计深度后即可取出干斤顶,再用C30超灌或微膨胀早强混凝土 将桩与原基础浇注成整体。当施加预应力封桩时,采用有效托换 支架结构,而后浇注混凝土。对钢管桩,应根据工程要求,在钢管 内浇注C20微膨胀早强混凝土,最后用C30超灌或混凝士将桩与 原基础浇注成整体。 9.3.6桩式托换法的特点是承载力提高的幅度大,受力比较明

9.3.4坑式静压桩法是采用既有建筑自重做反力,用千」

9.3.9后压浆桩法就是通过在桩底和桩侧进行高压注浆

同时也便于成桩的设备选型。 9.3.11抬墙梁法类似于结构的“托梁换柱法”,因此在采用这种 方法时,必须掌握结构的形式和结构荷载的分布,合理的设置梁下 桩的位置,同时还要考虑桩与原基础的受力及变形协调。 9.3.13沉并托换加固法的特点就是能提供较大的承载能力,同 时易于检查持力层的土质情况是否符合设计要求。缺点是施工作 业面要求大,施工过程容易扰动周边的土。

4.1注浆加固法亦称灌浆法,是指利用液压、气压或电化学原 通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤 等方式,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位 经一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整 ,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结 体”。 注浆设计前宜进行室内浆液配比试验和现场注浆试验,以确 设计参数和检验施工方法及设备,也可参考当地类似工程的经 确定设计参数。 注浆方法及压力控制标准参见以下规定: 1)对土体地层,注浆方法可采用打入花管注浆法、套管护壁注 浆法、循环钻灌注浆法、套壳花管注浆法,注浆每次提升高 度在300~500mm;对岩石地层,注浆方法可采用栓塞注浆 方法,每次提升间距在5m左右。其注浆方法参见《水工建 筑物水泥灌浆施工技术规范》SI.62一94。 2)对劈裂注浆的注浆压力,在砂土中,宜选用0.2~0.5MPa; 在粘性土中,宜选用0.2~0.3MPa。对压密注浆,当采用 水泥砂浆浆液时,落度宜为25~75mm,注浆压力为1~7 MPa。当落度较小时,注浆压力可取上限值。当采用水 泥一水玻璃双液快凝浆液时,注浆压力应小于 1MPa。

9.4.2、9.4.3高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管 钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为20~ 40MPa的高压射流,从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆 以定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固 后,在土中形成一个固结体。 高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有 关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)、定向喷射(简称定喷)和摆动 惯射(简称摆喷)三种型式。托换加固中一般采用旋转喷射,即旋 喷桩。当前,高压喷射注浆法的基本工艺类型有:单管法、二重管 法、三重管法和多重管法等四种方法。, 旋喷固结体的直径大小与土的种类和密实程度有较密切的关 系。对粘性土地基加固,单管旋喷注浆加固体直径一般为0.3~ 0.8m;三重管旋喷注浆加固体直径可达0.7~1.8m;二重管旋喷注 浆加固体直径介于上述二者之间。多重管旋喷直径为2.0~4.0m。 一般在粘性土和黄土中的固结体,其抗压强度可达5~10MPa 砂类土和砂砾层中的固结体其抗压强度可达8~20MPa,固结体的 抗拉强度一般为抗压强度的1/5~1/10。 9.4.4水泥土搅拌桩法由于设备较大,一般不用于既有建筑物的 地基加固与托换。在相邻建筑施工时,要考虑其挤土效应对相邻 基础的影响和危害。 9.4.5、9.4.6加筋水泥土桩锚法是一种新开发的地基基础加固 方法,由于施工采用钻进注浆、搅拌、插筋,一次完成,因此没有泥 浆的污染,成桩质量可靠,可用于抗拨或抗压桩,但是该方法有一 定的挤土效应,在实际应用时要充分考虑到对相邻基础的影响。 加筋水泥土桩锚法的设计、施工及其构造,可参照中国工程建设标 准化协会标准《加筋水泥土桩锚支护技术规程》CECS147:2004执 行。 1根据成型方向,加筋水泥土桩锚体可分为:竖向、斜向或水 平向三种型式(图7)

