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建筑物移位纠倾增层与改造技术标准 T/CECS 225-2020
中国工程建设标准化协会标准
建筑物移位纠倾增层与改造技术标准
Technical standard for moving,incline-rectifying,storey-increasing and reconstructing of buildings
T/CECS225-2020
主编单位:北京交通大学
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2021年5月1日
中国工程建设标准化协会公告
第734号
关于发布《建筑物移位纠倾增层与改造技术标准》的公告
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2017年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2017]014号)的要求,由北京交通大学等单位编制的《建筑物移位纠倾增层与改造技术标准》,经协会地基基础专业委员会组织审查,现批准发布,编号为T/CECS 225-2020,自2021年5月1日起施行。原《建筑物移位纠倾增层与改造技术规范》CECS 225:2007同时废止。
中国工程建设标准化协会
二〇二〇年十二月十日
前言
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2017年第一批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2017]014号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考国内外有关先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本标准。
本标准共分10章和7个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、检测与鉴定、移位工程、纠倾工程、增层工程、结构改造加固、地基基础加固、质量检测与验收等。
本标准由中国工程建设标准化协会地基基础专业委员会归口管理,北京交通大学负责解释。在使用中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料寄往解释单位(北京市海淀区西直门外上园村3号,邮政编码:100044)。
主编单位:北京交通大学
参编单位:(按首字笔划排序)
广州市胜特建筑科技开发有限公司
广州市鲁班建筑科技集团股份有限公司
大连久鼎特种建筑工程有限公司
上海天演建筑物移位工程股份有限公司
山东建大工程鉴定加固研究院
山东建筑大学
山西建设投资集团有限公司
山西信息规划设计院有限公司
中冶建筑研究总院有限公司
中国地质大学(北京)
中国建筑科学研究院有限公司
中铁西北科学研究院有限公司
北京亿通兆泰加固工程技术有限公司
北京市建筑设计研究院有限公司
江苏东南特种技术工程有限公司
同济大学
沈阳建筑大学
郑州赛诺建材有限公司
青岛静力工程股份有限公司
国家工业建构筑物质量安全监督检验中心
国家建筑工程质量监督检验中心
建研地基基础工程有限责任公司
城谊土木工程有限公司
浙江固邦建筑特种技术有限公司
黑龙江省四维岩土工程有限责任公司
主要起草人:崔江余 李启民 唐业清(以下按姓氏笔划排序)王恒 王桢 王美聪 王福州 邓文伟 叶观宝 卢明全 江伟 刘丽 许文贤 杜艳妍 李今保 李国雄 李忠煜 李翔宇 吴如军 陈曦 何新东 张振 张鑫 张小兵 张彦斌 张循当 苗启松 林莉 欧阳甘霖 赵俭斌 段启伟 郭小华 黄英孺 韩继云 惠云玲 蓝戊己
主要审查人:王新杰 高文生 周与诚 高小旺 康景文 朱武卫 张天申 张千里 鞠树森
1 总 则
1.0.1 为在建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的设计施工中,贯彻执行国家技术经济政策,做到技术先进、安全可靠、经济合理、保护环境,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的设计、施工、质量检测与施工验收。构筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的设计、施工、质量检测和施工验收也可按本标准的有关规定执行。
1.0.3 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程应因地制宜、就地取材、节约资源、精心设计、精心施工。
1.0.4 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的设计、施工、质量检验与施工验收,除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 移位工程 moving engineering
将建筑物从原位置移动到新位置的相应技术措施,含平移、升降、爬升和转动等。
2.1.2 纠倾工程 incline-rectifying engineering
对倾斜的建筑物采用技术措施予以扶正的方法。
2.1.3 直接增层 direct storey-increasing
增层后新增荷载全部通过既有结构传至原基础与地基。有不改变承重结构和改变承重结构的两种结构形式。
2.1.4 外套增层 storey-increasing of outer structure
在既有结构外新增设地基、基础、墙、柱等结构构件,新老结构完全脱开或可靠相连形成新的整体结构,增层荷载经外套结构传至新增设基础与地基。
2.1.5 室内增层 indoor storey-increasing
利用原有建筑室内空间进行增层或向地下增层,增层荷载可通过原结构传至原基础,也可设置新基础。
2.1.6 外套结构加固法 seismic strengthening of masonry structure using outer concrete structure
在砌体结构外部增设外套钢筋混凝土结构,并使之与原砌体结构连成整体,达到约束原结构、提高结构整体抗震性能的加固方法。
2.1.7 托盘结构 pallet structure
移位施工中,在建筑物底部某一水平截面的上部,通过梁与加强支撑等连接构造,形成托住上部结构并与其一同移动的整体结构。
2.1.8 底盘结构 chassis structure
移位施工中,在建筑物底部某一水平截面的下部,通过梁、板与基础等连接构造,形成能满足移位时运动荷载分布和地基承载需要的承载结构。
2.1.9 回倾速率 incline reverting speed
建筑物纠倾时,水平变位的每日回倾值。
2.2 符 号
2.2.1 几何参数:
A——纠倾及防复倾加固后的基础底面面积;
A0——移位时滑板的水平面积;
α——纠倾设计预留沉降值;
b——纠倾方向建筑物宽度;
b′——条形基础底面宽度;
d——辊轴直径;
e′——纠倾及防复倾加固后建筑物的偏心距;
Hg——自室外地面起算的建筑物高度;
Hi、H′i——分别为第i层土在原建筑物修建前和增层时的土层厚度;
l——辊轴长度;
L——转动轴(点)至最大沉降点的水平距离;
li——转动轴(点)至计算点i的水平距离;
s——增层后地基的最终沉降量;
s′——增层后新增荷载引起的地基变形;
SH——建筑物纠倾顶部水平变位设计控制值;
SH1——建筑物顶部水平偏移值;
Sv——建筑物纠倾设计迫降量、抬升量;
S′v——建筑物纠倾直接施工到位的迫降量、抬升量;
xi、xj、yi、yj——纠倾及防复倾加固后,第i、j基桩或复合基桩
△hi——计算点i的设计抬升量;
△S′——原荷载产生的残余变形。
2.2.2 物理力学指标:
Es1——增层后新增墙体下地基土压缩模量;
Es2——原建筑物相邻墙体下,经压密后地基压缩模量;
Esi、E′si——分别为第i层土在原建筑物修建前和增层时的地基压缩模量;
W——纠倾及防复倾加固后基础底面的抵抗矩;
U——增层时地基土的固结度。
2.2.3 作用效应和抗力:
Ck——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后增加的上部结构竖向力、增加的基础自重及增加的基础上的土重之和;或纠倾及防复倾加固后增加的上部结构竖向力、增加的桩基承台自重及增加的承台上的土重之和;
f——辊轴抗压强度设计值,或滑板材料抗压强度设计值,或建筑物增层设计时地基承载力特征值;
fa——纠倾及防复倾加固后,修正后的地基承载力特征值;
fak——建筑物增层设计时地基承载力特征值,或增层后新设墙体下地基承载力特征值;
Fk——相应于作用的标准组合时,原上部结构传至基础顶面的竖向力;或作用效应标准组合下,原作用于桩基承台顶面的竖向力;或增层时作用于基础顶面竖向力设计值;
[fk]——原建筑物设计时采用的地基承载力特征值;
Gk——原基础自重和基础上的土重,或原桩基承台自重和承台上的土重;
Hik——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于第i基桩或复合基桩的水平力;
Hk——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于桩基承台底面的水平力;
Mhk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后水平力作用于基础底面的力矩值;
Mpk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面的力矩值;
Mpxk、Mpyk——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于承台底面绕通过桩群形心的x、y轴的力矩值;
N——滑板承受的竖向作用力设计值;
Na——单个千斤顶额定荷载值,或抬升点的抬升荷载值;
Nik——作用效应标准组合偏心竖向力作用下,纠倾及防复倾加固后第i根基桩或复合基桩的竖向力;
Nk——作用效应标准组合轴心竖向力作用下,纠倾及防复倾加固后基桩或复合基桩的平均竖向力;
pk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面处的平均压力值;
pkmax——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面边缘的最大压力值;
pkmin——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面边缘的最小压力值;
pzi一第i层土在原建筑物荷载作用下产生的附加应力;
Qk——顶升时建筑物总荷载标准值,或建筑物需要抬升的竖向荷载标准值;
R——纠倾及防复倾加固后,基桩或复合基桩竖向承载力特征值;
Rh——纠倾及防复倾加固后,单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值;
Ti——第i道托盘梁的水平移位阻力;
Wi——第i道托盘梁底的竖向荷载标准值;
△pzi——增层荷载在地基中产生新的附加应力。
2.2.4 计算参数及其他:
k——安全系数;
n——纠倾及防复倾加固后桩基的桩数;
n′——千斤顶数量、抬升点数量;
μ——摩擦系数,或地基承载力提高系数;
ψs——沉降经验系数。
3 基本规定
3.0.1 对既有建筑物进行移位、纠倾、增层与改造加固设计时,应保证建筑物在预期的目标使用年限内满足现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144规定的可靠度。
3.0.2 既有建筑物的可靠性应包括其安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力。
3.0.3 在既有建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程设计前,应进行现场调查,收集原设计、施工资料,并对地基和结构进行现状勘察和检测。
3.0.4 对既有建筑物进行移位、纠倾、增层与改造加固工程设计前,应按本标准第4章和现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068、《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023和《构筑物抗震鉴定标准》GB 50117的有关规定执行,除对结构应进行检测鉴定外,对增层与改造还应进行结构抗震能力鉴定。
3.0.5 实施建筑物移位、纠倾、增层与改造加固的工程,应满足规划、消防、环保、资源利用的要求。
3.0.6 实施建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程时,荷载确定应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行,应结合上部结构、基础和地基的共同作用,进行有关计算和验算。
3.0.7 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的沉降和不均匀沉降要求应满足本标准第5章至第8章和现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 8的有关规定。
3.0.8 工程设计和施工方案应经论证和技术经济分析后确定。
3.0.9 既有建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的施工,应由具有相应特种专业工程资质或相关经验的单位承担。
3.0.10 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的基本程序应执行国家和本地区的有关规定。
3.0.11 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的全过程应进行施工监测,应按本标准第5章至第8章和现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 8的有关规定执行。
3.0.12 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程涉及结构防水时,应充分调研原工程防水、排水措施的设计、施工等资料,并结合结构防水新技术、新方法进行综合治理。
3.0.13 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程竣工后,应按本标准第10章和现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB 50202、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定进行质量检测及施工验收。
4 检测与鉴定
4.1 一般规定
4.1.1 建筑物移位、纠倾、增层与改造工程开始前,应先对建筑物的现状进行结构检测和鉴定,检测鉴定项目及范围应满足设计要求。
4.1.2 检测鉴定前应先进行现场调查,并收集岩土工程勘察报告、设计图纸、施工资料、使用情况、气象条件与环境条件等相关资料。
4.2 检 测
4.2.1 建筑物移位、纠倾、增层与改造工程相应的检测项目宜符合表4.2.1的规定。当原建筑物的工程图纸资料不全时,应对原建筑物进行测绘。当缺少岩土工程勘察报告时,应进行补充地质勘察。
4.2.2 对原结构构件应按材料强度、构造与连接、变形、裂缝、锈蚀和使用情况等方面进行调查和检测。
4.2.3 地基基础检测可采用开挖验证方式,检测基础类型、尺寸、埋置深度,检查基础开裂、损伤程度,实测地基土性状等。宜检测基础材料强度。
4.3 鉴 定
