工程鑒定分析與加固6加固實例(4學(xué)時)

工程鑒定分析與加固

－建筑工程診治技術(shù)姜洪斌博士副教授哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院第六章加固改造實例哈爾濱電機廠192號住宅樓加固一、事故概略1972年建成，四層磚混構(gòu)造，縱墻承重，現(xiàn)澆砼樓蓋，底層為飯店。1990年3月，樓角外墻從二樓頂往下出現(xiàn)大裂痕，構(gòu)成角狀脫離體，外傾約30mm，裂痕開展挖開室內(nèi)墻角沿縱墻和山墻方向毛石根底下沉，已與墻體脫離，最大空隙達(dá)500mm，每邊脫空的長度均為7～8m，亦即整個角部墻體處于懸空形狀，只是由于毗鄰單層高級餐室墻體的支頂才沒有馬上坍塌。而餐室墻體也已嚴(yán)重開裂，門窗被擠緊無法開啟。該住宅樓處于危險形狀，角部墻體隨時都有能夠坍塌，并將涉及全樓。哈爾濱電機廠192號住宅樓加固二、暫時搶險措施為防止損傷范圍擴展，確保平安，采取暫時搶險措施：1.為使樓蓋荷載不壓在危墻上：底層進深梁木柱群支頂；二層危險地段采用鋼管角鋼延續(xù)支頂；2.以根本完好的內(nèi)縱墻和專門設(shè)置的根底為支點設(shè)置型鋼桁架斜撐：山墻內(nèi)、外側(cè)在二樓頂板下各設(shè)工字鋼梁托住樓板。哈爾濱電機廠192號住宅樓加固哈爾濱電機廠192號住宅樓加固哈爾濱電機廠192號住宅樓加固三、事故緣由分析為了查清根底沉陷緣由進展了地基鉆探。發(fā)現(xiàn)樓角地面下8.60～9.00m深處有一個人防地道。鉆孔取樣進展分析闡明，土含水量高達(dá)29%，孔隙比為0.975，緊縮模量4000kN/m2，地基承載力僅為140kN/m2。緣由是室內(nèi)集水井滲漏以及室內(nèi)廁所滲漏致使地基土含水量增大，土量變軟，承載力降低；人防地道坍塌引起土層松動，為水滲入更發(fā)明了條件，加重了基土軟化、下沉、終于導(dǎo)致樓角區(qū)根底下沉、拉斷。四、加固處置與修復(fù)根據(jù)分析，對地基、根底和開裂部分墻體進展加固處置。由于角狀脫離體以上的墻體完好，三、四房屋應(yīng)該保管。加固處置任務(wù)需求在上部構(gòu)造得到可靠支頂?shù)那闆r下進展。加固處置、修復(fù)方法和施工順序：1.原毛石根底兩側(cè)成對作灌注樁，樁長15m，超越軟化土層及地道，樁徑400mm，樁距1.6～1.8m。上設(shè)垂直和平行墻體的主、次承臺梁，既取代了失效的原根底，又兼作了地基處置。2.角狀脫離體的墻體和嚴(yán)重開裂的墻垛重新改換。3.上部房屋設(shè)置一個支頂系統(tǒng):山墻的支頂由前面暫時搶險措施兼顧；沿外縱墻再設(shè)一鋼管鋼支架－鋼支架，以灌注樁為根底。上設(shè)分布梁支承上部鋼桁架。鋼桁架緊貼縱墻內(nèi)側(cè)，托住進深梁端。哈爾濱電機廠192號住宅樓加固4.墻體砌筑：上、下新舊墻體的連處很難砌筑密實，但又必需保證其傳力性能。作法是外墻面用半磚砌至接縫處以保證外觀一致和保溫要求，內(nèi)側(cè)那么留兩皮磚的高度用細(xì)石砼灌滿。加固效果整個支頂系統(tǒng)是在進展詳細(xì)的承載才干和地基變形等計算的根底上設(shè)計的，因此其任務(wù)性能良好。在撤除支頂系統(tǒng)后并未出現(xiàn)新的開裂景象。經(jīng)過對第192號住宅樓及其他假設(shè)干個工程事故的鑒定和加固處置，我們領(lǐng)會到，透徹分析事故緣由，清楚地掌握構(gòu)造性能，是開展加固與修復(fù)任務(wù)的根本前提。