图7加筋水泥土桩锚体的型式

2根据成型方法,加筋水泥土桩锚可分为:注浆加筋水泥土 桩锚支护;高压旋喷加筋水泥土桩锚支护;搅拌加筋水泥土桩锚支 护和一次成锚式加筋水泥土桩锚支护

3采用加筋水泥土桩铺支护应符合下列条件:

3采用加筋水泥土桩锚支护应符合下列条件: 1)注浆加筋水泥土桩锚支护适用于软土厚度不大于2m或混 合地层,不宜在深厚淤泥中采用。锚杆长度不宜天于10m 锚体间距不宜大于1.2m×1.2m。 2)高压旋喷搅拌加筋水泥土桩锚支护适用于软弱的淤泥层和 松散的砂土层。桩墙长度应按计算确定,桩墙嵌固长度宜 进入隔水层1~2m,锚体长度不宜小于1.0~1.5倍基坑 深度,间距不宜大于1.5m×1.5m,直径宜为0.3~0.8 m,按梅花形布置。 3)搅拌加筋水泥土桩锚支护适用于较厚的软弱淤泥层、松散 粉细砂或砾石层。镭杆长度应按计算确定,桩墙嵌固长度 宜进入隔水层1~2m,锚体长度不宜小于1.0~1.5倍基 坑深度,间距不宜大于1.5m×1.5m,直径宜为0.20~ 0.8m,按梅花形布置。 4)斜向桩锚体与水平面的夹角宜采用15°~35°。 4可根据下列情况分别选用水泥掺量(按被加固土体质量 1)当水泥土桩锚体用于止水时,对粉砂、中砂、粗砂、松散砾砂 和填土层,水泥掺量宜为12%~15%:对可塑~流塑淤泥 粘性土和粉土层,水泥掺量宜为12%~13%。 2)水泥土桩锚体用于挡土时,对粉砂、中砂、粗砂或松散砾砂 和填十层,水泥掺量宜为12%~14%,对粉七、粉质粘十层 水泥掺量宜为13%~14%,对流塑~可塑淤泥、淤泥质士 层,水泥掺量宜为15%~18%。 7双灰桩法适应于无地下水的情况下,其特点是:经济有效: 性、机动性强;施工简单,施工作业面小等。 双灰桩法施作时一定要对称施工,以防双灰料膨胀不均匀造 基础拉裂。

小,加固效果比较快。但是,这种方法对地下水有一定的污染,当 施工场地位于饮水源、河流、湖泊、鱼池等附近时,对注浆材料和浆 液配比要严格控制。 9.4.11组合加固法是在建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中, 由于地基、基础的状态不同,往往只用一种加固方法难于奏效,常 把儿种方法共用,可取得较好的加固效果。例如,进行基础加固的 同时也加固地基;采用锚杆静压桩或其它桩型加固地基的同时,也 采用基础外包混凝土或扩大其支承面积:把箱型结构与压入桩结 合等等,以达到最有效的加固效果。 组合加固法的特点是:灵活多样、针对性强、效果显著、经济合 理。但是,由于多种方法的并存成都某弱电工程施工组织设计_secret,要充分考虑基础的受力和沉降变 形的协调

10.1.1~10.1.6建筑物移位、纠倾、增层和改造工程是特种工 程,也是比较复杂的工程,其质量检测与验收有其特殊性。本节强 调除满足本规范各章的要求外,尚应满足国家现行有关工程质量 检测与验收标准的要求。

10.2.1本规范所包含的工程为特种工程,与一般建筑工程不同。 而各特种工程对安全、质量卫生、环境保护和公共利益起决定性作 用的项目也不同。本条根据各特种工程的具体情况,列出了移位、 纠倾、增层和改造及地基加固等工程的主控项目

长城杯-钢筋施工方案1~10.3.4工程的质量验收执行现行国家标准《建筑工程施 量验收统一标准》GB 50300的规定。

统书号:1580177·031 定价:25.00元

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