4.3.1 建筑物鉴定包括可靠性鉴定和抗震鉴定,可靠性鉴定应按现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292的有关规定执行,抗震鉴定应按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023和《构筑物抗震鉴定标准》GB 50117的有关规定。
4.3.2 建筑物鉴定应根据其现状检测结果,地基和结构整体性、构件承载能力、构造与连接措施、缺陷与损伤、位移和变形等,对建筑物安全性、正常使用性、耐久性、抗震能力等应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068、《构筑物抗震鉴定标准》GB 50117、《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292的有关规定执行。
4.3.3 结构承载力验算应符合下列规定:
1 计算模型应符合结构受力和构造的实际情况。
2 调查核实结构上的作用,抗震设防分类、结构安全等级、荷载取值等应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023、《建筑抗震设计规范》GB 50011、《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。
3 结构或构件的材料强度、几何参数可采用原设计值,当检测结果不符合原设计规定时,应按实际结果取值。
4.3.4 地基承载能力和变形特性应根据岩土工程勘察报告,并结合工程实测结果确定。
4.3.5 建筑物鉴定应按现行国家标准《构筑物抗震鉴定标准》GB50117、《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292和《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的有关规定执行,应给出建筑物的鉴定结果,并提出处理意见与建议。
5 移位工程
5.1 一般规定
5.1.1 在城市规划、改造、拆建过程巾,对于具有移位价值和条件的建筑物和保护性建筑物等,应采用移位保护方案。
5.1.2 建筑物移位前应采取永久或临时加固措施。建筑物移位后其结构可靠性应符合现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144的有关规定。
5.1.3 移位工程包括水平移位、升降移位和组合移位。建筑物移位工程的分项分类可按本标准附录A执行。
5.1.4 对移位路线和新基础场地应进行岩土工程勘察。
5.1.5 移位设计前应对建筑物进行可靠性鉴定并提供检测鉴定报告,移位施工前应对照检测鉴定报告和原设计图纸现场查勘移位结构的现状。
5.1.6 移位工程设计应符合下列规定:
1 应分析移位过程中的不均匀沉降、新旧基础的差异沉降以及新址地基的沉降或差异沉降的影响;
2 应进行建筑物的承载力、变形和倾覆验算;
3 应提出监测要求。
5.2 移位工程设计
5.2.1 移位工程设计应包括托盘结构设计、底盘结构设计、地基基础设计、施力系统设计、临时加固设计、限位结构设计、临时支垫装置设计和连接设计等。
5.2.2 托盘、底盘结构和施力系统的结构设计应符合下列规定:
1 水平移位设计应满足下列要求:
1)托盘结构除计入上部结构传递的荷载外,还应计入水平牵引力、顶推力、摩擦力阻力、差异沉降的影响。
2)高耸结构移位设计还应分析风荷载影响。
3)转动移位时,托盘结构应分析转动扭矩和转轴的影响,应根据转动角度的大小和移动距离,采用先移动后转动或沿曲线底盘结构移动的方案。
4)应根据辊轴或滑块的分布构造对托盘、底盘结构进行受力分析。水平移位时辊轴布置宜在底盘和托盘结构之间均匀分布(图5.2.2-1)、集中分布(图5.2.2-2)或采用滑块均匀分布(图5.2.2-3)。
2 升降移位设计时,通过托盘和底盘组成一对上下结构的受力,中间设置千斤顶和临时支垫装置,应满足下列要求:
1)托盘结构应通过托换方式构成,托换可采用永久性托换或临时性托换;
2)底盘结构可由原有结构的基础和新增基础共同构成,当原有基础埋深较大时,可在基础上设置底盘结构;
3)临时支垫装置由混凝土构件、钢构件或钢-混凝土组合构件构成;
4)应根据上部结构形式、荷载分布情况布置千斤顶和临时支垫装置(图5.2.2-4);
5)托盘结构、千斤顶、支垫装置和底盘结构应构成稳定的升降传力系统,根据上部结构形式,宜在原有传力路径上布置千斤顶(图5.2.2-5);
6)砌体结构可根据墙段传递荷载的分布情况布置顶升点(图5,2.2-5),顶升点应避开门、窗、洞口和承重构件薄弱位置;
7)框架结构应根据柱荷载大小布置顶升点,千斤顶布置宜对称(图5.2.2-5),顶升点数量可按下式估算:
式中:n′——千斤顶数量;
QK——顶升时建筑物总荷载标准值(kN);
Na——单个千斤顶额定荷载值(kN);
k——系数,取2.0。
3 组合移位设计时应符合下列规定:
1)在移位体系内,同时设置水平、升降移位装置,水平、升降移位可先后分别进行;
2)当升降位移较小而水平位移较大时,可做成斜滑道同时进行;
3)应采取措施防止建筑物在移位过程发生的水平偏移和偏转。
5.2.3 托盘结构设计应符合下列规定:
1 托盘设计前应对现有建筑物进行现场实际测量,确定构件的实际构造和尺寸。
2 永久荷载、可变荷载值按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009采用或按实际荷载取值;风荷载和地震作用在进行建筑物新址设计时按新建建筑物取值;在建筑物移动过程中风压按10年一遇取值;在平移过程中不宜计入地震作用。
3 托盘结构设计时,应分析上部结构移位过程中水平和竖向荷载的分布和传递,根据移位时的最不利组合情况,进行承载力、刚度和稳定性计算。
4 水平转动平移时,应分析因施力系统与摩擦力的大小、方向、作用点的不平衡对托盘结构产生的附加水平力效应。
5.2.4 底盘和基础结构的设计应符合下列规定:
1 建筑物新址基础按新建工程要求设计;移动过程中底盘结构和基础设计可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《建筑抗震设计规范》GB 50011进行设计、《砌体结构设计规范》GB 50003和《钢结构设计标准》GB 50017;当为临时结构时,其荷载分项系数可取1.0或按实际荷载取值。
2 建筑物移位时底盘结构荷载应对最不利布置和最不利组合进行受力分析,底盘结构除应进行承载力、刚度和沉降计算外,尚应满足移位时的特殊构造要求。
5.2.5 移位过程可采用牵引、顶推和牵引顶推组合三种施力方式。施力系统设计应符合下列规定:
1 水平移位设计时,可采用下式计算每道托盘梁的移位阻力Ti;
式中:Ti——第i道托盘梁的水平移位阻力;
k——系数,由试验或施工经验确定,宜取1.5~3.0;
μ——摩擦系数,钢材滚动摩擦系数取0.05~0.1;聚四氟乙烯与不锈钢板的滑动摩擦系数取0.05~0,07;钢板与钢板在涂抹润滑剂状态下的滑动摩擦系数取0.15~0.2;其他滑动摩擦系数根据实际材料确定;
Wi——第i道托盘梁底的竖向荷载标准值。
2 施力设备实际总荷载能力应大于每道托盘梁的水平移位阻力Ti之和。施力作用点的位置应尽量靠近托盘梁底面。
3 爬升移位时,除摩擦产生的阻力外,应计入自重所产生的阻力分量。
4 水平移位时,辊轴可采用实心钢辊轴或厚壁钢管混凝土辊轴,单轴承载力宜通过试验确定,亦可用下式计算每根实心辊轴的承压力标准值Pi:
式中:f——辊轴抗压强度设计值(N/mm2);
d——辊轴直径(mm);
l——辊轴长度(mm)。
5 水平移位时,滑板的水平面积A0,应根据滑板采用的低摩阻材料的耐压性能计算:
式中:A2);
f——滑板材料抗压强度设计值(N/mm2),根据试验确定;
N——滑板承受的竖向作用力设计值(N)。
6 竖向移位设计时,应合理布置升降点,使每点的作用荷载在施力设备的额定工作荷载范围内,且系数不应小于2。
5.2.6 移位建筑物就位后,其连接构造应满足承载力、稳定性和抗震设计的要求,并应符合下列规定:
1 对于高宽比不大于2,层数不超过6层的多层砌体结构墙体和基础间的缝隙,可采用不低于C20的细石混凝土充填密实;
2 对于框架结构,以及层数超过6层或高宽比大于2的砌体结构应经计算确定其连接形式和构造;
3 移位工程就位后,当托盘结构需拆除时,砌体结构构造柱和框架结构柱中的纵向钢筋应与底盘结构中的预设锚固筋可靠连接或采取其他措施;
4 在抗震设防烈度为8度、9度地区,可在托盘结构和底盘结构之间采取隔震支座或阻尼装置等减隔震措施。
5.3 移位工程施工
5.3.1 移位工程施工前应编制针对本工程特点的施工技术方案和施工组织设计,对移位过程可能出现的各种不利情况制定应急预案,并进行专家评审。
5.3.2 移位施工前应现场查勘移位结构现状,当发现与鉴定报告和原设计图纸不符时,应及时向相关单位反馈。
5.3.3 底盘结构施工应符合下列规定:
1 施工前应在建筑物一定高度处设置标高标志线及标志点并做记录,作为质量控制偏差的依据之一;
2 施工时应严格按经过审定的移位工程技术方案和施工组织设计的要求分段、分批施工;
3 在建筑物原址施工底盘结构时,应分析开挖、托换、桩基施工等对原建筑物的不利影响,试移位成功且移位设备应在正常状态下方可进行正式移位;
4 底盘结构施工时,应按设计要求设置滚动或滑动装置;底盘梁的表面应平整、光滑;用2m直尺检查时,其平整度的偏差不宜超过2mm,且整体高差不宜超过5mm;
5 移位路线和新址的地基基础施工时,应先对照勘察结果和设计要求检验槽底土体,并应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB 50202的有关规定。
5.3.4 托盘结构施工应符合下列规定:
1 托盘结构施工应对称进行,使建筑结构受力均匀;每条梁宜一次浇筑完成,当需分段施工时,接茬处应按施工缝处理;
2 托盘结构施工时,原结构与托盘结构相连接的界面应表面凿毛、清理干净并涂刷界面处理剂;
3 托盘梁主筋应优先采用焊接或机械连接,连接构造应满足现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关要求,托盘梁的施工缝宜避开剪力最大处;
4 在卸荷支撑处宜设测力装置,施工过程中应加强监测;
5 对施工时开凿的墙洞,在建筑物就位后应及时进行修复处理。
5.3.5 截断施工应符合下列规定:
1 当托盘结构及底盘结构的混凝土达到设计强度后方可开始截断墙或柱;
2 施工前应检查托盘结构、底盘结构的可靠性,再进行截断施工;
3 施工的顺序应按施工方案进行;
4 施工时应严密监测上部结构、托盘和底盘结构的受力状态及其变化;
5 施工应采用减少对相邻部位结构损伤的方式;
6 施工时对水、电、暖气和燃气等管线,应妥善保护处理;
7 施工宜采用静力切割设备,并应减小对原结构的振动或扰动。
5.3.6 水平移位施工应符合下列规定:
1 移位前托盘和底盘结构应通过阶段性施工质量验收;
2 移位前应对移动装置、反力装置、卸荷装置、动力系统、控制系统、应急措施等各方面进行检查,并消除移位路线上的所有障碍物;
3 应首先进行试验性移位,检验施力系统的工作状态和可靠性,检测相关结构变形、应力等参数;
4 移位施工应遵循均匀、缓慢、同步的原则,当采用千斤顶提供移位动力时,移动速度不宜大于60mm/min,对前进中产生的偏移应及时纠正;
5 移动摩擦面应平整、直顺、光洁,不应有凸起、翘曲和空鼓,应选择摩擦系数较小的材料,移位时可在滑移面辅以润滑剂;
6 施力设备应有测力装置,应保证同步平移精度;
7 平移到位后,应及时对建筑物的位置和倾斜度进行检测,并做阶段验收。
5.3.7 升降移位施工应符合下列规定:
1 按设计要求在顶升点上、下部位设置托盘梁,避免原结构局部裂损;
2 按设计要求设置顶升设备,安装应牢固、垂直;
3 顶升设备应保证同步顶升精度,托盘结构不宜出现功能性的裂缝和变形;
4 顶升过程中应采取有效措施,确保支垫装置的稳定;
5 顶升或下降应均匀、同步、施力缓慢,且标志明确。
5.3.8 连接和恢复施工应符合下列规定:
1 按设计要求进行连接施工;
2 恢复施工时应预留水、暖、电等管线的孔洞;
3 因移位产生的原结构裂损应进行修补或加固。
5.3.9 施工监测应符合下列规定:
1 应进行沉降和裂缝监测;对于特别重要的建筑物,还应对结构内力进行监测;
2 测点应布置在对移位较敏感或结构薄弱的部位,测点的数量和监测频率应根据设计要求确定;
3 应对建筑物各轴线移位的同步性、方向性进行监测,有偏移或倾斜时应及时调整处理;
4 应对托盘和底盘结构进行监测,应满足设计给定控制标准;
5 根据设计要求规定预警值、报警值,并及时反馈监测结果;当监测数据异常时,应立即停止移位作业并查找原因;
6 现场应设专职人员监测整个移位过程,及时发现和排除影响移位正常进行的因素。
5.4 质量控制
5.4.1 各分部、分项工程和检验批检测的主控项目,均应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定和本标准第10章的有关规定,质量检测主控项目应满足下列要求:
1 移位工程的托盘梁底面平整度应满足设计给定的控制值;
2 移位工程的底盘梁表面平整度应满足移位设计要求;
3 就位偏差应满足工程可靠性要求。
5.4.2 建筑物就位后的轴线水平位置偏差不应大于40mm。
5.4.3 建筑物就位后的标高偏差不应大于30mm;相邻轴线之间的标高差异不应大于距离的2/1000。
5.4.4 建筑物就位后,对影响结构安全的裂缝应及时采取加固措施,对不影响结构安全的裂缝进行修补。
6 纠倾工程
6.1 一般规定
6.1.1 建筑物纠倾工程设计应具备下列资料:
1 倾斜建筑物的原设计和施工文件,原岩土工程勘察报告。勘察报告不满足纠倾工程要求时,应进行补充勘察;
2 倾斜建筑物的使用及改扩建情况;
3 倾斜建筑物的检测鉴定报告;
4 建筑物倾斜、结构裂缝及破损情况;
5 相邻建筑物的结构类型、基础形式、使用情况,周围环境及地下设施分布情况等。
6.1.2 对竣工验收2年以内的倾斜建筑物,纠倾合格标准应符合有关新建工程标准的要求。对竣工验收超过2年的倾斜建筑物,纠倾合格标准应符合表6.1.2的规定。
6.1.3 纠倾工程应在保证既有建筑物的可靠性和环保的原则下进行设计和施工。
6.1.4 纠倾工程应进行信息化施工,应根据现场监测资料及时反馈调整纠倾设计方案和参数,保证施工顺利进行。
6.1.5 纠倾工程竣工后应继续进行倾斜和沉降观测,建筑物继续观测时间不宜少于3个月,重要建筑物继续观测时间不宜少于1年,观测时间间隔不宜大于3个月。
6.1.6 纠倾工程应结合倾斜原因、纠倾方法以及地质条件等及时进行防复倾加固。
6.2 纠倾工程设计
6.2.1 纠倾工程设计文件宜提供以下资料:
1 倾斜建筑物现状、检测与鉴定结论;
2 工程地质与水文地质条件;
3 倾斜原因分析;
4 纠倾工程设计,地基与基础加固设计,结构加固与改造设计,防复倾加固设计;
5 纠倾施工方法,监测设计,安全与防护技术措施包括应急处理,周边环境及相邻建筑物的保护措施等。
6.2.2 建筑物纠倾设计应符合下列规定:
1 建筑物倾斜原因分析。
2 纠倾方法的选择应根据建筑物的倾斜原因、倾斜值、裂损状况、结构和基础的形式、整体刚度、地质条件、环境条件和施工条件等,结合各种纠倾方法的适用范围、工作原理、施工程序等因素综合确定。
3 建筑物纠倾常用方法可分为迫降法、抬升法、预留法、横向加载法及综合法五大类。常用纠倾方法可按本标准附录B选择。复杂建筑物纠倾宜根据实际情况采用综合法。纠倾方法可按本标准附录C选择。
4 应对纠倾程序、沉降速度、回倾量、回倾速率等参数以及安全防护措施进行综合分析,确定最佳方案。
5 对受影响或易损的结构构件和关键部位应进行强度、变形和稳定性验算。当不满足设计要求时,应结合防复倾加固措施在纠倾前或后进行相应的结构加固补强。
