□□ 馮武女 (山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司，山西 太原 030001)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在新建建筑物不斷增加的同時(shí)，對(duì)舊有建筑及歷史文化建筑等的保護(hù)與加固逐步引起了土木工程界的廣泛關(guān)注。由于設(shè)計(jì)、施工及使用和管理的問題，或是遭受不可避免地自然災(zāi)害侵襲導(dǎo)致建筑物的耐久性和安全性下降。所以對(duì)舊有建筑物的保護(hù)及加固具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

1.1 概述

花橋幼兒園位于湖北省武漢市江岸區(qū)花橋街道竹葉山村155號(hào)華僑小區(qū)內(nèi)，北臨發(fā)展大道，東臨欣竹小路。該園區(qū)共有2棟房屋，平面近L形。1號(hào)樓為1棟單層的混合結(jié)構(gòu)房屋，240 mm厚的石灰砂漿砌筑燒結(jié)普通磚墻體，鋼屋架坡屋蓋，木檁條屋面鋪設(shè)紅機(jī)瓦，該房屋建成于1990年，原設(shè)計(jì)為玻璃廠車間。2號(hào)樓為1棟2層的混合結(jié)構(gòu)房屋，240 mm厚的石灰砂漿砌筑燒結(jié)普通磚墻體，鋼筋混凝土預(yù)制板樓蓋，木檁條坡屋蓋，屋面鋪設(shè)紅機(jī)瓦，該房屋建成于1985年，原設(shè)計(jì)為玻璃廠車間。園區(qū)鄰近周邊為3～8層建筑物，其中緊鄰房屋北側(cè)為1棟7層磚混結(jié)構(gòu)房屋，建于2008年，外墻間距約為0.8 m；緊鄰1號(hào)樓西側(cè)為1棟6層的住宅房屋(推測(cè)其為條形基礎(chǔ)，埋深為2.0 m左右)，外墻間距約為0.8 m；周邊房屋多采用磚混結(jié)構(gòu)。

經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前園區(qū)房屋主要問題是：1號(hào)樓地坪輕微沉降和開裂、部分磚墻開裂、傾斜、木檁條腐朽開裂等；2號(hào)樓房屋整體傾斜，單片墻開裂、木檁條腐朽等。已經(jīng)嚴(yán)重影響了幼兒園師生安全和正常教學(xué)，因此，對(duì)該園區(qū)房屋進(jìn)行維修加固是十分迫切和必要的。

1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

由于該房屋建造年代較早，相關(guān)地勘資料缺失，僅通過查閱相關(guān)地質(zhì)資料進(jìn)行初步推測(cè)。該場(chǎng)地地貌上屬于長(zhǎng)江一級(jí)階地，場(chǎng)地未處于武漢市碳酸鹽巖分布條帶區(qū)域，未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況，地質(zhì)條件相對(duì)較穩(wěn)定。

推測(cè)影響房屋的場(chǎng)地地下水類型主要為上層滯水，賦存于上部填土中，主要接受大氣降水補(bǔ)給，無統(tǒng)一自由水面，水量與周邊排泄條件關(guān)系密切。該場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類；據(jù)調(diào)查該場(chǎng)地處于居民區(qū)，無歷史污染，場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土具有微腐蝕性，對(duì)鋼筋具有微腐蝕性?？赡艽嬖诔袎核c長(zhǎng)江存在水力聯(lián)系，但對(duì)該房屋影響較小。

1.3 工程基本特征分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘和前期掌握的相關(guān)資料分析，認(rèn)為武漢市花橋幼兒園房屋出現(xiàn)開裂變形的原因較為復(fù)雜，是由多方面因素綜合導(dǎo)致。

(1)房屋建造年代較早，建造要求偏低。地基土體可能存在填土等軟弱土層；基礎(chǔ)可能存在老化變形，上部結(jié)構(gòu)耐變形能力減弱。

(2)鑒于該房屋建造時(shí)間迄今30多年，地基土的自身固結(jié)應(yīng)基本完成。無外在因素的擾動(dòng)下，房屋沉降基本穩(wěn)定。從周邊環(huán)境來看，該房屋處于建筑密集的舊居民區(qū)，排水系統(tǒng)混亂、老化、排水不暢等問題普遍存在。地下水可能是建筑物出現(xiàn)開裂的主要誘因。

(3)場(chǎng)區(qū)周邊建筑密集，建筑物之間的相互影響客觀存在。同時(shí)，空間受限給施工造成困難及其施工對(duì)鄰近建筑的影響也是工程處理方案選擇時(shí)應(yīng)考慮的重要問題。

(4)2號(hào)房屋主要問題是房屋墻體傾斜，砌體結(jié)構(gòu)建筑糾偏工程復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)高、費(fèi)用大、周期長(zhǎng)，應(yīng)綜合考慮采取專項(xiàng)方案。

總體而言，該工程影響因素較復(fù)雜，治理要求高、工期緊、場(chǎng)地條件有限，是典型地基不均勻沉降引起上部結(jié)構(gòu)變形的控制治理問題。因此，合理有效地進(jìn)行地基加固是解決問題的根本，也是該項(xiàng)目的難點(diǎn)。

