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某住宅楼墙体开裂加固方案

2015/10/12 8:19:29

摘要:分柝墙体开裂原因、通过计算、提出加固方法,对房屋开裂加固有指导作用

一、 工程概况:
由某单位施工的两栋住宅楼,属砖混结构体系,按非抗震设计,建筑物全长91M,宽度15.3M,共7.5层,基础为①-③轴洛阳铲取土桩,其余为振动灌注桩,桩端持力层为粉质粘土层,建筑物上部结构构件为钢筋砼构件,采用强度为C20级砼,砌体为24眠墙,砖为Mu10,砌筑砂浆9米以下是M7.5,9-18米为M5,其它为M2.5。
二、 施工及裂纹情况
该房屋于2001年月1月开工,至2001年5月完成主体,2002年6月全部完工,施工前,靠西头即①轴处有7米高的毛石挡土墙,挡土墙过去2米是一片鱼塘。后来鱼塘被另一单位征收。因搞基建于2002年3月开始填土,一次填到超出该房屋±0.000以上4米左右,即填土深度达10米以上。建设单位于2002年12月开始发现门窗洞口处有少许裂纹,当时施工单位认为是正常裂纹,没有引起重视,至2003年3月,门窗洞口处裂纹明显增加、增宽、最大宽度达到5㎜左右,而且呈贯穿状态,主要在西头一单元①-⑥轴部分。

 
三、 处理实施及计算复核
建设单位发现贯穿裂纹以后,于2003年3月委托湖南大学检测中心进行检测,检测的内容有砼强度、砂浆标号、砖标号,四周地质情况,回填土的堆积情况,并用大型商业有限元软件ANSYS进行计算。
① 经检测发现,房屋的砼强度及砖强度达到并满足设计要求,砂浆的强度则远远达不到设计要求。
② 用软件对建筑物的沉降进行分柝
根据建筑物开裂出现的位置,形态初步分柝判断,由于建筑物沉降不均而引起。因建筑物单元一侧,短时内进行了大面积超填,沉降中考虑临近大面积堆载对建筑物沉降的影响及地质勘测报告,计算得出沉降曲线如图。
③ 对设计进行验算及质量进行复核
根据《建筑桩基技术》JGJ94-94,对桩基进行了验算,其中振动灌注桩桩基设计及施工质量基本符合规范要求,而洛阳铲桩则只是基本达到设计要求。
四、 事故原因分柝
① 建筑物墙体发现裂纹,裂纹的最大宽度达5㎜以上,但裂纹很有规律,主要集中于C轴纵墙与②轴相立交处的门窗洞口左上角和E轴1/2-1/3轴线间窗洞口右下角处,形态均成钭裂纹。
② 根据现场出现的裂纹情况分柝,可判断裂纹主要是由不均匀沉降引起,经沉降计算分柝也得到证实。根据地质报告及沉降分柝计算出填土引起的附加最终沉降知,上部结构引起的沉降所带来的局部倾钭满足规范要求,但叠加上邻近大面积超填引起的沉降使局部倾钭超出规范要求。另外在基础设计中,同一建筑物采取不同的基础方案,如第一单元采取不同于其它单元振动灌注的洛阳铲取土桩,这也是不利的而又没有按规范要求设置沉降缝,且洛阳铲取土桩的质量也难以保证,这势必两桩基不均匀沉降创造了条件。上部结构施工质量差,是导致建筑物不能抵御不均匀沉降的又一原因,未按抗震设计,未层层设置圈梁,使建筑物整体刚度未加强,抵御不均匀沉降差。
五、 加固措施
根据地质勘测资料,由于基础处于软塑层,,因而采用注浆加固的办法不可取,因注浆加固必须在四周设置地下连续墙以后才能施工,这样不仅工期长,而且,成本高。经过研究及结合现场实际情况(底层只2米,不能进行机械作业),采用人工挖孔桩(桩砼为C20桩沿墙四周布置,桩底落至持力层岩石上,桩顶设承台梁,砼为C30),将原有承台梁凿通,再进行二次灌注,使之能承受上部传来的荷载,使建筑物基础牢固可靠。
① 一单元1-5层墙体全部凿除粉刷,开裂部分用钢丝网补强加固,未开裂部分用水泥砂浆粉刷,五层以上,只加固开裂部位,未开裂部位不加固。
② 具体方法是:先凿除原粉刷,清洗墙面,开裂部分墙面用直径为1㎜间距为10㎜×10㎜钢丝网,用射钉固定,射钉间距为10㎜×10㎜呈梅花形布置,然后粉30㎜厚Mu10水泥砂浆,未开裂部分5层以下凿除粉刷,粉30㎜厚Mu10水泥砂浆,5层以上未开裂部分不加固。
 
要求挖孔桩尽量靠近原来基础,加之洛阳铲取土桩的承力层未到岩石,靠摩察力及端承力一并受力。在施工过程中,如果全部开挖,会造成原有桩基失去承载力,甚至造成大的安全事故。因而,在施工过程中,主要考桩的施工顺序,先施工1#、4#、5#、7#、10#、12#、15#、17#,等8个桩,待8个桩施工完,砼强度达成50%以后,再进行第二匹桩2#、3#、6#、8#、9#、13#、等6个桩,待砼强度达成50%以后再施工14#、16#、11#桩。待所有桩施工完以后,砼强度超过70%,再进行承台梁施工,承台梁的加固,同桩施工顺序,即呈梅花形施工。
七、 处理以后的效果
此栋房屋经以上方法加固以后,上部结构已经处于稳定状态,经几个月来的观察,未发现有新的裂纹,沉降变形也未发现有新的增加。故此方法简单可靠,尤其适用于不能用机械的地方,对以后同类房屋的加固方法,有重大的指导作用.