在此根底上才干得心應(yīng)手地進展加固與修復(fù)。諸如上面引見的架起上部完好構(gòu)造，對地基、根底和下部失效部分墻體進展處置等具有相當(dāng)難度的方案也可以順利、平安地實施。哈爾濱電機廠192號住宅樓加固哈爾濱電機廠192號住宅樓加固哈爾濱電機廠192號住宅樓加固加固效果整個支頂系統(tǒng)是在進展詳細(xì)的承載才干和地基變形等計算的根底上設(shè)計的，因此其任務(wù)性能良好。在撤除支頂系統(tǒng)后并未出現(xiàn)新的開裂景象。加固領(lǐng)會經(jīng)過對第192號住宅樓及其他假設(shè)干個工程事故的鑒定和加固處置，我們領(lǐng)會到，透徹分析事故緣由，清楚地掌握構(gòu)造性能，是開展加固與修復(fù)任務(wù)的根本前提。在此根底上才干得心應(yīng)手地進展加固與修復(fù)。諸如上面引見的架起上部完好構(gòu)造，對地基、根底和下部失效部分墻體進展處置等具有相當(dāng)難度的方案也可以順利、平安地實施。哈爾濱汽輪機廠露天跨廠房加固一、工程概略露天跨跨度18m，柱距12m，重級任務(wù)制吊車50t，分為4個溫度區(qū)段，由蘇聯(lián)設(shè)計建于50年代。吊車柱為鋼筋砼變截面柱，柱頂有鋼格構(gòu)拉桿，吊車梁為實腹式鋼梁，未設(shè)柱間支撐〔平面見以下圖〕。由于風(fēng)吹雨淋、年久失修，吊車柱出現(xiàn)沿筋裂痕，鋼筋銹蝕。經(jīng)檢測露天跨縱向和橫向剛度已嚴(yán)重退化，影響正常消費運用，必需進展加固。二、吊車柱加固采用鋼筋砼圍套進展加固，為了埋設(shè)新增柱間支撐銜接埋件及受力縱筋布置，在截面的受力方向各加150mm厚側(cè)面各添加75mm厚。在加圍套之前必需鑿去縱筋維護層，并去除鋼筋鐵銹。新增主筋必需錨人根底，用膨脹螺栓固定于原根底頂面。三、添加廠房剛度－增設(shè)柱間支撐、程度剎車桁架柱距較大吊車噸位較大，為加強車間縱向鋼度，每一溫度區(qū)段增設(shè)柱間支撐。為了加強車間橫向剛度，將原有鋼程度制動桁架予以增寬。哈建大土木樓后樓改造哈爾濱建筑大學(xué)土木樓是哈爾濱工業(yè)大學(xué)最早的教學(xué)樓之一。其中后樓建于1921年，地上兩層地下一層、磚墻承重，樓蓋為鋼砼花蘭梁上設(shè)木梁木地板。帶形毛石根底，面積5200m2。其平剖面見以下圖。由于年代長久，磚墻受浸蝕剝落、木樓蓋受腐蝕塌陷，不滿足防火要求。因維護建筑不能撤除只能維修。學(xué)校要求取消一樓走廊墻，改呵斥能包容二千多人進餐的學(xué)生大食堂。樓蓋全部改成鋼砼構(gòu)造以利防火。實驗室遷地下室，二樓為社科部閱覽大廳及中教室。一、托墻換柱充分利用5m寬大走廊面積，采取利用原走廊墻作支頂?shù)耐袎Q柱方案，用鋼筋砼柱替代一樓內(nèi)縱墻：在柱上端處設(shè)縱向托梁、經(jīng)過鋼筋砼銷鍵固定于原墻，柱下端處設(shè)縱向臥梁亦以銷鍵預(yù)先騎在地下室墻的頂部。然后在設(shè)柱的部位挖開部分墻體澆注砼，待柱的砼到達(dá)規(guī)定的強度后，撤除墻體。需求驗算銷鍵砼的抗剪、托梁受彎、接觸部位墻體的部分受壓以及柱接頭部位的銜接構(gòu)造處置等。二、井梯形臥梁設(shè)計C軸內(nèi)縱墻620mm厚，比較完好，具有一定的承載力，因此新加的一樓鋼筋砼柱直接坐于此墻體上。由于是集中荷載，需設(shè)鋼筋砼臥梁以分布荷載。兩片臥梁均嵌入墻體120mm，再以鋼筋砼銷鍵結(jié)合，構(gòu)成井梯形底座騎在地下室墻上。