鄞州区洞桥镇中心学校教学楼结构检测评定加固工程案例分析

鄞州区洞桥镇中心学校教学楼建于1993年，为四层砖混结构，房屋平面呈矩形组合，由鄞县建筑设计院于1993年设计，每层设4个教室及办公室，教室没开间宽度均为3米，进深为6.5米，房屋东西向总长度49.8米，南北向总宽度为19.2米，房屋底层至四层层高均为3.4米，房屋建筑面积约为2450平方米。钢筋混凝土条形基础，承重墙体采用标准砖石灰砂浆砌筑，多孔板楼、屋盖。房屋平面图如下：

二、结构评定、加固改造设计依据

1、结构评定依据

(1)现场踏勘、检测数据;

(2)《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T136-2001

(3)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

(4)《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002

(5)《建筑变形测量规范》JGJ8-2007

(6)《砌体结构设计规范》GB5000-2001

(7)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

(8)《危险房屋鉴定标准》JGJ125-99(2004版)

2、加固改造设计依据

(1)《房屋质量检测报告》(沪房鉴(001)证字第2009-2193号);(2)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

(3)《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009

(4)《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006

(5)《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008

(6)《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009

三、结构安全检测评定结论

上海房屋质量检测站出具的结构安全检测评定结论为：

1、经现场检测，被检测房屋主要损坏情况为：预制板拼接缝、墙面粉刷开裂、教室通道板端接缝、底层廊檐地坪明显下沉开裂等，混凝土楼(屋)面梁未发现有开裂现象，房屋主体结构未发现明显的结构裂缝。

2、经现场检测，被检测房屋混凝土构件强度推定值为18.2Mpa;砌筑砖强度等级综合评定为MU10，砌筑砂浆强度介于1.5-2.2Mpa。

3、经现场检测，被检测的教学楼房屋外墙棱线均有向南、向西倾斜现象，向西倾斜率局部率大于《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)允许值4‰，向南倾斜率均大于《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)允许值4‰，局部率大于《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125-99 2004版)规定的限值10‰

4、结构承载力验算结果表明，被检测房屋底层至四层墙体竖向承压承载力及高厚比均能满足要求。

5、综上可知，由于被检测房屋向南倾斜率偏大，建议对房屋进行基础纠偏加固，纠偏加固设计应按现行加固设计规范的要求进行，应请有资质有经验的设计单位和加固专业施工单位进行设计和施工。

四、基础纠偏加固方案设计、施工

1、倾斜原因及纠偏可行性分析

(1)本教学楼的向南、西侧倾,不是因地基土体下卧层太软弱,不均匀沉陷所致,而是因东北侧教学实验楼建设时打沉管灌注桩,震动、挤土原因造成了基础西南、东北两边基底土扰动,导致沉陷差异过大。

(2)根据上海房屋质量检测站出具的报告显示，教学楼底层至四层混凝土梁、柱、板、及节点等主体结构基本完好，楼面梁、柱与纵墙连接基本完好，表明房屋自身刚度好。

2、确定纠偏方案

地质资料表明, 基地土质为粘性土，地层分布均匀，无地下水流动。在尽量不破坏基础结构的前提下，宜选择采用注浆加固法对地基进行加固，以提高地基土的强度和变形模量及控制地层沉降等。

所谓的注浆加固是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料,按一定的配和比注入房屋的地基土中,通过浆液的充填、渗透和挤压等作用把土粒间的水分和空气挤走,然后浆液就与原来已经松散的土粒粘结成非常坚固的整体,从而使原来土体的强度提高,使其的承载力加强。

根据以上分析, 选用以水泥为主剂的混合浆液作为注浆液。注浆管由普通建筑脚手架即38mm有缝管材料加工而成，根据需注浆深度取管长为3米，施工时用半机械式重锤直接将花管打入至设计深度。注浆点的间距确定为1.0～2.0m，并能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。浆液的初凝时间为2h。注浆量和注浆有效范围应通过现场注浆试验确定，在本教学楼粘性土地基中，浆液注入率为15%～20%。对本次注浆压力加0.2～0.3MPa的压力。

3、整体纠偏施工

预先清理施工场地，将掏挖坑中的杂土及垃圾清理干净并沿注浆位置开挖沟槽和集水坑。采用带压力记录仪的注浆机提升注浆管，自下向上对地层注入325号普通硅酸盐水泥砂浆液，水采用市政自来水，其PH值能满足水泥浆所需要的要求。确定本次浆液的水灰比为1.0，注浆的流量取7～10L/min。浆液在泵送前应经过筛网过滤，水温不超过30℃～35℃。

施工注意事项：

(1)停止纠偏后，先让建筑物自然沉降一段时间，待建筑物沉降速率明显降低后，进行注浆。注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并宜采用先外围后内部的注浆施工方法。注浆分多次进行，将浆液流入孔内，待液限下降后，进行第二次注浆，直至水泥浆不再下降，空隙被完全填满后，方可停止注浆。

(2)为保证建筑物在纠偏期间的安全,应随时掌握和控制纠偏速率,对三维方向中变动的建筑物进行动态测量,要求做到沉降观测、垂直观测和内部1-4层中间表面及门、窗启闭方便程度观测“三到位”;观测仪器设备、观测人员和观测点“三固定”;沉降观测采用水准仪,在四角点南、北各设三个点依次按分钟、小时、天、周、半月观测沉降变化值。

五、结束语

基础纠偏加固的方法很多,关键是要“对症下药”,对建筑物倾斜的原因了解清楚,然后采取相应的施工方案和措施,确保整个建筑在纠偏加固过程中保持动态的平衡、均匀稳定的沉降。此外，要注意分析地基土层的分布情况、基础的型式与上部整体刚度的情况，在施工中实时收集信息并做到及时反馈，以便准确指导、调整施工计划。