6.2.3 纠倾设计计算应符合下列规定:
1 根据建筑物的倾斜值、倾斜率和倾斜方向,计算纠倾迫降量或抬升量;
2 计算倾斜建筑物基础形心位置、结构重心投影位置及基础底面作用效应;
3 验算地基承载力和软弱下卧层的地基承载力;
4 验算地基变形量;
5 验算结构内力;
6 确定纠倾相关参数;
7 防复倾加固相关计算。
6.2.4 倾斜建筑物迫降法纠倾(图6.2.4-1)的迫降量或抬升法纠倾(图6.2.4-2)的抬升量,应按下列公式计算:
式中:Sv——建筑物纠倾设计迫降量、抬升量(mm);
S′v——建筑物纠倾直接施工到位的迫降量、抬升量(mm);
SH1——建筑物顶部水平偏移值(mm);
SH——建筑物纠倾顶部水平变位设计控制值(mm);
b一一纠倾方向建筑物宽度(mm);
α——纠顷设计预留沉降值(mm)。
6.2.5 纠倾及防复倾加固后,建筑物基础底面的力矩值应按下式进行计算:
式中:Mpk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后作用于基础底面的力矩值(kN·m);
Fk——相应于作用的标准组合时,原上部结构传至基础顶面的竖向力(kN);
Gk——原基础自重和基础上的土重(kN);
Ck——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后增加的上部结构竖向力、增加的基础自重及增加的基础上的土重之和(kN);
e′——纠倾及防复倾加固后建筑物的偏心距(m);
Mhk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后水平力作用于基础底面的力矩值(kN·m)。
6.2.6 纠倾及防复倾加固后,建筑物基础作用效应符合下列规定。
1 浅基础底面压应力应按下式计算。
1)轴心荷载作用下:
2)偏心荷载作用下:
式中:pk——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面处的平均压力值(kPa);
pkmax——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面边缘的最大压力值(kPa);
pkmin——相应于作用的标准组合时,纠倾及防复倾加固后基础底面边缘的最小压力值(kPa);
A——纠倾及防复倾加固后的基础底面面积(m2);
W——纠倾及防复倾加固后基础底面的抵抗矩(m3)。
2 桩基础的桩顶作用效应满足下列要求:
1)轴心竖向力作用下:
2)偏心竖向力作用应按下式计算:
3)水平力作用下:
式中:Nk——作用效应标准组合轴心竖向力作用下,纠倾及防复倾加固后基桩或复合基桩的平均竖向力(kN);
Fk——作用效应标准组合下,原作用于桩基承台顶面的竖向力(kN);
Gk一一原桩基承台自重和承台上的土重(kN);
Ck——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后增加的上部结构竖向力、增加的桩基承台自重及增加的承台上的土重之和(kN);
n——纠倾及防复倾加固后桩基中的桩数;
Nik——作用效应标准组合偏心竖向力作用下,纠倾及防复倾加固后第i根基桩或复合基桩的竖向力(kN);
Mpxk、Mpyk——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于承台底面绕通过桩群形心的x、y轴的力矩值(kN·m);
xi、xj、yi、yj——纠倾及防复倾加固后,第i、j基桩或复合基桩至y、x轴的距离(m);
Hk——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于桩基承台底面的水平力(kN);
Hik——作用效应标准组合下,纠倾及防复倾加固后作用于第i基桩或复合基桩的水平力(kN)。
6.2.7 纠倾及防复倾加固后,浅基础建筑物地基承载力计算应符合下列规定:
1 轴心荷载作用下:
式中:fa——纠倾及防复倾加固后,修正后的地基承载力特征值(kPa)。
2 偏心荷载作用下,除满足公式(6.2.7-1)外,还应按下式验算:
6.2.8 纠倾及防复倾加固后,桩基础建筑物基桩承载力计算应符合下列规定:
1 轴心荷载作用下:
式中:R——纠倾及防复倾加固后,基桩或复合基桩竖向承载力特征值(kN)。
2 偏心荷载作用下,除按公式(6.2.8-1)验算外,还应按下式验算:
3 水平力作用下:
式中:Rh——纠倾及防复倾加固后,单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值(kN)。
6.2.9 迫降法纠倾设计应符合下列规定:
1 迫降法纠倾宜在建筑物沉降较小一侧实施,并在建筑物沉降量较大一侧采取保护措施;
2 迫降法纠倾时,预留沉降值可根据上部荷载情况、工程地质条件和水文地质条件、纠倾施工方法以及回倾速率等确定;
3 位于边坡地段建筑物的纠倾工程,不得采用浸水法和辐射井法。
6.2.10 取土法纠倾宜用于碎石土、砂土、粉土、黏性土、淤泥质土和填土等地基上浅基础建筑物的纠倾工程。其设计应符合下列规定:
1 根据建筑物基础类型、倾斜情况、地质条件等可选择在基底成孔取土、开槽取土、分层取土等方法。
2 钻孔取土法的孔直径宜取100mm~200mm,孔间距宜取500mm~1000mm。分层布孔时,孔位宜呈梅花状布置。
3 开槽取土法的槽宽不宜大于600mm,槽高不宜大于300mm,槽间净距不宜小于1.5m。
4 绳锯切割取土法应为锯渣提供足够的清除空间,其预留沉降值宜取小值。
5 孔或槽回填材料宜取原土、灰土、粉土、砂土、黏性土等,其性质宜与建筑物地基土性质相近。也可在孔或槽内预留注浆管,压注水泥浆或砂浆进行充填,水泥浆或砂浆的强度不应低于M5。
6.2.11 辐射井射水法宜用于地基土为砂土、粉土、黏性土、填土、软土等建筑物的纠倾工程。其设计应符合下列规定:
1 辐射井应设置在建筑物沉降较小一侧,其数量、深度、间距应根据建筑物的倾斜情况、基础类型、场地环境及地基土性质等因素确定,井外壁距基础边缘不宜小于0.5m。
2 辐射井可采用圆形混凝土或砖砌沉井,混凝土井体的强度等级不应低于C20,砖的强度等级不应低于MU10,水泥砂浆强度等级不应低于M5。井内径不宜小于1.2m,井口高出地面不宜小于0.2m,并应设置安全防护设施。
3 辐射井井壁应设置射水孔,其竖向位置距离基础底面不宜小于0.5m,且距离换填垫层底面不宜小于0.5m,井壁射水孔直径宜为70mm~150mm,射水孔到基础之间应设置射水防渗套管。
4 高压射水泵的扬程及流量宜根据土层性质和建筑物基础平面布置通过现场试验确定,射水压力宜为0.3MPa~1.0MPa,流量宜为30L/min~50L/min。
5 纠倾达到设计要求后,射水孔、辐射井均应分层夯填,回填料可选用原有素土、2:8灰土、水泥、石灰、粉煤灰等材料,其强度宜与建筑物地基土相近。也可在射水孔内预留注浆管,压注强度不低于M5的水泥浆或砂浆进行充填。
6.2.12 地基应力解除法宜用于厚度较大、液性指数大于0.75的软土地基建筑物纠倾工程。其设计应符合下列规定:
1 地基应力解除孔应布置在建筑物沉降较小一侧的基础边缘或基础下,并根据建筑物回倾量、基础形式、附加应力分布范围和地质条件等确定钻孔直径、孔距、取土深度以及成孔顺序、批次等;
2 钻孔直径宜为300mm~400mm,净间距不宜小于1.5m,距离基础边缘宜取0.4m~2.0m,成孔深度宜大于基底以下3.0m;
3 钻孔顶部应设置护筒,其埋设深度应大于基础底面以下2.0m;
4 封孔材料宜采用黏性土或注浆级配砂石。
6.2.13 浸水法宜用于含水率低于塑限含水率、湿陷系数大于0.05的湿陷性土或填土地基上建筑物的纠倾工程。其设计应符合下列规定:
1 根据建筑结构类型和地质条件,可选择注水孔、坑或槽等不同的注水方式,且布置在建筑物沉降较小一侧的基础边缘或基础下。
2 注水孔、坑或槽深度不宜小于基础底面以下0.5m。当建筑物基底下卧层有透水砂石层时,应采取相应措施防止注水进入透水层。
3 浸水纠倾前应进行现场注水试验,确定注水量与渗透半径、渗透速度的关系。试验孔、坑或槽距建筑物边缘不宜小于5m,且低于基础底面以下的深度不宜小于0.5m,注水试验孔、坑或槽不应少于3处。
4 对于中等湿陷性地基上的浅基础,滞后沉降量可取纠倾沉降量的1/10~1/12。
5 注水孔、坑或槽的回填材料宜采用级配砂石、灰土等。
6.2.14 降水法宜用于渗透系数大于10-1mm/s的饱和砂土、粉土地基上建筑物的纠倾工程,其设计应符合下列规定:
1 根据建筑结构类型、基础形式和地质条件等,可选择深井、沉井或轻型井点等方式降水纠倾。降水井应设置在建筑物沉降较小的一侧,与建筑物基础的净距不宜小于1.0m,井底应低于需降水固结的土层深度。降水法纠倾应设置回灌井和观测井。
2 沉井宜采用圆形砖砌结构,砖强度等级不应低MU10,内径不宜小于1.0m,井壁交叉布置60mm×60mm渗水孔,孔距200mm。深井钢筋笼的内径不宜小于600mm,箍筋不宜小于φ12,且焊接在钢筋笼的内侧。滤料宜采用碎石或卵石,厚度宜为75mm~150mm。
3 降水法纠倾前应进行现场抽水试验,确定水力坡度线、抽水量、影响半径等。
4 预留的滞后回倾量宜取设计回倾量的1/10~1/12。
5 沉、深井的回填材料宜采用级配砂石、粉土、灰土等。
6 降水深度范围内有承压水、且可能引起邻近建筑物或地下设施沉降时,不得采用降水法。
6.2.15 桩基卸载法宜用于桩基础建筑物纠倾工程,包括桩顶卸载法、桩身卸载法、桩端卸载法、承台卸载法以及负摩阻力法等。其设计应符合下列规定:
1 应验算原桩基础的桩顶作用效应和单桩竖向承载力特征值。
2 根据桩的类型、桩身质量、地质条件及倾斜状况等确定卸载部位、卸载方法和卸载桩数,确定基桩卸载顺序和批次。
3 桩顶卸载法宜用于端承型桩基建筑物的纠倾工程,包括直接截桩法、调控桩头荷载法等。应根据设计迫降量设计卸载基桩,并在截断部位加约束钢箍。对于不卸载的基桩,应验算在截桩过程中桩顶作用增大后的局部受压承载力。桩顶的截断长度应大于纠倾设计迫降量,每批截桩数量不宜超过截桩总数的1/3。采用千斤顶支顶时,千斤顶的工作荷载应取其额定工作荷载的80%,安全系数应取2.0。纠倾完成后应进行加固处理,恢复桩基承载力。
4 桩身卸载法宜用于摩擦型桩基建筑物的纠倾工程,包括桩侧射水法、桩侧取土法、桩侧振捣法等。迫降区域的基桩均宜卸载,对于不卸载的基桩应验算在卸载过程中桩顶作用增大后的局部受压承载力。桩身卸载的深度应与基桩设计迫降量相协调。纠倾完成后应进行加固处理,恢复基桩的承载力。
5 承台卸载法宜用于计入承台效应的桩基建筑物纠倾工程,并与其他方法综合使用。
6.2.16 抬升法纠倾设计应符合下列规定:
1 原基础或上部结构不满足抬升要求时,应先进行加固补强设计;
2 砌体结构建筑物的顶升梁宜按倒置弹性地基梁设计,其计算跨度为相邻三个支承点的两边缘支点距离;
3 框架结构建筑物的托换结构应验算正截面受弯承载力、局部受压承载力和斜截面受剪承载力,验算断柱前、后框架结构柱端的承载力,验算垫块的局部受压承载力和稳定性;
4 应采取有效措施,保证托换结构新旧混凝土结合面协同工作,以及抬升纠倾结束后截断处结构链接的可靠性。
6.2.17 抬升点的数量与位置应根据建筑物的结构形式、荷载分布以及千斤顶额定工作荷载确定。抬升点附近门窗洞口等薄弱部位应采取加固补强措施。砌体结构抬升点间距不宜大于2.0m。抬升点数量应按下式计算:
式中:n′——抬升点数量(个);
Qk——建筑物需要抬升的竖向荷载标准值(kN);
Na—一抬升点的抬升荷载值(kN),取千斤顶额定工作荷载的80%;
k——系数,取2.0。
6.2.18 抬升量应按下式计算:
式中:△hi——计算点i的设计抬升量(mm);
li——转动轴(点)至计算点i的水平距离(m);
L——转动轴(点)至最大沉降点的水平距离(m)。
6.2.19 锚杆静压桩抬升法宜用于软土、填土、粉土、砂土、黏性土等地基上、钢筋混凝土基础且上部结构较轻的建筑物的纠倾工程,其设计应符合下列规定:
1 锚杆静压桩应布置在建筑物沉降较大一侧实施抬升纠倾,也可布置在建筑物沉降较小的一侧作为止沉保护桩;
2 宜选择较硬土层作为桩端持力层,最终压桩力宜为基桩竖向承载力特征值的2倍;
3 锚杆的锚固长度应为锚杆直径的10倍~12倍,且不宜小于300mm;
4 压桩孔的孔口边长应比桩截面边长大50mm~100mm,桩顶嵌入基础承台内的长度不应小于50mm;
5 封桩应采用持荷封桩的方式,锚杆桩与基础钢筋应采用焊接或加钢板锚固等可靠连接,封桩混凝土应采用微膨胀混凝土,强度比基础混凝土提高一个等级,且不应低于C30。
6.2.20 坑式静压桩顶升法宜用于黏性土、粉土、填土等地基上、且地下水位较低、上部结构较轻的钢筋混凝土基础建筑物的纠倾工程,其设计应符合下列规定:
1 坑式静压桩应布置在建筑物沉降较大一侧实施顶升纠倾。桩位宜布置在基础的交接处、独立基础的中心等部位,宜避开门窗洞口等薄弱部位。
2 宜选择较硬土层作为桩端持力层,最终压桩力宜为基桩竖向承载力特征值的2倍。
3 预制桩边长不宜小于200mm,混凝土强度等级不宜低于C30。钢管桩直径不宜小于159mm,壁厚不应小于4mm。
4 基础顶升间隙的填充材料应选择强度大、变形小的刚性材料,纠倾结束后工作坑宜采用灰土、砂砾土、黏性土、粉土等分层夯填。
6.2.21 综合纠倾法宜用于建筑物体型较大、地质条件较复杂或纠倾难度较大的纠倾工程,其设计应符合下列的规定:
1 应根据建筑物结构类型、基础形式、倾斜状况、倾斜原因、地质条件、纠倾方法特点等,比选相关的几种综合纠倾法,确定一种最佳组合,并明确主导方法和辅助方法;
2 选择综合法纠倾时,应避免不同的纠倾方法在实施过程中相互不利影响;
3 综合纠倾法设计宜将建筑物纠倾与防复倾加固相结合。
6.2.22 纠倾工程监测系统设计应符合下列规定:
1 纠倾工程监测内容主要为纠倾建筑物及相邻建筑物的倾斜、沉降、水平位移与裂缝,地面沉降或隆起、地下水位、地下管线等,且对主要受力构件的应力应变情况宜进行监测。
2 监测点的布置应能全面反映建筑物及地基在纠倾过程中的变形特征。建筑物上的监测点应布置在其主要受力部位,并利于保护。迫降法纠倾时应在结构的纵横轴线交汇点布置沉降监测点,顶升法纠倾时应在千斤顶位置处布置监测点。
3 纠倾过程中宜每天监测一次,或每次实施纠倾措施后监测一次,对重要工程或危险性较大的纠倾工程,可加大监测频率,或采用自动化监测系统实时监测。
4 纠倾过程中结构裂缝的观测频率每天不宜小于一次。
5 现场监测系统应采用多种方法,并设置预警装置。监测数据应及时绘制成曲线图,几种监测数据应能相互对照检查与验证。
6.3 纠倾工程施工
6.3.1 纠倾工程施工应符合下列规定:
1 纠倾工程施工前,应广泛收集相关资料,根据建筑物纠倾工程设计文件编制纠倾施工组织设计和应急预案;
2 纠倾工程施工前,应对建筑物裂损情况进行标识,应对可能产生影响的相邻建筑物、地下设施等进行检查和测量,并采取有效的保护措施;
3 在纠倾工程施工过程中,施工人员应根据监测资料和实际情况对设计方案提出调整意见,由设计人员进行优化;
4 建筑物纠倾施工过程中,应分析比较建筑物的沉降量或顶升量与回倾量的协调性,防止建筑物发生扭曲变形;
5 在纠倾施工过程中,应设专人每天巡查上下水管道、燃气管道等相关设施的变位情况,发现异常情况应及时处理;
6 建筑物纠倾施工应规避强气流、强降雨等极端天气,并做好保护工作;
7 建筑物纠倾达到设计要求后,应及时对工作槽、孔和施工破损面进行回填、封堵和修复。
6.3.2 取土法施工应符合下列规定:
1 辅助工作槽的槽底宜设置排水沟或集水井,槽底坡度宜采用0.5%一2%,槽边应设置截水沟。辅助工作槽和工作槽应进行边坡稳定验算。
2 取土孔或槽位置偏差不应大于100mm。
3 取土时应先从沉降量小的一侧开始,隔孔或槽、分批次有序进行,逐渐过渡,同时应做好检测和防护措施。
