土木吧丨某旧房结构加固改造设计方案
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某旧房结构加固改造设计方案
根据现场勘察、基础图纸（原设计图纸已遗失，仅存附近一栋同类宿舍楼的基础图纸一张）及《鉴定报告》得知，该房屋为五层砖混结构，墙下为混凝土条形基础。除卫生间区域为现浇混凝土板外，其他区域均为预制混凝土空心板，不符合刚性楼板的要求。承重墙采用240厚烧结砖和混合砂浆砌筑。房屋一、三、五层楼顶设置圈梁，其他楼层均不设置圈梁。房屋在楼梯间、纵横墙交接处、外墙四角等处均无构造柱，房屋完整性一般，结构基本无抗震性能。
至今，房屋已建成40余年，结构质量已下降（钢筋外露、生锈、锈胀；混凝土开裂、粉化、脱落；砖石锈蚀、松动、变脆）；加之正在改造为酒店，需要加固改造后才能重新投入使用。
此次只进行结构安全加固和结构修复，不考虑抗震加固（抗震加固需要对整栋楼进行加固，造价太高，远远超出业主的预算）。
1.房屋南侧阳台拉直封边改造
原有阳台悬挑1.5m，悬挑尺寸不大，不需要设柱子做成框架结构（设柱子时需在下面加基础，更加不经济），做成悬挑结构最经济。
添加插入墙体内的现浇钢筋混凝土悬挑梁（需设置卸荷支撑，卸荷支撑见后续设计图）与相邻悬挑梁标高齐平，有圈梁时与楼面圈梁整体连接，必要时对下方墙体进行加固。
新增楼板采用预制空心板（只需吊装、铺砌的成品构件），与旁边悬挑阳台的预制空心板齐平。因预制空心板需一端铺砌在原有悬挑梁上，故对原悬挑梁采用增大截面加固（仅需加宽，加宽时不需卸载）。
操作方法如下：
查阅原基础图纸，南侧无阳台处（原设计荷载较大）基础截面尺寸与阳台处（原设计荷载较大）基础截面尺寸相同，即阳台拉直封边后，原基础承载力满足要求，南侧基础无需加固。原基础布置图如下图所示：
2. 拆除房屋北立面
由于北立面紧邻外墙，需增设2.0m宽的走道，因此对北立面突出的楼梯、卫生间、阳台等采用静态拆除，拆除必须采用“静态钻孔、静态切割、人工轻锤”的方式进行，严禁采用“爆破、大冲击力钻孔、人工重锤”的方式，避免影响原有结构。
3. 房屋北立面的扩建
为缩短工期，保证酒店尽早投入使用，北立面扩建部分采用钢框架结构，钢梁、柱采用成品热轧H型钢，楼板采用波形钢板混凝土组合楼板。
原结构旁跨度无柱，钢梁直接支撑在砌体承重墙上，下方设置梁垫块，必要时对支撑部位墙体进行加固。柱距控制在6.6m左右，柱数控制在22根，可最大限度减少基础工程量。长度约80m，满足超框架结构混凝土构件55m的温度伸缩缝间距要求。无双排钢柱，设置后浇带，解决组合楼面混凝土收缩问题。结构布置如下图所示：
经查阅基础图纸及简单计算，发现支撑钢梁的砖混承重墙下的条形基础（属浅基础）承载力不足，采用200米长的锚杆静压方桩对墙下条形基础进行加固，桩长按25m考虑。
武汉地处受长江冲击形成的软土地基上，地面以下20m以上为粉砂质软土，基础较浅会造成较大的沉降。宿舍楼建成已40多年，其沉降已完成，不会再沉降。因此加建钢架部分采用φ400直径长螺旋钻孔桩基础（桩基基本没有沉降），解决新旧建筑沉降差异问题，避免加建后出现沉降裂缝，影响结构安全和酒店营业。
4、承重墙整体拆除重建
由于酒店功能需求，南阳台拉直覆盖后，需将该部分承重墙全部拆除，留240宽墙垛作为新梁支撑。五层至一层依次拆除，拆除时需设置卸荷支撑，如下图：
拆除同时进行五层至一层现浇承重梁施工，承重梁放置在预留240宽墙垛上，方法如下图所示：
5. 承重墙门窗洞口改造
原有门窗洞口需封堵时，采用MU15页岩实心砖+M10水泥砂浆直接砌筑封堵（墙顶砌筑时要平整，不得倾斜，必须完全满足承重墙体施工要求）。
在承重墙体上开设门窗时，需要跳过不同楼层之间及同一楼层之间的施工，并在楼板上采取临时卸荷支撑措施，尽量减少对原有结构的不利影响。洞口宽度需控制在1.2m以下，采用角钢过梁加固法，此方法比混凝土过梁更方便、更经济。方法如下图所示：
6.预制空心板加固
卫生间预制空心板由于开设管孔，截面强度大大减弱（500mm宽空心板开设φ100孔，截面强度减弱20%），因此需要进行承载力加固。每块预制空心板只能开设一个管孔，如果需要开设多个孔，只能顺着铺设方向开设，方法如下图所示：
卫生间区域预制板荷载大幅增加，需要在预制空心板上砌筑隔墙，并回填加厚建筑面层。当承载力需增加不大于40%时，采用粘贴碳纤维布的方式对空心板进行加固；当承载力需增加40%以上时，采用灌孔粘贴钢筋的方式对空心板进行加固。方法如下图所示：
7. 结构修复
1、墙体出现裂缝时，先将裂缝处填补好再用M20聚合物抗裂砂浆挂网压紧修补，方法如下图所示：
2、预制空心板有接缝时，先将裂缝处填平后再用M20聚合物抗裂砂浆挂网压紧修补，方法如下图所示：
3、当梁、板底部混凝土保护层出现开裂、粉化、脱落，钢筋锈蚀严重时，除锈后按下列方法修复，如下图所示：
8. 其他
从成本控制角度考虑，该房屋仅进行局部结构安全加固及结构修复，并未进行整体承载力加固。
原结构剩余设计使用年限为10年（设计使用年限50年，已使用40余年），由于整体承载力未加固，规定加固部位后续使用年限为剩余设计使用年限10年，10年后应对加固部位重新进行检测评估，确定是否继续加固，以延长其使用寿命。
轩辕神农
2024 年 4 月 8 日
勘察设计硕士、代码编辑
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