第一卷层厂房结构综合加固技术
哈尔滨市某厂总装车间,建筑面积3716.71m2,长102m,宽16.20m,2层(局部3层)。二、三层间设沉降缝一道,三层屋面板标高12.30m,二层为内框架结构,三层为混合结构,承重外墙厚49cm,内墙厚24cm,毛石条基,设有基础圈梁。竣工不久发现三层12~20轴间的36.54m区段内承重墙体严重裂缝、窗间墙开裂错位、墙体倾斜、梁板及楼梯开裂并倾斜、外墙钢窗变形、圈梁裂缝,已不能安全使用,须及时加固处理。
第1章结构加固前状况
承重墙体裂缝。内外墙体裂缝264道,裂缝宽度1~28mm,裂缝长度600~2800mm,均为45斜裂缝。6个承重窗间墙(厚49cm)裂缝,其中2个窗间墙裂透失稳。
内外墙各l处 倾斜,墙体沿裂缝方向错位20~30mm。
梁板、楼梯、圈梁共有裂缝41道,裂缝宽度0.1~0.3mm。
楼板倾斜,倾斜后高差120mm,由于楼板倾斜,大部分内门不能开关。
外侧钢窗变形后成为平行四边形,窗户不能开启。
底层室内水泥地面下沉,室外散水坡下沉塌陷。
经基础开挖后详细观察,地基持力层下陷,严重处基础悬空,其下出现距离基底148cm的坑穴。
该区段建筑处于危险状态,厂方已作出拆除重建的决定。
第2章产生问题的原因
经全面调查,该厂房12~20轴区间内有一丁字形防空通道,通道顶标高距自然地面9m,在离12~20轴外墙3m附近有一防空洞入口,由于整个建筑物坐落在地势最低洼处,雨后地表水聚集流入防空洞内,其土质具有湿陷性,长期受水浸后逐层塌落而沉陷,致使上部结构遭到严重破坏。-
第3章补强加固措施
厂房的补强加固共分两部分,基础部分采用钢筋混凝土灌注桩加承台梁的方法,并采用了石灰挤密桩进行地基加固。上部结构的补强加固是在基础部分加固10个月后,确认基础沉降基本稳定的情况下进行的,为加强结构的整体性,采用了拉杆加固法;开裂失稳的窗间墙则采用先包后灌加固法;混凝土构件裂缝、墙体裂缝采用化学灌浆补强法;最后进行侧窗整形、楼板提升找平及重新装修。为减少经济损失,加固工作是在不停产的情况下进行的,现就上部结构综合加固法作一简要介绍。
9-20-3-1拉杆加固
为加强结构的整体性,在厂房的12~17轴,沿横墙在每层楼板面层标高处设置φ20预应力拉杆(图9-20-1),螺杆为φ22(d=22mm螺母),采用千斤顶施加预应力,预应力拉杆穿墙钻孔必须使用冲击钻,禁止人工凿孔,拉杆垫板采用∟75×10角钢,以使拉杆与墙体共同工作。,
9-20-3-2钢筋混凝土短梁加固
承重砖墙裂缝宽度超过5mm以上,或开裂后错位的墙体,在进行楼面支顶后,采用钢筋混凝土短梁进行加固。即每隔50cm,以裂缝处为中点向两边各延伸50~75cm,将高50cm范围内的墙体拆除,配主筋4¢12,箍筋¢6@200,支模后,灌注C15号混凝土,捣制混凝土短梁,见图9-20-2。
9-20-3-3化学灌浆补强加固
对混凝土构件(楼板、圈梁、楼梯)裂缝及承重砖砌体裂缝宽度大于0.1mm、小于0.5mm的墙体,采用建筑结构化学灌浆法进行补强,该方法是将一定的化学灌浆材料配制成浆液,用压送设备将其灌入缝隙内,使其充分扩散,经凝结固化,达到补强目的。
环氧树脂具有强度高,粘结力强,收缩小,化学稳定性好,可在室温条件下固化等优点。采用环氧树脂作为建筑结构灌浆材料进行补强,可以收到下列技术经济效果:能有效地恢复结构的整体性,而且具有封闭防渗作用,补强后结构外观好;补强时一般不需要停产,不影响建筑物的正常使用;与其他方法相比施工简便,速度快,能使建筑物很快恢复使用,可用这种加固方法修复其他方法很难处理的混凝土裂缝,施工费用低,综合经济效果好。
化学灌浆补强中采用的灌浆材料由下列多种材料配制而成。
1.主剂。以环氧树脂作主剂,采用双酸A型环氧树脂,它是由环氧氯丙烧与双酚A在苛性钠作用下缩聚而成的。平均分子量为300~700,软化点小于50℃,为珑泊色或淡黄色的粘稠液体。双酸A型环氧树脂的主要性能:
(1)粘结力强。环氧树脂分子中所含的极性基团,容易使其分子与和它接触的界面产生极性相互作用,使它具有独特的粘结能力。
(2)稳定性高。环氧树脂在未固化前是热塑性的,受空气、光、热等影响较小,稳定性好。
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