4 绳锯切割纠倾时,锯绳的直径可根据切割方案、切割次数及切割材料综合确定,一般宜取10mm~15mm,切割面宜选择在基底下50mm~200mm,锯绳通过定位钻孔安装。切割地基纠倾时,宜在切割区域内先行钻孔,为排放锯渣提供一定空间,其钻孔直径、间距、长度按锯渣的体积确定。切除部分基础迫降时,应先实施回倾控制措施,再进行三角形楔形体切割与清理。
5 应对每次取土量和纠倾监测数据进行分析后,确定下一步的取土位置、数量和深度。
6.3.3 辐射井射水法施工应符合下列规定:
1 辐射井井位偏差不应大于200mm,射水孔孔位偏差不应大于30mm;
2 辐射井成井应采取支护措施,井壁应安全可靠;
3 射水时应先从沉降量小的一侧开始,隔井、隔孔分批分级有序进行。每级射水进深宜为0.5m~1.0m;
4 泥浆应经过沉淀处理,循环使用,环保排放。
6.3.4 地基应力解除法施工应符合下列规定:
1 孔位偏差不应大于100mm;
2 钻孔取土应从建筑物沉降量最小的区域开始,隔位分批成孔取土,首次钻进深度不应超过护筒以下3.0m;
3 护筒高出地面不宜小于200mm,并设置防护罩和防止下沉设施;
4 纠倾结束后,应封孔后再拔出护筒。
6.3.5 浸水法施工应符合下列规定:
1 注水孔、坑或槽底应设置碎石或砂砾层,厚度不宜小于200mm。注水管四周应设置碎石层或粗砂层,厚度不宜小于200mm。
2 纠倾过程中应保持土层正常的渗水速度,隔孔、坑或槽分级注水纠倾,每天注水量不应超过该孔注水总量的10%。
3 防止雨水等流入注水坑、孔或槽内。
4 纠倾结束后应及时夯填注水坑、孔或槽,恢复原地面和室外散水等。
6.3.6 降水法施工应符合下列规定:
1 降水井的井位偏差不宜大于200mm。
2 建井施工时应保证井壁稳定,泥浆集中收集,环保排放。井口高出地面不应小于200mm,并应设置防护设施。
3 降水法纠倾宜采用间歇式降水,每次持续降水的时间不宜超过24h。根据监测数据,宜通过改变降水井的工作数量及水位降深,调整建筑物不同部位的回倾量。
4 纠倾结束后及时回填降水井、回灌井以及观测井等,恢复原地面和室外散水等。
6.3.7 桩基卸载法施工应符合下列规定:
1 桩顶卸载法施工应根据纠倾设计的卸载部位和操作要求,确定工作坑或槽的位置、尺寸和坡度等,并应保证工作坑的安全。截桩应分批分级进行,每批截桩应从建筑物沉降量最小的区域开始,每级最大迫降量不宜大于10mm,每批截桩后应留一定的时间间隔。截桩后应采取可靠措施,防止建筑物突沉。
2 桩身卸载应分级同步进行,每级卸载应从建筑物沉降量最小的区域开始。每个基桩侧卸载时应在其两侧对称进行,每级卸载后应留一定的时间间隔。建筑物回倾接近标准时,应及时恢复基桩的承载能力。建筑物回倾稳定后,及时回填工作坑,恢复原地面。
6.3.8 锚杆静压桩抬升法施工应符合下列规定:
1 反力架应与原结构可靠连接,锚杆应做抗拔力试验。
2 单节桩垂直度偏差不应大于1%,桩段之间应可靠连接。
3 压桩应分批进行,相邻桩不应同时施工。当桩压至设计持力层和设计压桩力,且持荷时间不少于5min时,方可停止压桩。
4 试抬升符合要求后方可进行抬升施工。抬升应分级同步协调进行,单级最大抬升量不应大于10mm,各级抬升应满足设计间隔要求。
5 持荷封桩应采用荷载转换装置,封桩混凝土达到设计强度75%后方可拆除转换装置。
6.3.9 坑式静压桩顶升法施工应符合下列规定:
1 顶升纠倾施工前,应计算各千斤顶的抬升量,并采取可靠措施确保各抬升点的变位协调。
2 顶升纠倾施工应避免恶劣天气和地基土振动,工作坑应隔位开挖,严禁超挖,应及时压桩支顶。
3 单节桩垂直度偏差不应大于1%,桩段之间应连接可靠。
4 压桩应分批进行,当桩压至设计持力层和设计压桩力,且持荷时间不少于5min时,方可停止压桩。
5 试顶升符合要求后方可进行顶升施工。顶升施工应分级同步协调进行,各级顶升应有一定的间隔。
6 撤除千斤顶时应采用荷载转换装置,防止基础下沉和静压桩回弹。
6.4 古建筑物纠倾加固
6.4.1 古建筑物纠倾工程设计应具备下列资料:
1 古建筑物的详细勘察和测绘资料;
2 古建筑物检测鉴定报告;
3 古建筑物的保护等级、建成年代、作用及用途等相关历史信息。
6.4.2 古建筑物纠倾勘察设计及施工应同时具有文物修缮保护资质和特种工程施工资质。
6.4.3 古建筑物纠倾应遵循真实性、完整性、最低限度干预、使用恰当技术、不改变原状等文物保护原则。
6.4.4 古建筑物勘察测绘宜采用现场调查、三维激光扫描、无人机航拍以及物探等无损检测手段,在确保文物建筑安全的前提下,可辅以钻探或坑槽探方法。
6.4.5 古建筑物纠倾勘察应包含下列内容:
1 建筑物的外貌特征、结构构造类型、建筑特点、周边环境等;
2 基础埋深、基础形式、地基承载力、地层结构、地下水情况;
3 建筑材料类型、物理特性、力学性能、建造工艺等;
4 建筑物裂损、变形现状、倾斜率;
5 建筑物倾斜原因;
6 建立变形监测系统,掌握变形发展规律。
6.4.6 古建筑物纠倾设计应符合下列规定:
1 对岩层地基,纠倾方法可选用金刚石绳锯切割纠倾法或迫 降顶升协调纠倾法;
2 对土层地基,宜采用取土法、地基应力解除法、局部加载法、浸水法等不影响建筑基础与上部结构的纠倾方法;
3 纠倾部位不宜选择在建筑物基础以上的结构部分,可选择在地基或基础中隐蔽部位进行;
4 对古塔、古碉楼等高耸古建筑物,宜将基础托换成筏式基础,避免直接对古建筑物结构施力;
5 对倾斜或裂损较严重的古建筑物宜遵循先加固后纠倾的原则;
6 纠倾设计应包含监测系统的设计、文物保护设计及安全应急预案等,监测系统应采用两种或两种以上的方法进行监测;
7 纠倾方案应通过文物保护行业的专家论证和文物保护主管部门的审批;
8 应有施工完成后恢复历史风貌的具体要求和做法。
6.4.7 古建筑物纠倾加固施工应符合下列规定:
1 纠倾施工前应对工人进行文物保护法教育培训,经考察合格后方可进行施工;
2 纠倾前应先完善和落实文物保护措施;应在文物专家的指导下,对文物、梁、柱及壁画等进行围挡、包裹、遮盖和妥善保护,并应设专人监护;
3 引倾施工前应安装调试各种量测设备,制订各种测试数据的采集和分析方法,制订安全防护系统的操作程序,确定相关参数;
4 因施工需要临时拆除的古建筑物部件,应在拆除前进行多方位拍照和编号妥善保存,纠倾后原位安装,恢复原状;
5 纠倾前应掌握近期气象状况,应规避狂风、暴雨等恶劣天气;
6 施工中应加密监测并及时反馈测试信息,各种监测数据应互相校对,吻合后方可采用;
7 纠倾过程应满足古建筑物的整体变位要求;
8 施工中若发现新的文物古迹,应立即上报文物主管部门,停止施工并保护好施工现场;
9 当古建筑物的倾斜与滑坡、崩塌等地质灾害有关时,应先对灾害源实施治理,再进行纠倾加固施工;
10 当古建筑物的倾斜与绿化浇水灌溉、周边堆载等人为工程活动有关时,应首先消除致倾因素,再进行纠倾加固施工;
11 纠倾施工中,应每天填写施工记录,拍摄过程影像资料;
12 每道工序交接时应进行技术交底;
13 纠倾达到目标后,应立即进行防复倾加固施工,确保纠倾成果。
6.5 防复倾加固
6.5.1 纠倾工程应适时进行防复倾加固。
6.5.2 防复倾加固宜选用本标准第9章有关加固方法。
6.6 质量控制
6.6.1 迫降法纠倾施工时,应根据建筑物的结构类型、建筑高度、整体刚度以及地质条件等确定迫降速率和水平回倾速率,并应满足下列要求:
1 对于建筑高度不大于24m的建筑物以及建筑高度不大于20m的构筑物,竖向迫降速率宜控制在3mm/d~15mm/d的范围内;
2 对于建筑高度大于24m的建筑物以及建筑高度大于20m的构筑物,顶部水平回倾速率宜控制在30mm/d以内。
6.6.2 建筑物达到的稳定状态可由沉降量与时间的关系曲线判定。纠倾工程竣工时沉降曲线应收敛,且最后一次观测的沉降速率应符合下列规定:
1 对于建筑高度不大于24m的建筑物以及建筑高度不大于20m的构筑物,各观测点的沉降速率平均值不大于0.08mm/d,较大的沉降速率不大于0.1mm/d且不多于2处;
2 对于建筑高度大于24m的建筑物以及建筑高度大于20m的构筑物,各观测点的沉降速率平均值不大于0,06mm/d,较大的沉降速率不大于0.08mm/d且不多于2处。
6.6.3 古建筑物纠倾加固工程的质量控制除应符合本标准第6章、第10章和现行国家标准《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165的有关规定外,还应满足文物修缮的特殊要求。
7 增层工程
7.1 一般规定
7.1.1 建筑物增层设计前,应根据建设单位的增层目标和建筑物本身状况,在符合城市规划要求的前提下,进行综合技术经济分析及可行性论证。
7.1.2 建筑物的增层设计,应根据建筑物的功能要求、既有建筑物的现状和潜力、抗震设防烈度、场地地质条件、检测鉴定结果和规划要求等因素综合分析确定。
7.1.3 建筑物增层应以检测及鉴定结果作为结构设计的依据。当建筑物需要加固时,应做加固设计。根据具体情况,确定施工顺序,做好卸荷措施,宜先加固后增层。
7.1.4 增层工程的建筑功能及结构整体的安全性应满足现行国家标准《砌体结构加固设计规范》GB 50702、《混凝土结构加固设计规范》GB 50367和《钢结构加固设计标准》GB 51367的有关规定。
7.1.5 建筑物增层改造的结构形式分为直接增层、分离或相连接的外套增层、分离或相连接的室内增层、地下增层等。
7.1.6 在满足使用要求的前提下进行平面设计,应保证结构的合理性。力求计算简图符合实际、传力路线明确、构造措施可靠、便于施工。
7.1.7 增层结构应具有合理的刚度和承载能力,避免因刚度突变形成薄弱部位,对可能出现的薄弱部位应采取措施。
7.1.8 建筑物增层应减少对原承重结构产生的不利影响,设计时应进行结构及构件计算。
7.1.9 采用新旧结构完全脱开的外套结构增层时,新增建筑物结构与原建筑物的水平净距应满足地震区抗震缝或非地震区伸缩缝的要求,并不应小于100mm。竖向净距应计入新增建筑物的沉降。
7.1.10 增层设计时,应根据地基条件及建筑物的重要性进行地基基础加固处理,并提出沉降观测的具体要求。
7.1.11 建筑物增层的材料宜与原结构采用同种材料。当增层材料与原结构材料不同,且增层部分结构的底部与原结构顶部刚性连接时,宜采用轻质高强材料,选用材料应满足耐久性要求。
7.2 直接增层
7.2.1 直接增层可用于多层砌体结构、底层框架-抗震墙上部砌体结构、多高层混凝土结构和钢结构等。底层全框架上部砌体结构、内框架砌体结构增层时应改变结构性能。
7.2.2 直接增层的墙、柱宜与原结构上下对应,竖向构件应上下连续贯通,顶部新增构件与下部原有构件应有可靠连接。
7.2.3 直接增层时可采取下列措施:
1 当原结构的承载力和刚度满足增层改造的要求时,可不改变原结构。当不满足时应对原结构进行改造加固。
2 可增设新的承重墙体或柱承受增层荷载。
3 可采用外扩结构,增加结构整体的抗侧力刚度。
4 多层砌体结构非承重墙体可改为承重墙,形成纵横墙共同承重的结构;混凝土结构、钢结构的填充墙可改为抗震墙。
5 房屋增层时可采用装配式结构,装配式结构的构造与连接应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的有关规定。
6 增层后的墙体受压不满足要求时,应先采用板墙或钢丝砂浆面层对墙体进行加固。
7.2.4 多层砌体结构直接增层应符合下列规定:
1 增层后的总高度、层数、层高、建筑物最大高宽比、抗震横墙间距和局部尺寸等应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
2 多层砌体结构直接增层,当抗震墙不满足标准要求时,应增设抗震墙或对原墙进行加固。当原建筑物的楼梯间位于建筑物的端部或拐角处时,应采用钢筋网水泥砂浆面层或构造柱予以加强。
3 当多层砌体房屋的局部尺寸不符合标准要求时,可采取全部或局部堵实墙体洞口并与旧墙体可靠拉结、采用钢筋网水泥砂浆面层、加设混凝土框套或采用其他有效的加固措施。
4 当多层砌体房屋的圈梁设置不符合标准要求时,应增设外加圈梁、钢拉杆或采用其他有效的加固措施。
5 当多层砌体房屋构造柱的设置不满足标准要求时,应外加构造柱或采用其他有效的加固措施。
7.2.5 多层砌体顶部增加轻型钢结构建筑物时,应符合下列规定:
1 可按突出屋面结构计算地震作用效应。当采用底部剪力法计算时,地震作用效应增大系数可取3。
2 增设的顶层轻型钢框架应设置满足使用要求和设计的支撑。
3 当原砌体房屋顶层屋盖采用预制板时,增设厚度不应小于50mm的现浇叠合面层,混凝土强度不应低于C25。现浇层中配置直径不应小于6mm,间距不应大于200mm的钢筋网。在原屋顶圈梁上增设截面不应小于240mm×240mm的圈梁,新圈梁与原圈梁间应等强度连接,叠合层钢筋应锚入新圈梁内。
7.2.6 底部框架结构直接增层时,应符合下列规定:
1 直接增层后的建筑物总高度、层数、层高和抗震墙的最大间距,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
2 底部框架中新增抗震墙,应沿纵、横两个方向均匀对称布置。
3 底部框架抗震墙砌体房屋的纵横两个方向,第二层计入构造柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值,在抗震设防烈度为6度、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且不应小于1.0。底部两层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层计入构造柱影响的侧向刚度与底部第二层侧向刚度的比值,在抗震设防烈度为6度、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且不应小于1.0。
7.2.7 多层混凝土结构直接增层时,应符合下列规定:
1 多层混凝土框架结构的直接增层宜采用框架或框架-抗震墙结构。增层后的总高度、抗震等级等应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
2 当须增设新的抗震墙时,应采用混凝土墙或在柱间设钢支撑或钢板剪力墙,并与原框架的梁、柱或抗震墙有可靠连接。
3 当须增设消能部件时,消能器与支撑、支承构件的连接应符合钢构件连接、钢与钢筋混凝土构件连接、钢与钢管混凝土构件连接构造的规定。
4 当混凝土框架结构增层不能增加剪力墙时,宜采取隔振加固,结构加固后应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和有关要求。
7.2.8 多层钢结构直接增层时,应符合下列规定:
1 增层后的总高度、抗震等级、高宽比等应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
2 当须增设支撑时,支撑框架在两个方向的布置宜基本对称,支撑框架间楼盖长宽比不宜大于3;支撑沿建筑高度应竖向连续布置,并应延伸至计算嵌固端;支撑的形式和布置沿建筑竖向宜一致。
7.2.9 采用外扩结构直接增层时,应符合下列规定:
1 当外扩结构与原结构连接形成新结构时,连接部分应满足传力要求;外扩结构与原结构脱开时,应按独立结构进行设计;
2 外扩结构的基础应按新建工程基础设计,防止对原地基基础造成不利影响,应与原建筑物的基础沉降相协调。
7.3 外套增层
7.3.1 外套增层的新旧结构间应满足下列要求:
1 新旧结构完全脱开时,增层部分采用外套混凝土框架结构或框架-剪力墙结构等。
2 新旧结构相连时应满足下列要求:
1)新旧结构均为混凝土结构,新结构的竖向承重构件与原结构的竖向承重构件互相独立,但新结构利用原结构经改造后的抗侧刚度共同抵抗水平作用;
2)新旧结构均为混凝土结构,其构件相互连接,组成新的结构;
3)当既有建筑为砌体结构时,首先对砌体结构部分采用外套结构加固法进行加固,组成新的混合结构,然后在加固后的结构上进行增层。
7.3.2 新旧结构之间完全脱开的外套增层,根据原有结构特点、新增层数、抗震要求等因素,可采用框架结构[图7.3.2(a)]、框架-剪力墙结构[图7.3.2(b)]或带筒体的框架-剪力墙结构[图7.3.2(c)]等形式,抗震设防地区不宜采用无钢筋混凝土剪力墙的外套结构。