三、根底及外墻垛加固D軸內(nèi)縱墻地下室部分系由毛石砌成，質(zhì)量較差〔部分呈風(fēng)化狀〕，難以鑿洞，故改用雙肢柱夾住墻體直通基底〔原根底沒有放臺〕，另做獨立根底，在±0.00標(biāo)高下設(shè)縱向連系梁。外墻由于年代長久受力窗間墻垛產(chǎn)生浸蝕剝落，改用鋼筋砼樓板后亦加重了墻垛受力，因此對外墻垛采用鋼筋抹灰套箍方法進展加固。屋蓋原為木屋架鐵皮屋面，不少屋架端部腐朽，撓曲過大，經(jīng)整修后加設(shè)防火天棚。1989年5月完成全部加固及裝修任務(wù)，全樓整修一新交付運用。土木樓公司街一側(cè)改造托墻換柱其他工程運用哈市紅旗大街地下商業(yè)街頂板坍塌加固哈市紅旗大街地下商業(yè)街,5000m2，柱網(wǎng)7.2m×7.8m。無梁頂板厚500mm。復(fù)土層厚1.5m。采用逆作法施工，先澆頂板和柱帽，復(fù)土通車，地下棋盤狀開挖土方，逐一建筑根底、柱、分隔墻及底板。主體工程完成2/3時，頂板發(fā)生大面積坍塌，頂板下陷呈鍋底狀，最大下陷達(dá)1.49m，涉及范圍1600m2。已澆灌11根鋼砼柱全部被壓壞。哈市紅旗大街地下商業(yè)街頂板坍塌加固事故緣由：柱帽混凝土隨意改動水灰比，砼強度設(shè)計C30，實踐C15。加固方案：頂升頂板修復(fù)?！?〕頂板剛度大砼質(zhì)量好，坍塌僅是有限破碎帶，可以頂升修復(fù)。〔2〕頂板柱帽頂升上部施力點，柱下砼擴展根底可作為下支點?！?〕去除頂面復(fù)土，每柱豎向構(gòu)造自重882KN，2臺100t千斤頂。〔4〕以頂板頂升高度為控制目的，以鍋底為中心逐圈施頂?！?〕受損壞和不合格的后澆柱區(qū)別情況采取加固措施或撤除重澆。武漢市民眾樂園工程加固武漢民眾樂園，建于1920年以前，主體建筑V形，維護建筑，轉(zhuǎn)角處為園形七層塔樓，兩翼為三層〔部分四層〕，建筑面積8896m2，從外觀看全樓為磚混構(gòu)造，部分帶鋼筋砼內(nèi)框架。1995年改造設(shè)計鑒定，擬改造為文娛場所。武漢市民眾樂園工程加固武漢市民眾樂園工程加固武漢市民眾樂園工程加固武漢市民眾樂園工程加固齊齊哈爾市華安機械廠2112廠房加固齊齊哈爾市華安機械廠2112廠房加固齊齊哈爾市華安機械廠2112廠房加固東煤注哈爾濱辦事處民益街辦公樓加固東煤注哈爾濱辦事處民益街辦公樓加固加固前承重墻加固后立面圖中國聯(lián)通哈爾濱分公司辦公樓辦公樓外景粘貼碳纖維布提高板承載力粘貼碳纖維布提高梁承載力黑龍江大學(xué)圖書館閱覽室辦公樓外景體外預(yù)應(yīng)力全景體外張拉及節(jié)點構(gòu)造內(nèi)蒙古牙克石電信局辦公樓正立面圖框架柱損傷圖框架柱損傷圖內(nèi)蒙古牙克石電信局辦公樓延筋裂痕及鋼筋銹蝕內(nèi)蒙古牙克石電信局辦公樓北方大廈-香港新世界百貨擴建工程北方大廈-香港新世界百貨改造工程位于哈爾濱市紅軍街，始建于20世紀(jì)60年代，原構(gòu)造為9層磚混縱橫墻混合承重構(gòu)造，原運用功能為賓館和劇場，2002年根據(jù)大型國際商場的功能改造要求將下部6層承重墻撤除，改呵斥框架構(gòu)造，改造部分建筑面積33600㎡。該工程的改造采用了多種構(gòu)造加固和處置方案。構(gòu)造改造于2002年11月完成。黑龍江大學(xué)生公寓小區(qū)綜合樓擴建工程黑龍江大學(xué)生公寓小區(qū)綜合樓建造于2000年，平面呈>-<形，兩個單體建筑在三層有空中連廊銜接，總建筑面積5600平方米。