某旧房结构加固改造设计方案 依据现场踏勘、基础图纸(原设计图纸已遗失,仅遗留临近同类宿舍楼一张基础图纸)和《鉴定报告》了解到:该房屋为五层砖混结构房屋,采用墙下混凝土条形基础。除卫生间区域为混凝土现浇板,其它区域均为混凝土预制空心板,不满足刚性楼板要求。承重墙为240厚烧结砖和混合砂浆砌筑。房屋一层、三层、五层顶设置有圈梁,其它层未设置圈梁。房屋在楼梯间、纵横墙交接处、外墙四角等未设置构造柱。房屋整体性一般,结构基本无抗震性能。
某旧房结构加固改造设计方案
依据现场踏勘、基础图纸(原设计图纸已遗失,仅遗留临近同类宿舍楼一张基础图纸)和《鉴定报告》了解到:该房屋为五层砖混结构房屋,采用墙下混凝土条形基础。除卫生间区域为混凝土现浇板,其它区域均为混凝土预制空心板,不满足刚性楼板要求。承重墙为240厚烧结砖和混合砂浆砌筑。房屋一层、三层、五层顶设置有圈梁,其它层未设置圈梁。房屋在楼梯间、纵横墙交接处、外墙四角等未设置构造柱。房屋整体性一般,结构基本无抗震性能。
时至今日,该房屋已建成40余年,结构质量下降(钢筋露筋、锈蚀、锈胀;混凝土酥裂、粉化、脱落;砌体腐蚀、松散、酥化),加上本次改造为酒店,需做加固改造后方可重新投入使用。
本次仅做结构安全性加固和结构修缮,不考虑抗震加固(抗震需要全楼加固,造价太高,远超业主预算)。
一. 房屋南侧阳台拉直封板改造
原阳台悬挑1.5m,悬挑尺寸不大,无需设置柱子做成框架结构(设置柱子时其下还需增设基础,更为不经济),做成悬挑结构最为经济。
增设插入墙体现浇钢筋混凝土挑梁(需要卸载支撑,卸载支撑见后续设计图纸),与旁边悬挑梁标高齐平,有圈梁时与楼层圈梁连为整体,必要时加固其下墙体。
新增楼板采用预制空心板(为成品构件,仅需吊装铺设),与旁边悬挑阳台预制空心板平齐。因预制空心板需要一端铺设在原悬挑梁上,原悬挑梁采用加大截面加固处理(仅需加宽,加宽时无需卸载)。
做法如下:
查阅原基础图纸,南侧无阳台(原设计荷载大)处基础截面与有阳台(原设计荷载大)处基础截面尺寸一样,说明阳台拉直封板后,原基础承载力可以满足要求,南侧基础无需加固。原基础布置如下图:
二. 房屋北立面拆除
因北立面紧邻外墙需加建2.0m宽走廊,北立面凸出墙面的楼梯、卫生间、阳台整体静力拆除。拆除必须采用“静力钻孔、静力切割、人工轻锤”方法,严禁采用“爆破、冲击力较大的钻孔、人工重锤”方法,以免影响原结构。
三. 房屋北立面加建
为减少施工工期,尽快保证酒店投入使用,北立面加建部分采用钢框架结构。钢梁钢柱采用成品热轧H型钢,楼板采用压型钢板混凝土组合楼板。
紧邻原结构一跨不设柱子,钢梁直接支承在砌体承重墙,其下设置梁垫,必要时支承部位墙体加固处理。柱距控制在6.6m左右,柱数量控制在22根,可最大限度减少基础工程量。长度约80m,超框架结构混凝土构件55m温度伸缩缝间距要求。不设双排钢柱子,设置后浇带解决组合楼板中的混凝土收缩问题。结构布置如下图:
查阅基础图纸,经简单计算复核,支承钢梁的部分砌体承重墙下条形基础(属于浅基础)承载力不够,采用200边长锚杆静压方桩加固墙下条形基础,桩长按25m考虑。
因武汉位于长江冲击沉淀而层的软土地基上,地面以下超20m均为淤泥质软土,做成浅基础会有较大沉降。宿舍楼已建成40余年,其沉降已完成,不会再有沉降。故加建钢框架部位采用φ400直径长螺旋钻孔灌注桩基础(桩基础基本不会有沉降),用以解决新老建筑沉降差问题,避免加建后出现沉降裂缝,影响结构安全和酒店营业。
四. 承重墙整体拆除改造
因酒店功能要求,南侧阳台拉直封板改造后,需整体拆除此部位承重墙体,留下240宽墙垛,用作新增梁支座。由五层~一层顺序依次拆除,拆除时需设置卸荷支撑,见下图:
拆除同时由五层~一层施工现浇承重梁,承重梁置于预留240宽墙垛上,做法见下图:
五. 承重墙门窗洞口改造
原门窗洞口需封堵时,采用MU15页岩实心砖+M10水泥砂浆直接砌筑封堵(墙顶平砌,不可斜砌,需完全满足承重墙砌筑要求)。
承重墙开门窗洞口时,需不同楼层、同一楼层之间跳开施工,同时楼板采取临时卸载支撑措施,尽量减小对原结构的不利影响。需控洞口宽度在1.2m以下,采用角钢过梁加固做法处理,此种做法相较混凝土过梁更为方便、经济,做法如下图:
六. 预制空心板加固
卫生间部位预制空心板因开凿穿管洞,截面削弱较多(空心板500宽,开凿φ100洞口即削弱20%截面),需做承载力加固。每块预制空心板仅可开凿一个穿管洞,需开多个时,只可顺着铺设方向对齐开设。做法如下图:
七. 结构修缮
1 墙体存在裂缝时,填补裂缝后M20聚合物抗裂砂浆挂网压抹修复,做法如下图:
2 预制空心板存在拼缝时,填补裂缝后M20聚合物抗裂砂浆挂网压抹修复,做法如下图:
3 梁板底部混凝土保护层酥裂、粉化脱落、钢筋锈蚀严重时,除锈后按以下做法修复,做法如下图:
八. 其他
从成本控制上考虑,本房屋仅做局部结构安全性加固和结构修缮,不进行整体承载力加固。
原结构剩余设计使用年限为10年(设计50年,已使用40余年)。因未做整体承载力加固,故规定加固部位的后续使用年限为剩余设计使用年限10年,加固部位满10年后应对其重新进行检测和评估,以便确定是否继续加固后延长其使用寿命。
轩辕神农
2024年4月8日