7.3.3 完全脱开的外套增层,新旧结构间水平净距应满足抗震及增层施工的要求,增层结构与原有结构屋顶间的竖向净空距离应满足外套结构沉降的要求。
7.3.4 完全脱开的外套增层,增层部分结构的设计应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《混凝土结构设计规范》GB50010等有关规定执行。
7.3.5 砌体结构外套增层(图7.3.5)宜采用外套结构加固法,外套结构加固法应按本标准附录D的有关规定执行。
7.3.6 新旧竖向承重结构宜互相独立,可加固原结构抗侧力构件或增加抗侧力构件剪力墙、井筒等,并使外套结构柱在沉降稳定后与原结构在楼盖处用水平铰接连杆相连。
7.3.7 当跨度较大时,外套结构的横梁可采用预应力混凝土梁、钢梁、型钢-混凝土组合梁或在每两层梁之间设置预应力空腹桁架。
7.3.8 外套结构的纵向柱列,应在原建筑的每层或隔层楼盖标高处设纵向梁,形成纵向框架结构。
7.3.9 外套增层设计时,应对跨越既有建筑的新增外套结构和新增结构基础进行整体验算,做好构造措施,确保原有结构及原有基础不受影响。外套增层的基础设计应符合下列规定:
1 宜选择对原建筑影响小、沉降量小、弃土少、施工安全、施工速度快捷的基础形式。
2 应根据土质、地下水位、新增结构类型及荷载大小选用合理的基础形式,当地质勘察资料不足时,应补充岩土工程勘察。
3 新增基础与原基础宜脱开,并应计算分析新设基础下土体沉降对原基础的影响,防止原砌体房屋发生裂损。外套结构不应坐落于软弱地基上。
4 应计算分析地基受荷后的变形,避免新旧结构产生标高差异。
7.3.10 外套结构基础应与原房屋基础分开,宜选用在施工中无振动的桩基,如钻孔灌注桩、人工挖孔桩、旋转钻进钢桩等,其承载力宜通过试验确定。
7.3.11 外套框架柱的基础与原基础宜分开,当采用刚性连接时,应采取有效措施控制基础的变形。
7.4 室内增层
7.4.1 当既有建筑的室内净空较高时,可在室内增层。对保护性建筑物,外立面和维护结构应原样保护,内部可实施结构改造。
7.4.2 对分离式室内增层,可在室内另设置独立的结构,框架承重增层或砌体承重增层。整体式室内增层可新设结构增层,并与原结构连成整体。
7.4.3 采用分离式室内增层时,在新结构与原结构之间应留缝,缝宽应满足伸缩缝和沉降缝的要求,当有抗震设防要求时,应满足抗震缝的要求,缝内可采用柔性材料填充。
7.4.4 采用整体式室内增层时,应保证新旧结构的连接可靠,并应符合下列规定:
1 单层砌体房屋室内增层或多层砌体房屋室内楼盖进行拆旧换新改造时,应符合下列规定:
1)室内纵横墙与原结构墙体连接处应增设构造柱,构造柱宜采用现浇钢筋混凝土构造柱或钢筋网水泥复合砂浆组合砌体构造柱,并用锚栓与原墙体连接,新增设的构造柱应与原墙体、圈梁连接成整体,若所在位置与原圈梁连接不便,也应采取措施与楼层或屋盖进行连接;
2)新增楼板处应加设圈梁,圈梁可采用现浇钢筋混凝土圈梁或钢筋网水泥复合砂浆砌体组合圈梁;
3)墙体局部需要拆除和重砌时应保证新旧墙体的整体性,分段拆砌墙体时,因先砌部分留槎,并埋设水平钢筋与后砌部分拉结;局部拆砌墙体时,新旧墙交接处不得凿水平搓或直槎,应做成踏槎接缝,缝间设置拉结钢筋以增加新旧墙体的整体性。
2 混凝土单层厂房或钢结构单层厂房室内增层时,新增梁可采用钢筋混凝土梁、钢梁、型钢混凝土梁或钢与混凝土组合梁,新增梁与原结构边柱宜采用铰接连接。
3 混凝土框架结构室内增层时,新增梁可采用钢筋混凝土梁、钢梁、型钢混凝土梁或钢与混凝土组合梁,新增梁与原有边框架柱之间可采用刚接或半钢接,并应对原框架边柱结构进行二次叠合受力分析,将原柱内力与新增结构引起的内力叠加进行截面验算。
7.4.5 对分离式室内增层时,新建结构的基础应与原结构基础分开设置。
7.4.6 对整体式室内增层,当新增结构的基础与原结构的基础无法分开设置时,新旧基础应连接成整体,且应满足新旧基础变形协调条件,不满足时应进行地基加固处理。新增结构的基础应与原结构基础和室内地下管沟等有效连接。
7.5 地下增层
7.5.1 既有建筑无地下室或地下室空间不足时,可进行地下增层或地下室扩建。
7.5.2 地下增层应计算分析对原结构和相邻结构的影响。应采取侧向支护、设新基础、加固地基基础及加固结构等措施。当验算墙体等构件时,应分析地下增层对构件受力的影响。
7.5.3 地下增层时应保证地下新增结构与原结构的可靠连接,地下室扩建时,应控制新旧地下室的差异沉降。
7.5.4 雨水较多和地下水位较高的地区,应采用结构外包防水和结构自身防水的双重防水措施。对新旧节点、阴阳角等特殊部位应增加防水附加层。对新旧结构不连接的部位应按伸缩缝或沉降缝做防水处理。
7.6 地基基础
7.6.1 建筑物增层时地基基础设计应符合下列规定:
1 建筑物增层后,地基承载力和地基变形应满足增层的要求,建造在斜坡上的增层工程,应验算其稳定性;
2 直接增层可按本章规定进行地基计算,外套增层应按新建工程要求进行计算;
3 直接增层结构的地基变形计算,可根据既有建筑物的建造时间、新增层数、建筑物的重要性和地基土的类型等因素进行;
4 新旧结构相连接时,地基基础应按变形协调原则进行设计,地基变形允许值可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行或根据当地经验确定。
7.6.2 地基计算应符合下列规定:
1 建筑物增层时地基承载力特征值应采用原位测试结果,应按行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123-2012附录A或本标准附录F综合确定,也可按下列规定确定:
1)外套结构增层和需单独新设基础的室内增层,其地基承载力特征值应按新建工程的要求确定。
2)沉降稳定的建筑物直接增层时,其地基承载力特征值可适当提高,按下式估算:
式中:fak——建筑物增层设计时地基承载力特征值(kPa);
[fk]一—原建筑物设计时采用的地基承载力特征值(kPa);
μ——地基承载力提高系数,按表7.6.2采用。
2 直接增层或增层荷载直接作用于原基础上的室内增层时,fak为原建筑物基础下修正后的地基承载力特征值;外套结构或增层荷载作用于新设基础上的室内增层时,fak为新基础地基修正后的承载力特征值。
3 建筑物直接增层地基承载力特征值,可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定确定,但不进行宽度修正。
7.6.3 直接增层需新设承重墙时,应通过调整基础底面积、采用桩基础或对地基进行处理等措施,保证新旧结构均匀下沉。采用浅埋条形基础时,新设基础宽度可按下式计算:
式中:b′——条形基础底面宽度(m);
fak——增层后新设墙体下地基承载力特征值(kPa);
Es1——增层后新设墙体下地基土压缩模量(MPa);
Es2——原建筑物相邻墙体下,经压密后地基压缩模量(MPa);
Fk一一增层时作用于基础顶面竖向力设计值(kN);
Gk——基础自重和基础上土重(kN)。
7.6.4 增层后的地基变形计算应符合下列规定:
1 增层后的地基变形包括原建筑物荷载下的剩余变形和增层荷载引起的地基变形,其最终沉降量可按下式计算;
式中:s一一增层后地基的最终沉降量(mm);
△s′——原荷载产生的残余变形(mm);
s′——增层后新增荷载引起的地基变形(mm);
pzi——第i层土在原建筑物荷载作用下产生的附加应力(kPa);
U·pzi一—第i层土的有效附加应力,其中U为增层时地基土的固结度;
Esi、E′si——分别为第i层土在原建筑物修建前和增层时的地基压缩模量(MPa);
Hi、H′i一—分别为第i层土在原建筑物修建前和增层时的土层厚度(m);
△pzi——增层荷载在地基中产生新的附加应力(kPa);
ψs——沉降经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。
2 当原建筑物地基土固结度达85%以上时,可认为原地基已经稳定,原荷载下的残余变形可忽略。
7.6.5 当原地基基础不能满足增层工程需要时,须进行加固。加固方法可按本标准第9章和国家现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定执行。
7.7 质量控制
7.7.1 增层工程的施工,应制订符合工程特点的质量安全防范措施。
7.7.2 除遵守本标准提出的施工质量安全规定外,应符合现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定。
7.7.3 向上增层搭设外架应为住户的正常活动提供安全通道,应采用低噪施工工艺和设备。
7.7.4 地下增层应有防止基坑变形坍塌及临近建(构)筑物沉降倾斜的质量安全技术措施。地下增层施工中,应保证地下水位稳定在施工作业面以下0.5m,直至结构施工完毕。
7.7.5 室内增层需拆改原结构时,原结构不宜一次性整体拆除,应与新建结构合理交替进行。
7.7.6 增层工程验收除应符合本标准的规定外,应符合现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定。
7.7.7 根据验收规范需要提供沉降观测资料的,应符合下列规定:
1 建筑物地基的沉降量、基坑变形量、沉降差、沉降速度及基础倾斜、建筑物倾斜、局部构件倾斜的详细数据,应编制成果表,并提出分析意见和结论;
2 沉降观测点的布置,沉降观测点的测量精度,沉降观测的周期和观测时间,应符合国家现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 8的有关规定。
8 结构改造加固
8.1 一般规定
8.1.1 本章宜用于既有建筑的改造加固,不宜用于新建建筑工程,古建筑和有行业特殊要求的建筑,其结构改造加固应遵循专门的规定进行。
8.1.2 既有建筑在下列情况下应进行结构改造加固:
1 当原结构安全性不能满足建筑物移位、纠倾、增层需求时,需对原结构进行加固;
2 提高既有结构整体性和构件的承载能力,改善结构的变形性能;
3 改变既有建筑的使用功能、荷载改变、扩大柱网或开间尺寸、层高改变、在承重墙体或楼板上增设洞口等;
4 既有建筑改建、扩建、增设楼梯或电梯,增加卫生间或厨房,增加专用管道井,增设阳台或挑板,增加开间等功能性、结构性和变形性要求。
8.1.3 结构改造加固应进行专项设计,内容应包括现状功能分析与评估、改造方案比选及优化,改造加固设计等。
8.1.4 结构改造加固的设计、施工及验收,应符合本标准第10章和现行国家标准《砌体结构加固设计规范》GB 50702、《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550的有关规定。
8.2 结构改造设计
8.2.1 结构改造设计应按下列规定进行:
1 对于框架结构,宜用消能减震技术或隔震技术加固,宜增设抗震墙、支撑等抗侧力构件的措施,增强结构整体抗震性能。新增抗震墙、支撑宜设置在楼梯间四周,以减小楼梯构件地震反应。
2 对于少筋剪力墙结构,宜加厚剪力墙或拆除薄弱墙段重做增强的新墙段,形成增强的剪力墙结构。
3 对于砌体结构应符合下列规定:
1)当承重墙体布置不均匀时,可对原薄弱砌体墙进行加固或在薄弱部位增设砌体墙或钢筋混凝土墙;
2)当纵横墙连接不满足设计时,可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱或外加圈梁等措施;
3)当无构造柱、圈梁时,应增设构造柱、圈梁或采取其他措施;
4)当楼盖、屋盖构件支承长度不满足要求时,可增设托梁或采取增强楼盖、屋盖整体性等措施。
8.2.2 当改变建筑平面布局、增大室内使用空间时,结构改造应采用下列方法进行:
1 抽柱法在柱列中切除部分柱;
2 抽柱增柱法,去掉多数内柱,重新增设少量新柱;
3 抽柱断梁法,将多跨框架的中柱和与其相交的梁、板切除,形成局部大空间;
4 抽墙法,将砌体结构中拆除部分承重墙,增设梁、托梁或吊梁、柱、组合柱或混凝土柱等;
5 抽墙增墙法,抽掉原有墙后,增加新墙或加厚其他墙段;
6 抽墙增柱法,抽掉原有墙后,增设混凝土梁柱代替墙承重。
8.2.3 结构改造时应对相关的梁、柱、墙和基础进行加固,满足建筑物整体性和抗震性能要求。无支撑托梁抽柱或托梁抽墙时,应先进行加固施工,后断柱拆墙;有支撑时,宜采取满足原设计传力途径的转换措施。
8.2.4 墙体、楼板开洞时应符合下列规定:
1 混凝土墙和砌体墙开洞时应根据墙体的受力特征、洞口位置和大小,采取相应的补强加固措施或增设洞口的边缘构件;
2 楼板开洞时应根据楼板受力特征、洞口位置和大小,对开洞后的楼板进行内力分析,采取相应的补强措施。
8.2.5 在平屋顶上增设坡屋顶改造时,应根据房屋的具体情况合理选择结构形式,宜采用轻质高强材料,并应符合下列规定:
1 在房屋已有承重墙位置砌墙或设置钢架,原有屋面板满足新增荷载的需求时,可在屋面板上立小钢柱。新增坡屋面板宜采用在轻钢檩条上铺压型钢板、复合压型钢板或轻型瓦的形式。
2 坡屋面结构应进行承载力和变形验算,新、旧结构构件间应根据设计进行连接。
8.3 结构加固方法
8.3.1 建筑物移位、纠倾、增层和改造时,加固措施应保证建筑物的安全及抗震性能,有针对性地采用结构整体性加固、构件加固技术,并对裂缝及缺陷部位进行修补。常用结构加固方法选择和修补方法可按本标准附录E执行。
8.3.2 建筑物移位、纠倾的结构改造应保证结构的整体性。砌体结构、装配式混凝土结构和建造年代较早的建筑物,应防止因构件之间连接构造较弱造成的彼此分离和损伤。
8.3.3 建筑物移位、纠倾、增层和改造的结构加固设计应分析施工阶段及使用阶段在安全性、适用性、耐久性和抗震性方面的不同要求,满足现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《砌体结构加固设计规范》GB 50702、《钢结构加固设计标准》GB51367、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550和现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定。
8.3.4 房屋增层和改造的加固应对所有承载力不足的结构构件进行加固,对裂损构件进行修补,对新旧结构间出现的差异沉降应进行控制和处理。
8.3.5 建筑物移位时,结构改造加固设计主要是托盘结构的设计及对结构整体性进行加强,包括平面内刚度和平面外刚度,应做到除重力荷载和移位过程中的振动作用外,其他施工荷载不应影响或传给上部结构。
8.3.6 建筑物纠倾加固时,结构改造加固设计应对既有结构的整体性能进行加强。采用筏板基础或箱形基础的现浇结构,其结构整体性较强,纠倾方法选用合理时,可不进行加固;对于装配式结构,宜增设一定的纵向、横向、竖向及周边拉结连系,保证在不同方位受力情况下力的有效传递;对于砌体结构,应分析纵横墙连接的可靠性和圈梁、构造柱设置情况,不符合要求的均应进行结构加固处理。
8.3.7 建筑结构整体性加固设计应保证结构构件之间,在各向荷载作用下均能共同工作。新增抗侧力结构布置、拉结联系、构造措施等,应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的有关规定。
8.3.8 结构构件加固可根据结构类型、现场条件合理选用下列方法:
1 混凝土结构构件加固宜采用增大截面加固法、外粘型钢加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材料加固法等,按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的有关规定执行;
2 砌体结构构件加固宜采用钢筋混凝土面层加固法、钢筋网水泥砂浆面层加固法、外包型钢加固法、钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆面层加固法、外加预应力撑杆加固法、砌体结构构造性加固法等,按现行国家标准《砌体结构加固设计规范》GB 50702的有关规定执行;