原設(shè)計為四層框架構(gòu)造，擴建時一方面在原四層根底上加一層；另一方面在兩個單體建筑之間新建一個八層構(gòu)造，并在六～八層新建構(gòu)造向兩側(cè)各延伸四個開間、構(gòu)成軸線間隔達(dá)12.9米的懸挑構(gòu)造。圖為改建前后建筑外形。吉林工學(xué)院教學(xué)主樓加層擴建工程吉林工學(xué)院教學(xué)主樓為54年建立的磚混構(gòu)造教學(xué)樓，原設(shè)計未思索抗震設(shè)防，1999年結(jié)合抗震加固在原四層根底上加建2層，總建筑面積為32000m2，并將其建筑風(fēng)格改呵斥歐式，圖為開工照片。華錦亞麻廠廠房改造工程哈爾濱華錦亞麻廠位于哈爾濱市南崗區(qū)花園街，原建筑為框架構(gòu)造廠房，分為A、B兩個區(qū)間，兩區(qū)邊框架柱之間間隔為2m，B區(qū)向A區(qū)伸出懸挑梁銜接。A區(qū)為地上四層、地下一層，層高5.5m，A、B兩個區(qū)間分期建立其中B區(qū)為地上四層，地下一層，部分設(shè)有夾層，上述兩區(qū)均為縱向框架構(gòu)造，于1983年～1987年分多次建立，其中A區(qū)一期為地下一層，地上三層，每層層高5.5m，二期在此根底上又分兩次接建兩層，每層層高4.5m，A區(qū)框架共3跨，每跨跨度6m，柱距9m〔邊柱距5.8m〕，總長46.6m。B區(qū)在A區(qū)旁擴建，為8層兩跨加一跨懸挑框架構(gòu)造。A、B區(qū)分別有一層地下室。根據(jù)甲方開發(fā)要求，在現(xiàn)有構(gòu)造根底上加以改造為住宅。其中A區(qū)二、三層在原5.5m層高空間中加一層，變?yōu)?.75m層高，原構(gòu)造頂部兩層4.5m撤除中間梁板，加兩層梁板變?yōu)?層，每層層高3m，原頂層接建三層，A區(qū)改造為地上十一層。B區(qū)除補建部分樓板外，原構(gòu)造根本不變，只是原頂層接建2層，改造為地上十層。黑龍江省國際博覽中心改造工程黑龍江省國際博覽中心始建于1968年，為多層展覽館建筑。2004年將要改造為大型綜合商場。該工程建筑功能復(fù)雜、構(gòu)造體系繁多、構(gòu)件跨度大。根據(jù)改造要求，各展區(qū)之間墻體要撤除、原樓板標(biāo)高一致，建筑要連通成一體改呵斥大空間。根據(jù)原構(gòu)造特點，改造中充分發(fā)揚可利用的原構(gòu)造構(gòu)件，大膽撤除了影響改造效果的部分構(gòu)造。原構(gòu)造構(gòu)件加固中廣泛采用了新型節(jié)點、新型資料和新的施工技術(shù)。圖為改造前建筑外貌。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑構(gòu)造評價及處置咨詢事務(wù)所哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑構(gòu)造評價及處置咨詢事務(wù)所成立于1988年，隸屬于哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，是哈爾濱市建立委員會同意的第一家甲級建筑構(gòu)造評價及處置咨詢機構(gòu)，并于1997年與黑龍江省高級人民法院簽署建筑工程司法鑒定協(xié)議，1999年經(jīng)黑龍江司法廳同意成為黑龍江省建筑工程質(zhì)量指定司法鑒定單位。哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑構(gòu)造評價及處置咨詢事務(wù)所主要從事構(gòu)造損傷程度鑒定及處置；受災(zāi)工程構(gòu)造損傷程度鑒定及