田昱峰
(山西經濟管理干部學院,山西 太原 030024)
該校建筑為磚混結構,始建于上世紀八十年代初期,建成已有30多年,主教學樓為地上三層,兩側副樓為地上二層,建筑面積共2740m2。由于建設年代久遠,原有圖紙保存不善,導致已經不能湊齊全套施工圖紙,設計院根據現場情況,對圖紙先進行了還原,后經當地有關部門進行檢測鑒定后,獲悉此建筑為條形磚基礎,磚混結構,采用預制空心樓板作為承重墻的橫向支撐。
現場存在的主要問題:1)由于年代的原因,當初建設時,建筑設計規范較為落后,經濟考量較多,而安全考量非常少,導致構造柱、圈梁的設置標準低,數量、位置、大小均不符合要求 (參考 《建筑抗震設計規范 GB50011-2010》2016年版)。2)預制樓板整體性差,與原有墻體沒有可靠的剛性連接,沒有形成可靠的立體抗震體系,如遇地震,極容易發生樓板塌落和墻體坍塌,造成較大的人員和財務損失,這已經通過幾次大的地震已經驗證了。此種樓板現行的規范已不允許使用。3)電氣、給排水以及供暖管線老化嚴重,有一定的安全隱患。依據現行國家規范對該校的建筑做出可靠性鑒定結論為Csu級,建議對該教學樓進行改造,從整體上進行抗震加固處理,但由于不能影響學校正常的學習生活,鑒定及設計在學校放暑假前已完成,加固施工集中在學生放假期間,時間緊,而對于質量要求還是很高的,所以參建各方的壓力都很大。
1)本次加固采用鋼筋網砂漿面層對墻體進行雙面加固。鋼筋網砂漿面層加固墻體每側厚度為35mm。水泥砂漿強度為M15,鋼筋網采用細密點焊鋼筋網,規格為 φ4@120X120。2)內外鋼筋網與墻體的固定方式:雙面加固時采用S形φ6鋼筋鉆孔穿墻,并且拉結,間距800mm,整體呈梅花狀布置,豎向鋼筋通過工具鉆孔,必須貫通穿過層間的樓板,鋼筋要求為φ12,間距為450,搭接長度不得少于700mm,端部應焊接φ8橫筋兩道,以便固定鋼筋網網片。
3)鋼筋網砂漿面層全面應深入室外地坪以下,以保證加固的可靠性,埋深最低處為700mm,出于端部受力的考慮,厚度擴大為200~300mm。4)施工要點:①用鋼絲刷,刷干凈原有抹灰的表面,用清水濕潤,素水泥漿噴于抹灰表面。②由于建筑時間較久,難免會出現有裂縫的墻體,對此用壓力灌漿的方法進行處理。③鋼筋網在墻面上做好相應的固定措施,用可黏的墊塊使鋼筋內側與墻面的距離不小于10mm。鋼筋網以外的保護層厚度不得小于15mm。④采用噴射法施工砂漿面層,砂漿面層一般就是2cm左右,所以如果有可能盡量采用小型化施工設備。砂漿盡量采用級配好的中砂,粗砂亦可,含水率控制在5-7%,細度模數最好要大于2.5。⑤采用手工抹灰的方法進行面層砂漿施工,總共分為分三次以水泥砂漿抹灰的質量,第一次的厚度為10mm,一定要保證要求將鋼筋網與墻體之間不存在空谷的現象,待其凝固后在進行第二層抹灰的施工,要保證此次施工將鋼筋網全部覆蓋,再帶齊初凝后,再進行第三次抹灰,保證要滿足設計的厚度。
在項目施工階段,發現施工質量進度受各方面影響甚大,尤其在鏟除原有墻體抹灰層時發現,雖然經過了長時間的考驗,原有的墻體抹灰強度保持的非常好,而且和原有墻體結合的非常緊密,造成了在施工時,施工單位花費了很大的時間和精力處理原有的墻體抹灰,遠超過了原有施工組織設計時的進度安排,給甲方、施工、監理造成了很大的壓力,而且施工時,工人在鏟除墻體抹灰時,由于采用鏟、釬等工具,暴力施工,不少地方造成了對承重墻體的破壞,反而還需要對破壞處進行補充加固。
根據我們的上面的反思,我們進行了研究:由于原有抹灰的強度很好,我們可以保留原有抹灰,抹灰表面進行基礎的清理后,在抹灰表面設置一定間距的橫縱鋼板帶,橫縱鋼板帶由工廠直接加工,也可以現場加工,然后通過結構膠粘接于抹灰表面,最后用水泥砂漿對整體墻體進行抹灰覆蓋,同時保證保護層厚度。
這種方式的優點是:1)不用剔除抹灰,導致原有墻體破損。2)不用剔除抹灰,減少施工費用,又能利用原有抹灰強度。3)鋼板粘接后抹灰相對于現有鋼筋網片再澆筑混凝土施工方法,增加的墻體厚度較小,增加了加固后的使用空間。4)此方法不需要像現有施工方法需要在澆筑混凝土之前要支模,節省了人工費和材料費。5)原有方法施工周期較長:剔除抹灰,清理面層,墻體預先鉆孔,綁扎鋼筋,支模板,澆筑混凝土,等混凝土強度達到要求后拆模,再進行抹灰。而新方法只需要清理干凈原有抹灰面層,粘鋼板帶,現場鉆孔,再進行抹灰施工,極大的縮減施工的周期,提高施工的效率。
綜上所述,一邊是人民群眾的生命安全需求,一面是抗震加固施工要求的不斷提高,從而使施工費用不斷,本文中所述的加固方法可以在讓各方找到利益的平衡點,達到多贏的目的。隨著建筑物使用年限越來越長,抗震規范要求越來越嚴格。