3 钢结构构件加固宜采用改变结构加固法、增大截面加固法、粘贴钢板加固法、外包钢筋混凝土加固法、钢管构件内填混凝土加固法、预应力加固法等,按现行国家标准《钢结构加固设计标准》GB 51367的有关规定执行;
4 木结构构件加固宜采用钢丝缠绕法、纤维缠绕法、钢夹板法、增设钢拉杆及局部托换等,按现行国家标准《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165的有关规定执行。
8.3.9 结构裂缝和缺陷包括原结构裂缝和改造过程中产生的新裂缝。原结构裂缝宜在改造前处理,改造过程中产生的新裂缝首先应查明产生原因,结合具体情况选择合适的处理方案和处理时机。加固修复方法选择应符合本标准附录E的规定,裂缝修补可选用以下方法:
1 混凝土结构裂缝修补可采用表面封闭法、压力注浆法或注射法、填充密封法等,按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的有关规定执行;
2 砌体结构裂缝修补可采用填缝法、压浆法、外加网片法和置换法等,按现行国家标准《砌体结构加固设计规范》GB 50702的有关规定执行;
3 钢结构裂纹修补可采用焊接修补、嵌板修补、附加盖板等方法,按现行国家标准《钢结构加固设计标准》GB 51367的有关规定执行;
4 木结构裂纹修补可采用嵌补法、缠绕法和化学灌浆法等,按现行国家标准《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB/T50165的有关规定执行。
8.3.10 结构改造加固用混凝土应选择收缩性小、黏结性好,强度等级宜比被加固构件的混凝土强度提高一级,且不应低于C20。
8.3.11 加固和修补所用砂浆应选择强度高、黏结性能好、收缩变形小的高强度改性水泥基浆灌浆料、改性环氧基注浆料、聚合物改性水泥砂浆等。
8.3.12 结构改造的钢筋宜选用HPB300级、HRB335级钢筋;当有工程经验时,可使用HRB400级钢筋等。受力构件采用化学植 筋时,宜采用HRB400级热轧带肋钢筋,不得使用光圆钢筋;受力构件采用钢螺杆时,应选用Q345级或Q235级全螺纹螺杆,不应使用锚入部位无螺纹的螺杆;钢板、型钢宜采用Q235级或Q345级钢,也可选用Q390级或Q420级钢等。
8.3.13 结构加固用纤维复合材料应符合现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的有关规定。
8.3.14 结构改造的连接材料应符合下列规定:
1 焊接材料应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定;
2 螺栓、铆钉应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定;
3 化学植筋、化学锚栓、机械锚栓应符合现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145的有关规定;
4 结构胶黏剂应选用黏结性好、收缩性小、无毒或低毒、耐久性好的材料,并应符合现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的有关规定。
8.3.15 裂缝修补材料应符合下列规定:
1 裂缝修补材料应根据结构类型、裂缝性质、裂缝宽度及深度等综合分析选用。
2 灌浆材料应符合下列规定:
1)浆液初始黏度可灌性应满足设计要求;
2)浆液固化后的收缩性,抗渗性应满足设计要求;
3)补强加固型浆液固化后的抗拉、抗压强度应高于被修复结构原材料的强度,且与原结构的黏结强度应满足设计要求;
4)浆液固化时间可以调节,灌浆工艺简便。
3 表面封闭材料的黏结性、抗渗性及抗裂性能应满足设计要求。
4 嵌填材料的黏结性、抗渗性能、对于不稳定裂缝应采用柔性材料的延伸性能、对于抗拉强度高于被修复结构材料的稳定裂缝,均应满足设计要求。
8.3.16 结构改造的原材料应有产品合格证,材料进场验收应符合现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的有关规定。加固施工单位应编制施工组织设计方案和详细的施工技术方案,施工时应有明确的安全措施和环保措施,施工工艺应满足现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定。
9 地基基础加固
9.1 一般规定
9.1.1 建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中,当建筑物产生过量沉降或不均匀沉降、城市地下工程中需对既有建筑物地基基础变形控制时,宜进行地基基础加固。
9.1.2 地基基础加固可采用基础加固法、基础托换法、地基加固法和组合加固法。地基基础加固方法选择与应用应符合本标准附录G的规定。
9.1.3 地基基础加固的设计和施工应按现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123和《建筑地基处理技术规范》JGJ 79的有关规定执行。
9.2 基础加固
9.2.1 基础补强注浆加固法宜用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其他原因引起基础裂损时的加固。
9.2.2 扩大基础底面积法宜用于既有建筑物荷载增加,地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求,且基础埋置较浅有扩大条件时的加固。扩大基础底面积法可采用混凝土套或钢筋混凝土套,应采取有效措施保证新旧基础的牢固连结和地基的变形协调。
9.2.3 加深基础法宜用于地基浅层有较好持力层且地下水位较低的情况。设计时原基础强度应满足施工要求,不满足时应对基础进行加固。地下水位较高时,应采取降水或排水措施。
9.2.4 基础加固宜与上部结构的改造加固结合进行,并应与地基加固相协调。
9.3 基础托换
9.3.1 锚杆静压桩法宜用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、人工填土和湿陷性黄土等地基加固。在淤泥及淤泥质土层中,桩端宜达到较好的持力层。锚杆静压桩法可用于建筑物的托换和增层、纠倾和移位后的防复倾加固等工程。
9.3.2 锚杆静压桩法应符合下列规定:
1 设计最终压桩力应根据不同地质情况,在施工时通过试验来确定最终压桩力;
2 初步设计时对触变性黏性土,最终压桩力可取1.1倍~1.3倍的单桩竖向承载力特征值;对非触变性砂土、黄土或填土,可取2倍的单桩竖向承载力特征值。
9.3.3 树根桩法宜用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土及人工填土等地基加固,也可用于建筑物的托换和增层、防复倾加固、古建筑物和地下工程穿越等工程的加固。
9.3.4 坑式静压桩法宜用于地下水位较低且具备开挖条件的淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、湿陷性黄土和人工填土等地基加固。
9.3.5 坑式静压桩法应符合下列规定:
1 当地基土中含有较多的大块石、坚硬黏性土或密实的砂土夹层时,应根据现场试验确定;
2 建筑物对沉降要求高时可采用预试桩法;
3 设计最终压桩力可按本节第9.3.2条的规定执行。
9.3.6 劲芯复合桩宜用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土以及人工填土等地基。劲芯复合桩可用于建筑物的托换和增层、防复倾加固等工程。劲芯复合桩用于复合地基时,内芯强度等级不应低于C15;用于桩基时,内芯强度等级不宜低于C25,且应满足桩身承载力的要求。劲芯复合桩的设计和施工应按现行行业标准《劲性复合桩技术规程》JGJ/T 327的有关规定执行。
9.3.7 桩式托换法宜用于各种地层,被托换的基础周边应具备布桩的条件。当基础周边宽度不具备布桩条件时,应加大基础周边尺寸。
9.3.8 桩式托换设计应按现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定执行,桩与扩大后的基础应按设计进行等强度连接,并按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的有关规定执行。加大基础周边尺寸时应通过计算确定其连接和断面尺寸。
9.3.9 桩式托换宜采用对地基土扰动较小的成桩方法施工。
9.3.10 后注浆桩法宜用于黏性土、粉土、砂土、碎石土、湿陷性黄土及人工填土等地基加固,也可用于桩长受到限制,且对承载力要求较高的桩基础。
9.3.11 后注浆桩设计施工应符合下列规定;
1 桩端应进入较好的持力层;
2 承载力计算及经验修正应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行;
3 后注浆灌注工艺参数的设计和施工应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行。
9.3.12 抬墙梁法宜采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁,穿过原房屋基础梁下,置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩或支护墩上。
9.1.13 抬墙梁法应符合下列规定:
1 抬墙梁法的设计与施工应符合国家现行标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《砌体结构加固设计规范》GB 50702及《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定。
2 抬墙梁的平面位置应避开一层门窗洞口,当不能避开时,应对抬墙梁上的门窗洞口采取加强措施,并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。
9.3.14 沉井托换加固法宜用于下沉较大的独立基础、桥墩基础或有断桩的基础的托换加固。宜在原基础或桩基的外围采用沉井法加深和扩大原基础,将上部荷载通过沉井传至良好持力层上。
9.4 地基加固
9.4.1 注浆加固法宜用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。当采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等措施时,应减少既有建筑基础因注浆而产生的附加沉降。
9.4.2 高压喷射注浆法宜用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基加固,不可用于既有建筑物对不均匀变形控制要求高的工程。
9.4.3 高压喷射注浆法,当采用速凝浆液或跳孔喷射和冒浆回灌等措施时,应减少喷射过程中地基产生附加变形和避免地基与基础间出现脱空现象。
9.4.4 水泥土搅拌桩法宜用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、软~可塑黏性土、松散~中密粉细砂、稍密~中密粉土、松散~稍密中粗砂、饱和黄土等地基加固。
9.4.5 加筋水泥土桩锚法宜用于砂土、黏性土、粉土、杂填土、黄土、饱和土、淤泥以及淤泥质土等地基加固。
9.4.6 加筋水泥土桩锚法施工应符合下列规定:
1 加筋水泥土桩锚法应采用专门机具施作;
2 加筋水泥土桩锚体的施工应采用钻进注浆、搅拌、插筋一次完成的方法;
3 在水泥土初凝前,应及时按设计要求插筋;
4 当插入钢管、型钢等刚性筋时,宜采用静压、震动挤压法和锤击法施工。
9.4.7 双灰桩法宜用于条形或独立基础的地基加固。在房屋基础边缘,应用特制洛阳铲或成孔机具做竖向或斜向孔,单排或多排布置,夯入粉煤灰及生石灰按3:7配合拌匀,也可根据当地经验选配,并在桩顶处用应不小于1m的黏性土密实封填;也可在房屋各单元条形基础之间开挖桩孔,夯入双灰料,并将条基最后改为筏基,并通过双灰料膨胀挤抬墙下基础。双灰桩的直径可取500mm~1000mm。
9.4.8 化学灌浆法包括硅化法和碱液法,硅化法分为双液硅化法和单液硅化法。砂土、黏性土宜采用压力双液硅化注浆;渗透系数为0.1m/d~2.0m/d的地下水位以上的湿陷性黄土,可采用无压或压力单液硅化注浆;自重湿陷性黄土宜采用无压单液硅化注浆;地下水位以上渗透系数为0.1m/d~2.0m/d的湿陷性黄土地基宜采用碱液注浆。
9.4.9 化学灌浆法的设计应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79和《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123的有关规定执行,并结合现场试验调整设计参数。
9.4.10 组合加固法宜采用基础加固、基础托换或地基加固等两种或两种以上方法的组合加固。
10 质量检测与验收
10.1 一般规定
10.1.1 建筑物移位与增层工程宜按新建工程进行检测;建筑物纠倾与改造加固工程宜按大修工程进行检测。
10.1.2 建筑物移位、纠倾、改造工程应按建筑物结构加固工程的分部工程验收。增层工程应按新建工程的分部工程验收。
10.1.3 建筑物移位、纠倾、增层与改造工程质量验收的划分、程序和组织应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550、《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB 50202和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。
10.1.4 工程验收应按分部验收及竣工验收两个阶段进行。
10.1.5 分部工程验收应提交下列资料:
1 原材料、构配件的出厂质量合格证书、检测报告、进场见证检测和抽样检验记录;
2 水泥土、砂浆、混凝土等试块的强度检测报告,钢筋、型钢、钢管连接接头的外观检查记录和试验报告;
3 分部工程外观验收记录;
4 分部工程实体抽样验收记录报告;
5 隐蔽工程的施工记录和验收记录报告;
6 施工阶段性监测报告;
7 工程重大问题处理记录。
10.1.6 工程竣工验收,除应提交本标准第10.1.5条规定的文件外,尚应提交下列文件:
1 工程竣工图、会审记录和设计变更文件;
2 工程施工组织设计或施工方案;
3 竣工验收报告;
4 工程监测报告。
10.2 质量检测
10.2.1 各分部、分项工程和检验批检测的主控项目,均应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定。质量检测的主控项目应按下列规定执行:
1 移位工程的主控项目为结构的完整性、托盘梁底面平整度、底盘梁表面平整度、建筑物就位偏差;
2 纠倾工程的主控项目为结构的完整性、回倾速率、整体沉降速率、残余倾斜值等;
3 增层工程除按新建工程确定主控项目外,地基承载力、地基变形和与原建筑物地基变形的协调应列入主控项目;
4 结构改造的主控项目是原结构病害的治理,新增结构的构件强度,新老结构连接部位的构造等;
5 地基加固工程的主控项目是地基承载力、地基变形,以及地基稳定性。
10.2.2 增层、结构改造工程质量检测的一般项目可按现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定执行。确定移位、纠倾与改造工程和地基加固工程质量检测的一般项目可按本规范相关章节内容确定。
10.3 施工质量验收
10.3.1 检验批质量合格应符合下列规定:
1 主控项目的质量经抽样检验均应合格;
2 一般项目的质量经抽样检验合格;