2 工程處理方案

2.1 基本思路

該工程處理基本思路如下：

(1)上部結(jié)構(gòu)。采取有效措施對(duì)開裂墻體進(jìn)行加固為主，提高抵抗變形的能力。1號(hào)樓10×(D-F)軸墻體砌筑質(zhì)量差、垂直度偏差過大，應(yīng)拆除后重新砌筑；更換木檁條等構(gòu)件。

(2)地基基礎(chǔ)。1號(hào)樓房屋墻體開裂是局部地基沉降不均所導(dǎo)致。如不對(duì)地基進(jìn)行妥善處理，上部墻體仍有可能出現(xiàn)開裂。在保證上部結(jié)構(gòu)安全的情況下，盡量減少對(duì)上部結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)影響，且考慮施工的可操作性，優(yōu)先采用靜壓注漿方法進(jìn)行加固處理。

(3)2號(hào)樓二層D×(2～6)、F×(2～7)軸墻體傾斜嚴(yán)重，上部墻體削切、減薄，下部墻體加厚，掛鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹面修正。

(4)對(duì)房屋周邊的排水系統(tǒng)進(jìn)行排查、修整，減少其影響。

(5)對(duì)房屋進(jìn)行必要地持續(xù)沉降變形和裂縫觀測(cè)。

2.2 地基靜壓注漿處理

1號(hào)樓(4～9)×(D～F)軸間局部墻體，沿基礎(chǔ)周邊交叉設(shè)置55°斜向注漿孔，孔深為3.0～5.0 m，孔口距房屋墻為500 mm，孔間距為1 500 mm，主要起加強(qiáng)條形基礎(chǔ)以下土體作用；室內(nèi)范圍根據(jù)施工條件布置垂直孔，孔深為2.0～3.0 m，孔間距為2 000 mm。注漿孔孔徑為Φ100 mm，中間插入注漿鋼管，上部采用速凝水泥封孔，封孔深度為0.5 m，封孔24 h后注漿。注漿終止條件為壓力達(dá)到0.3～0.5 MPa或外圍冒漿，漿液初凝時(shí)間以5～20 min為宜。注漿完成后，將Φ30 mm注漿鋼管保留在孔中形成微型鋼管樁。每排注漿孔施工均按照跳孔間隔注漿的方法進(jìn)行，鉆孔過程中遇障礙物時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)位置及孔深進(jìn)行調(diào)整。

注漿主要材料為強(qiáng)度等級(jí)為32.5的水泥、膨潤(rùn)土，加適量速凝劑(CaCl2及水玻璃)，水泥漿液水灰比為(0.4～1)∶1。先注入水灰比較小的漿液，間隔跳注下一個(gè)孔之后，采用較大水灰比漿液復(fù)注前一個(gè)孔。

地基注漿加固前，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以調(diào)整鉆孔角度、灌漿段長(zhǎng)度、灌漿孔距、水灰比、灌漿壓力等有關(guān)技術(shù)參數(shù)。

2.3 開裂墻體維修加固

開裂墻體維修加固方法如下：

(1)采用壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)對(duì)裂縫進(jìn)行封堵。灌漿液采用水泥聚合物漿液，主要材料為P·O 42.5水泥、粒徑<0.5 mm的細(xì)砂、潔凈水、108結(jié)構(gòu)膠(聚乙烯醇)，漿液設(shè)計(jì)配合比水泥∶砂∶108膠溶液=1∶1∶1.2。108膠溶液為2%的水溶液，即108結(jié)構(gòu)膠∶水=2∶98。具體配合比根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

(2)墻體采用雙面鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層，達(dá)到提高墻體承載力和抵抗變形能力。主要材料為強(qiáng)度等級(jí)M10水泥砂漿、GW1.0×15×40鋼板網(wǎng)。水泥砂漿面層厚為35 mm，宜采用噴射法施工，砂漿用砂應(yīng)為中砂，細(xì)度模數(shù)宜>2.5，含水率宜為5%～7%；鋼板網(wǎng)與墻體固定，采用S形直徑為6 mm的HPB300鋼筋以鉆孔窗墻對(duì)拉，間距為900 mm，按梅花形布置。

2.4 其他加固處理

其他加固處理如下：

(1)清查房屋周邊排水設(shè)施，重新設(shè)置、修整排水系統(tǒng)，采取有組織排水。

(2)更換1×D-F軸腐朽的木檁條、瓦條等，屋面滲漏維修，更換輕質(zhì)瓦材。

(3)對(duì)8×D軸磚柱采用外包∟75×6角鋼加固處理。

(4)房屋結(jié)構(gòu)維修后，按照原有標(biāo)準(zhǔn)抹灰、粉刷等恢復(fù)墻面原狀。

(5)施工完成后，清場(chǎng)運(yùn)渣。

(6)按照J(rèn)GJ 8—2016《建筑變形測(cè)量規(guī)范》的相關(guān)要求，布設(shè)房屋沉降位移及傾斜觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。

(7)根據(jù)此次加固工程的治理方案和工程量，初步擬定本工程工期為25～30 d。

3 結(jié)語(yǔ)

關(guān)于舊有建筑物的維修及加固，業(yè)界還有很多方法，不同的方法有不同的適用范圍，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工人員，應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的不同形式及破壞程度，在保證結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下選擇最經(jīng)濟(jì)合理的加固方案。