3 具有完整的施工操作依据和质量验收记录。
10.3.2 分项工程质量合格应符合下列规定:
1 所含检验批质量检验均应合格;
2 分项工程所含检验批质量检验记录均应完整。
10.3.3 分部工程质量合格应符合下列规定:
1 所含分项工程质量均应验收合格;
2 实体抽样检验应合格;
3 质量控制资料应完整;
4 外观质量应符合要求。
10.3.4 竣工质量验收合格应符合下列规定:
1 所含分部工程的质量均应验收合格;
2 质量控制资料应完整;
3 所含分部工程中有关安全、节能、环境保护和主要使用功能的检验资料应完整;
4 主要使用功能的抽查结果应符合相关专业验收规范的规定;
5 外观质量应符合要求。
10.3.5 施工质量不合格时,应按下列规定进行处理:
1 进场验收不合格的材料、构配件、器具及半成品不得用于工程中;
2 经返工或返修的检验批,应重新进行验收;
3 经有资质的检测鉴定单位鉴定后能达到设计要求或安全使用要求的检验批,应予以验收;
4 经处理返修或加固仍不满足安全使用要求时,不予验收。
附录A 建筑物移位工程分项分类
附录B 建筑物常用纠倾方法分类
附录C 建筑物常用纠倾方法选择
C.0.1 浅基础建筑物常用纠倾方法按表C.0.1选择。
C.0.2 桩基础建筑物常用纠倾方法按表C.0.2选择。
附录D 外套结构加固法
D.1 一般规定
D.1.1 本附录主要针对实心砖砌体承重多层房屋的外套结构加固,其可用的最大高度和层数应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023的有关规定。
D.1.2 多层砌体结构抗震能力不足时,在结构横墙两侧增设混凝土剪力墙,纵墙方向采用混凝土板墙加固法加固原结构外纵墙,原结构与新增剪力墙结构连成整体,组成新的混合结构,达到约束原结构、提高结构整体抗震性能的目的。
D.1.3 采用外套结构加固法时,既有建筑结构应满足下列要求:
1 结构平面布置宜规则对称;
2 原房屋应为横墙承重或纵横墙承重;原房屋大多数横墙的间距不应大于6,0m;
3 原房屋墙体应为厚度不小于240mm的普通砖实心墙。
D.1.4 外套结构加固法的设计宜满足下列要求:
1 外套结构宜采用装配式混凝土结构,宜采用现浇混凝土结构;
2 建筑内部存在局部不满足抗震鉴定要求的部位时,宜采取加强措施;
3 建筑内部存在竖向承载力不满足的墙体时,宜对其进行加固;
4 宜分析施工过程及基础沉降对原墙体的影响,避免外加结构引起原墙体开裂。
D.1.5 采用装配式外套结构加固法进行抗震加固时,应满足下列要求:
1 所有构件承受的荷载和作用,应通过可靠的传递途径连续传至基础;
2 装配式结构的节点设计应构造简单、传力直接、受力明确、便于施工;
3 装配式结构的节点和连接的承载能力和延性不宜低于同类现浇结构,亦不宜低于预制构件本身,且应加强抗剪、弱化抗弯、增加节点强度的要求。
D.2 抗震加固设计
D.2.1 外套结构应满足下列要求:
1 房屋各层均应设置外套结构进行加固,各层外套结构的布置应上下对齐;
2 外加横墙宜与原结构横墙对齐,外加横墙的最大间距不宜大于6.0m;
3 原结构地上部分外纵墙的窗下墙位置,可不设置外贴纵墙;各层外纵墙窗上或门上墙体应进行加固;
4 对原外纵墙首层洞口以下的墙体,宜对其正负零以下的部分进行加固。
D.2.2 外贴纵墙、外加横墙、外加楼板与原砌体结构外墙之间应有可靠连接;外套结构采用装配式结构时,应在楼层标高处设置水平现浇配筋混凝土带,以连接外纵墙、外加横墙及外加楼板(图D.2.2-1);并应在原砌体结构纵横墙交接处外侧设置竖向现浇配筋混凝土带(图D.2.2-2),以连接原砌体结构横墙、外贴纵墙及外加横墙。外加横墙的上下层之间在楼层标高处宜设置水平现浇配筋混凝土带,以连接上下层外加横墙。外贴纵墙与原砌体结构之间应灌注无收缩灌浆料。外贴纵墙现浇时,其与原砌体结构外墙的连接应满足现行行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116的有关规定。
D.2.3 外套结构采用装配式混凝土结构时,预制构件的混凝土强度等级不宜低于C25,现浇连接节点的混凝土强度不应低于预制构件的混凝土强度;现浇混凝土的混凝土强度等级不应低于C25,并应满足耐久性的要求。
D.2.4 加固后结构的计算分析应满足下列要求:
1 可采用线弹性分析假定,并应分析砌体、混凝土等不同材料的特性;
2 原砌体材料泊松比可取0.15,弹性模量应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的有关规定;新增混凝土材料采用的相关计算参数应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定;
3 结构平面布置规则时,多遇地震作用下结构的整体分析可按纵、横两个方向分别计算;
4 荷载取值及荷载组合应满足现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009和《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关要求;
5 多遇地震作用下结构弹性层间位移角不应大于1/2000。
D.2.5 结构构件及接缝承载力验算应满足下列要求:
1 原砌体外纵墙与外贴纵墙形成的组合外纵墙应能承担全部纵向地震作用;
2 新增墙体的拉弯、压弯和水平抗剪承载力验算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定;
3 原结构墙体的水平抗剪承载力应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定;
4 原砌体墙的抗压承载力应满足现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的有关要求;
5 预制墙板水平缝受剪承载力应满足现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1的有关要求。
D.2.6 外加墙体的构造应满足下列要求:
1 外加横墙厚度τ应大于或等于表D.2.6中规定的数值;
2 外贴纵墙厚度不应小于120mm;
3 外加墙体与现浇混凝土交接的一侧应将水平筋甩小并锚入现浇混凝土中;
4 新增墙体抗震构造措施尚应满足现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011关于抗震等级三级抗震墙的要求;
5 预制构件之间、预制构件与现浇混凝土的结合面应做成粗糙面。
D.2.7 外加楼板及水平现浇带的构造应满足下列要求:
1 板厚不应小于100mm,并应满足竖向刚度和承载力要求;
2 外加楼板与周边预制墙板之间应设置水平后浇带;外加楼板钢筋总量应有一半以上并锚入水平后浇带;
3 水平现浇带与原砖墙之间可采用锚筋连接;锚筋的直径不应小于8mm,间距宜为400mm,植入砖墙的深度不应小于150mm,锚筋孔内应灌注植筋胶。
D.2.8 钢拉杆或拉梁的设置应满足下列要求:
1 应在建筑底层设置钢拉杆;底层每道横墙两侧应各设置一道钢拉杆,钢拉杆直径不应小于25mm;当有地下室时,钢拉杆可设置于地下室顶板下;在满足等强度的条件下,也可采用在原结构基础位置设置压浆锚杆或植筋代替钢拉杆。
2 应在屋顶板上部每道横墙对应的位置设置混凝土拉梁、钢拉梁;钢拉梁或混凝土拉梁纵筋总截面面积不应小于100mm2;其他楼层可不设置。
3 拉梁端部应与新增横墙有可靠拉接。
D.2.9 外套结构基础设计应满足下列要求:
1 宜选择对原建筑影响小、沉降量小、弃土少、施工安全、施工速度快捷的基础形式;
2 应根据土质、地下水位、新增结构类型及荷载大小选用合理的基础形式,当地质勘察资料不足时,应重新进行岩土工程勘察;
3 新增基础与原基础宜脱开,并应分析新设基础下土体沉降对原基础的影响,防止原砌体房屋发生裂损;外套结构不应坐于软弱地基上;
4 应分析地基受荷后的变形,避免新旧结构产生标高差异。
D.3 加固施工和验收
D.3.1 施工前应拆除原有散水、空调板、女儿墙、外挑阳台等外墙突出部分,宜移除外墙附属管线;拆除工程应避免扰动原结构。
D.3.2 原有砖墙表面应进行清洁,去除外墙外表面装修层,外贴纵墙部分的砖墙应进行勾缝。
D.3.3 施工前,应对建筑层高、建筑总高度、轴线尺寸、建筑总宽度、窗洞尺寸等建筑数据进行复测及核对。
D.3.4 对施工过程中可能导致的倾斜、开裂或局部倒塌等情况,应预先采取安全措施。应进行施工阶段结构稳定分析,采取可靠措施防止新增结构在施工过程中失稳。
D.3.5 对外套装配式结构,应合理规划构件运输通道和存放场地,设置必要的现场临时存放架,并制订成品保护措施。
D.3.6 预制构件、安装用材料及配件应按标准规定进行进场检验,未经检验或不合格的产品不得使用。
D.3.7 构件吊装前,应检查构件装配连接构造详图,包括构件的装配位置、节点连接详细构造及临时支撑设计计算校核等。
D.3.8 预制构件应按施工方案要求的顺序进行吊装,吊装就位后,应及时在预制构件和已施工现浇结构间设置临时支撑及临时固定措施。
D.3.9 预制构件应经测量校准定位后再安装与其相邻的构件,需要传递荷载的构件应在其连接部位承载达到设计要求后才能拆除支撑结构。
D.3.10 装配式结构预制构件间的连接或预制构件与现浇结构间的连接采用螺栓连接时,应按要求进行施工检查和质量控制,并做好露明铁件防腐和防火处理。
D.3.11 外套结构的基础施工不应扰动原地基基础。
D.3.12 外套结构加固的施工期间应进行基础沉降变形观测。
D.3.13 施工中应采取措施减小对室内的干扰及对周边环境的影响。
D.3.14 抗震加固验收应满足国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1及《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116的有关规定。
附录E 建筑物加固方法及裂缝修补
E.0.1 建筑物加固方法主要有结构整体加固法、构件加固法和裂缝及缺陷修补,各种加固方法名称、特点和应用范围可按表E.0.1选用。
E.0.2 混凝土结构裂缝宜根据裂缝的宽度、深度、分布及特征进行修补,修补方法可分为表面封闭法、压力灌浆法或注射法、填充密封法三种。
1 表面封闭法是针对混凝土结构微细裂缝,在其表面涂抹封闭材料,满足美观和耐久性要求。裂缝表面封闭应符合下列规定:
1)应清除裂缝表面松散物,沿裂缝两侧20mm~30mm处擦洗干净并干燥裂缝表面;
2)用所选择的材料均匀涂抹在裂缝表面。
2 压力灌浆法或注射法是将裂缝表面封闭后,用压力灌注灌浆材料,恢复构件的整体性。压力灌浆修补工艺可按图E.0.2规定执行:
3 压力灌浆法或注射法施工应符合下列规定:
1)裂缝灌浆前,应用钢丝刷清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散混凝土,将裂缝两侧20mm~30mm处清理干净并保持干燥。
2)灌注施工可采用专用的灌注器具进行,宜埋设灌浆嘴。其灌注点间距应根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定,宜为200mm~400mm。对于大体积混凝土或大型结构上的深裂缝,可在裂缝位置钻孔;对于裂缝形状或走向不规则的,宜加钻斜孔,增加灌浆通道。钻孔灌浆的裂缝孔内宜用灌浆管,对灌注有困难的裂缝,可先在灌注点凿出V字形槽,再埋设灌浆嘴。
3)灌浆嘴埋设后,宜用环氧胶泥封闭,形成一个密闭空腔,预留浆液进出口,再用灌浆泵或针筒注胶瓶将浆液压入 缝隙,并使之注满。
4)裂缝封闭后应进行压气试漏,检查密封效果。试漏需待封缝胶泥或砂浆有一定强度时进行。试漏前沿裂缝涂一层肥皂水,从灌浆嘴通入压缩空气,漏气处应予修补、密封,至不漏为止。
5)根据裂缝特点用灌浆泵或注胶瓶注浆。检查灌浆机具运行情况,用压缩空气将裂缝吹干净。
6)当裂缝宽度小于0.3mm时,宜用环氧胶泥封闭裂缝后,再采用甲基丙烯酸脂类浆液或低黏度环氧树脂浆液灌注;当裂缝宽度大于或等于0.3mm时,可采用环氧树脂浆液灌注;当裂缝宽度大于1.0mm时,可采用环氧树脂浆液或水泥浆液灌注。
7)对于不稳定裂缝,当裂缝宽度为0.3mm~1.0mm时,可采用柔性的发泡环氧树脂等柔性材料进行灌注。
8)待灌缝材料凝固后,方可将灌缝器具拆除,然后进行表面处理。
4 填充密封法是针对混凝土结构表面裂缝宽度大于1mm时,将裂缝表面凿成凹槽,填入填充材料进行的修补。裂缝填充法施工应符合下列规定:
1)沿裂缝将混凝土开凿成V字形槽,槽宽与槽深可根据裂缝深度和有利于封缝来确定;
2)将槽内混凝土碎屑粉尘清除干净;
3)用所选择的材料嵌填裂缝,直至与原结构表面平。
E.0.3 砌体结构裂缝修补宜采用压力灌浆法或注射法,应按下列规定进行:
1 裂缝灌浆前,应清除裂缝表面的灰尘、浮渣和松散物。
2 灌浆嘴的间距宜为0.5m~0.8m,在裂缝交叉点及裂缝端部均应设置,墙体大于300mm时,墙体两面均应设置灌浆嘴。在设置灌浆嘴的位置上打孔,孔应放在砖缝上,孔深40mm~50mm,孔径稍大于灌浆嘴的外径。用孔前先用水冲洗干净,然后埋设灌浆嘴。
3 当墙体仅用灌浆修补时,应首先用水泥砂浆抹严墙面漏浆的孔洞及缝隙。若墙体还需进行水泥砂浆面层或钢筋网水泥砂浆面层时,则可先进行抹面,然后灌浆。
4 待封闭层达到设计强度70%后即可灌浆或注射。灌浆应从最低位置开始,逐渐向上并对称向两侧发展,灌注点到达设计的压力值,预期的最大灌注点,或者浆液在邻近灌射点自由渗出,即可停止灌浆。灌浆过程应经常检查灌浆压力,发现压力过低或过高,要及时调整机具,保证缝内浆液饱满。
附录F 既有建筑基础下地基土载荷试验要点
F.0.1 本试验要点宜用于地下水位以上既有建筑地基承载力和地基变形模量的测定。
F.0.2 试验压板面积宜取0.25m2~0,50m2,基坑宽度不应小于压板宽度或压板直径的3倍。试验时应保持试验土层的原状结构和天然湿度。在试压土层的表面,宜铺不大于20mm厚的中、粗砂层找平。
F.0.3 试验位置应在承重墙的基础下,加载反力可利用建筑物的自重,使千斤顶上的测力计直接与基础下钢板接触(图F.0.3),钢板大小和厚度可根据基础材料强度和加载大小确定。
F.0.4 在含水量较大或松散的地基土中挖试验坑时,应采取坑壁支护措施。
F.0.5 加载分级、稳定标准、终止加载条件和承载力取值应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007有关规定执行。
F.0.6 在试验挖坑时,可同时取土样检验其物理力学性质,以便对地基承载力取值和地基变形进行综合分析。
F.0.7 当既有建筑基础下有垫层时,试验压板应埋置在垫层下的原土层上面。
F.0.8 试验结束后及时用低强度等级混凝土将基坑回填密实。
附录G 地基基础加固方法选择与应用
本标准用词说明
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《砌体结构设计规范》GB 50003
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《钢结构设计标准》GB 50017
《建筑抗震鉴定标准》GB 50023
《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068
《构筑物抗震鉴定标准》GB 50117
《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144
《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165
《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB 50202
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300
《混凝土结构加固设计规范》GB 50367
《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550
《砌体结构加固设计规范》GB 50702
《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728
《钢结构加固设计标准》GB 51367
《装配式混凝土结构技术规程》JGJ 1
《建筑变形测量规范》JGJ 8
《建筑地基处理技术规范》JGJ 79
《建筑桩基技术规范》JGJ 94
《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116
《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123-2012
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145
《劲性复合桩技术规程》JGJ/T 327
条文说明
中国工程建设标准化协会标准
建筑物移位纠倾增层与改造技术标准
T/CECS225-2020
条文说明
1 总 则
1.0.1 建筑行业是经济的重要支柱,自改革开放以来,我国进行了大规模的工程建设。据不完全统计,我国现有既有建筑物已达500多亿平方米,每年还以20多亿平方米的速度增加。目前我国新建工程逐渐趋于饱和,每年新建工程量明显减少,而既有建筑作为社会财富积蓄总量将显著增加。目前欧美一些发达国家既有建筑的加固改造与病害处理工程,占建筑市场工程总量60%以上,成为建筑市场的主要工程领域。可见随着城市规划改造和对既有
建筑物或构筑物保护需要的增长,建筑物改造,包括移位、纠倾、增层、托换和加固与病害处理等工程将日渐增多,具有广阔的市场前景,这是一个重要的工程技术领域。
建筑物改造与病害处理是我国近些年为适应社会需要而逐渐发展起来的新行业、新学科,我国目前有上千家专门从事这项工程的专业公司。从1980年以来,全国进行了大规模的既有建筑物增层、改造、移位、纠倾、托换和桥梁抬升等工程,挽救了大批濒危建筑物,使其转危为安,同时也扩大了许多既有建筑物的使用面积,延长了使用寿命,改善了使用功能。
本标准包含领域主要为建筑特种工程技术,一般包括建筑物或构筑物的移位技术、纠倾技术、增层技术、改造加固技术、灾损处理技术和托换技术等。建筑特种工程的设计、施工、监理、检测和管理急需规范化,因此迫切需要系统总结该领域的新技术和新工法,以便更好地服务工程实践。
近年来,城镇老旧小区改造成为重要的民生工程,对满足人民群众美好生活需要、推动惠民生扩内需、推进城市更新和开发建设方式转型、促进经济高质量发展,具有十分重要的意义。
为适应当前形势所需,本条规定了针对这类建筑特种工程改造建设时应遵循的技术经济政策和达到的目的要求。
1.0.2 本条规定了本标准的适用范围,包含建筑物改造加固和病害处理工程的主要内容,如对拟处理建筑物进行检测及鉴定,可行性评价;建筑物升降、转动、平移等移位工程,建筑物纠倾扶正工程,建筑物增层工程,结构改造和建筑物等裂损的修缮加固,建筑物的沉降控制和地基基础加固等。
本条特别强调各章有关移位、纠倾、增层与改造等内容除适用于建筑物的检测、设计、施工与验收外,也适用于各种构筑物,如工程上常见的工业厂房、桥梁、水塔和各类高耸构筑物等均可参照本标准有关规定执行。在各章中除特别说明外均针对建筑物论述。
1.0.3 本条规定了既有建筑物进行移位、纠倾、增层与改造加固时应遵循的原则:因地制宜,节约资源,就地取材等,做到精心设计、精心施工。
1.0.4 本条规定了建筑物的移位、纠倾、增层和改造加固工程,除执行本标准外,还应遵循国家现行有关标准的规定。如《建筑结构荷载规范》GB 50009,《混凝土结构设计规范》GB 50010;《砌体结构设计规范》GB 50003,《建筑抗震设计规范》GB 50011,《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《岩土工程勘察规范》GB 50021等。
3 基本规定
3.0.1 本条引自现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144的规定,本标准作为建筑特种工程领域,主要针对既有建筑物的移位、纠倾、增层和改造与加固,其中“目标使用年限”是指结构经移位、纠倾、增层与改造加固后,在规定条件下预期的继续使用年限。本条规定也是目前老旧小区改造加固所必须遵循的基本原则。
3.0.2 本条规定,既有结构的可靠性包含四个方面的功能要求,目前大量老旧小区建筑物已使用几十年,这四项功能是改造加固前必须检测和鉴定的基本资料,也是移位、纠倾、改造及加固后所必须满足的基本要求。
3.0.3 本条规定在确定建筑特种工程设计和施工方案前,应进行现场调查、收集相关资料等。当原有的工程地质勘察资料不能满足设计和施工需要时,应做补充勘察。当既有建筑物结构病害状况资料不满足设计要求时,应重新进行结构检测。
3.0.4 本条强调了对既有建筑物结构的检测、可靠性鉴定和抗震鉴定。检测及鉴定结论是实施此类工程设计、施工的依据,地震设防区必须进行抗震能力鉴定,以作为改造加固的基本资料和必备条件。
3.0.5 本条规定采用本标准的各类工程,在设计和施工时除考虑本工程外,还应综合考虑城市规划、消防、环保、资源利用等,满足国家现行相关标准的要求。
3.0.6 本条规定,采用本标准的各类建筑特种工程,设计和施工时应综合考虑建筑物的上部结构、基础和地基共同协调工作。方案设计时,应根据工程的具体情况和使用年限,对建筑结构、基础
和地基计算和检算。在抗震设防地区,还应进行抗震计算和验算。
3.0.7 建筑物的沉降、差异沉降对工程的成败,安全、质量至关重要。所以采用本标准的各类工程施工时,必须控制建筑物的过量沉降和差异沉降。过量沉降和差异沉降的控制,应满足国家现行有关标准的要求。纠倾工程应满足纠倾合格标准。纠倾工程有其特殊性,其合格标准与一般工程不同,在总结多年工程实践的基础上,本规范提出了纠倾合格的标准可按表6.1.2选用。移位、增层和改造加固工程的变形控制可参照新建工程执行。
3.0.8 由于建筑特种工程的特殊性,既有建筑与新建工程存在很大差别,对工程的设计和施工方案除应充分论证外,还应进行技术经济比较,以保证设计和施工方案的合理性、可行性、安全性和经济性。本标准所面对的是使用多年的既有建筑物或构筑物,设计计算理论不成熟,实践经验尚待积累。因此,设计和施工方案论证时,应组织有经验的本领域专家参加,各地区主管部门应协调建立既有建筑特种工程领域专家库,专门针对既有建筑特种工程开展技术咨询、交流、研讨和专项方案论证等工作。
3.0.9 采用本标准的各类工程均为建筑特种工程,不同于一般的建筑工程,其设计和施工的技术要求高、难度和风险较大。本条强调了承担此类工程的设计和施工单位、工程技术人员应具有相应资质和条件,具有较丰富的工程实践经验。
3.0.10 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程的报批、开工与工程的具体情况有关,包括工程的规模、既有建筑物功能的改变、对原结构的影响、与规划的关系等。一般建筑物增层按新建工程处理,建筑物纠倾按大修工程处理,改造加固工程和移位工程视工程的具体情况,可按新建工程或大修工程处理。
3.0.11 工程实践表明,在实施建筑物移位、纠倾、增层与改造加固的全过程中,由于建筑特种工程的复杂性和特殊性,有许多不可知的因素。既有建筑工程的实施对周围建筑物和环境有较大的影响,本身也存在不安全因素。因此本条强调,对工程本身和周围建筑物应进行监测,特别是近年发展起来的物联网技术,尽可能实现自动化监测,结合建筑特种工程的特殊性,进行信息化实时监控,及时了解施工现状,利用反馈的信息及时分析处理,指导施工顺利进行。
3.0.12 本条是针对建筑特种工程施工时,不可避免地会遇到原有结构防水失效和破坏,针对建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中分项防水部分,是整个建筑特种工程中必不可少的工作内容。目前既有地下工程渗漏非常普遍,防水和技术措施也多种多样,但针对既有建筑领域,与新建工程防水有很大区别。如何进行有效诊治和预防既有建筑防水堵漏,是目前工程上亟待解决的问题。
本条规定了在既有建筑物特种工程施工时,围绕地上结构和地下丁程防渗漏水治理的措施,应遵循“堵排结合、因地制宜、刚柔相济、综合治理”的原则。
既有地下工程渗漏诊治前应进行现场踏勘、调查,收集原设计、施工资料,只有充分了解原有地下结构情况,了解导致渗漏的原因,才能做出有针对性的处理措施,对变形较大的构件应进行检测、评定,并进行加固和防水综合处理。
针对既有地下工程变形较大的情况,应结合原有设计和施工资料,修缮防水处理前应根据掌握原有资料,对原结构进行综合分析,对损伤严重部位应重点分析,采取结构改造加固后再进行防水堵漏处理。
结构防水措施与新建工程防水措施有很大的区别,也有自身的特殊性,应充分考虑原结构的防水措施,对既有结构、地上结构和地下结构防渗漏诊治应保护原有防水的有效性,同时应广泛调研论证,结合目前防水技术发展的新材料和新方法,采取特种防水技术对既有结构进行处理,如目前工程上采用的结构内迎面防水技术、冗余防水技术措施等。要改变传统结构防水的理念,即施工环境条件理想化、防水工艺串联化,一旦某一环节失效,整体防水就失效,采用防水工艺并联化,即冗余防水技术,可实现多重防水措施,即使某一环节或几个措施失效,也不会影响整体防水效果。
新建工程的防水重视“防、排、截、堵”等措施相结合,本标准中强调渗漏治理以堵为主,主要是考虑到一旦发生渗漏水,必然会对建筑物或构筑物的使用功能造成负面的影响。将渗漏水措施与主体结构有机结合,既符合防水工程的设计初衷,更是保证主体结构寿命的必要措施。应当指出,工程实际中仅通过“堵”往往不能彻底解决渗漏问题,在具备排水条件时,利用排水系统减少渗漏量也是一种有效的辅助手段。针对具体的渗漏问题,其治理工艺应因时、因地变化而可能有所不同,故强调“因地制宜”。而“多道设防”是我国防水工程界长期实践经验的总结,是保证防水工程可靠性的必要措施。“综合治理”就是在渗漏治理过程中不仅达到治理部位不渗不漏,而是将工程看作一个整体,综合运用各种技术手段,达到渗漏治理的目的,避免陷入“年年修,年年漏”的恶性循环。
3.0.13 建筑物移位、纠倾、增层与改造加固工程作为各自专项特殊工程,竣工验收应根据各自特点建立检测标准,由于各种建筑特种技术可分别作为单项工程,因此检验按照各自特点分别在各章规定了质量控制,最后一章工程验收主要按照国家现行标准作为分项工程进行验收,故最后一章主要规定了一些重点和原则性内容,各单项工程详细要求在各章中体现。
4 检测与鉴定
4.1 一般规定
4.1.1 对既有建筑物的结构检测鉴定是实施移位、纠倾、增层和改造设计的依据,应由具有资质的专业单位和专业人员进行并满足设计要求。
4.1.2 检测鉴定前应对现场进行初步调查、收集有关资料,不仅有利于较好地制订检测鉴定方案,而且有助于确定检测的内容和重点。如没有相关资料,检测工作量和难度会显著增大。
4.2 检 测
4.2.1 对建筑物实施移位、纠倾、增层和改造前所进行的检测与鉴定,主要包括地基基础、上部承重结构和围护结构三部分。应根据需要进行相应项目的检测鉴定。
4.2.2 现场检测的内容主要是材料强度、构件尺寸,变形与裂损情况和调查结构的使用情况等。
4.2.3 地基基础检测鉴定受条件限制,应突出重点。对于因隐蔽工程而无法检测的情况下,可重点检查上部结构的反应,并通过查阅原有设计图纸或资料了解基础类型、尺寸和埋置深度等。对于特别需要检测基础的项目,可采取挖开的方法进行检测。
4.3 鉴 定
4.3.1 结构可靠性鉴定和抗震鉴定是根据检测结果,综合考虑结构、构造措施以及建筑物现存缺陷等,通过验算、分析,找出薄弱环节,按现行的鉴定标准对结构安全性、适用性、耐久性和抗震能力作出评价,为建筑物病害治理、工程加固维修或改造提供依据。
现行国家鉴定标准有《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292、《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023及《构筑物抗震鉴定标准》GB 50117等。
4.3.2、4.3.3 结构鉴定与设计时的主要差别在于结构鉴定应根据结构实际受力状况及构件实际材料性能和实际尺寸确定承载力,结构承受的荷载通过实地调查结果取值,构件截面采用扣除损伤后的有效面积,材料强度通过现场检测确定;结构设计时所用参数均为没有损伤值。
4.3.4 既有建筑物物经过多年使用后,其地基承载力会有所增长,一般情况下可根据建筑物物已使用的年限、岩土的类别、基础底面实际压应力,考虑地基承载力长期压密提高系数等确定。
4.3.5 当所鉴定的建筑物可靠性和综合抗震能力鉴定结果符合要求时,可直接进行建筑物的移位、纠倾和增层改造设计;当所鉴定的建筑物可靠性或抗震能力达不到要求时,还应对其提出加固处理等意见和建议。
5 移位工程
5.1 一般规定
5.1.1 在城市规划、改造、拆建过程中,对有条件移位的建筑物应首先考虑移位。大量的工程实践证明,建筑物移位具有显著的经济、社会和环保效益,有利于减少建筑垃圾、保护环境,缓解拆迁造成的矛盾,并可延长建筑物的使用寿命,节约投资,缩短工期。
因特殊原因需要将大型设备、构件、古树名木等进行移位的工程,也可参照本标准。
5.1.2、5.1.3 建筑物移位是指通过一定的工程技术手段,在保持建筑物整体性的条件下,改变建筑物的空间位置,包括平移、转动、抬升、迫降、爬升等单项移位或组合移位。
目前移位主要可分为三种方式:滚动式、滑动式和车载式。
水平移位包括直线移位、折线移位、曲线移位,升降移位包括抬升和下降。
5.1.6 移位工程设计一般要求:
1 移位工程设计时,应充分考虑基础的不均匀沉降,如新址基础与原基础之间的不均匀沉降;移动过程中基础的不均匀沉降;新建建筑物逐渐加载与移位过程中的短时加载之间的差异沉降。
2 移位工程设计时可提出监测的具体项目,例如位移、沉降、倾斜、振动、应力等。
5.2 移位工程设计
5.2.2 升降移位的受力结构在平面上应连续闭合,且上下组成一组受力结构。
5.2.3 托盘结构设计相关规定:
2 在建筑物移动过程中,对于风荷载,考虑到《建筑结构荷载规范》GB 50009给吃出的最小重现期为10年,所以标准也按10年一遇取值。在有当地实测资料的情况下,可适当降低。对于高度不超过21m的砌体结构、混凝土结构可不考虑风荷载。在建筑物移动过程中,楼面或屋面活荷载的取值。可根据施工过程中的实际情况适当降低。在建筑物移动过程中,一般不考虑地震作用。
3、4 托盘结构除需满足作为原上部结构的墙、柱荷载通过滚或滑动装置传给底盘结构的滑道的各项要求外,设计时还应分析移位过程中因不均匀受力而产生的附加内力的影响。移位结构的构造要求主要包含施力点、锚固点、限位点的构造等。
5.2.4 底盘结构的构造要求,主要根据移位要求设计底梁或板的面层结构。
若建筑物到达新址后,部分结构仍落在原基础上,应充分考虑可能出现的地基不均匀沉降。设计时应考虑严格控制和调整地基的不均匀沉降,原地基与桩基的承载力宜乘以1.2倍~1.4倍的提高系数。
5.2.5 施力的装置有牵引、顶推及牵引顶推组合三种方式。牵引式用于荷载较小的建筑物的水平移位或爬升,顶推式用于各种建筑物的水平移位和竖向移位,必要时可采用两者相组合的方式。为减少摩擦,上下托盘结构间一般为钢板与钢板,聚四氟乙烯等高分子材料与不锈钢,钢轨与钢辊轴或钢板与钢辊轴等,聚四氟乙烯与不锈钢的参考摩擦系数为0.05~0.07。
钢材滚动式移动系统的摩擦系数,是根据山东建筑大学工程鉴定加固研究院对十余栋楼平移的现场实测数据确定的,建筑物启动时的初始摩擦系数为0.10~0.16,启动后摩擦系数为0.05~0.10。
式(5.2.5-1)中的k值与施工中对滚或滑动装置的制作与维护程度有关,当缺少施工经验时宜取较大值。
5.2.6 建筑物就位后的连接是移位工程的一个重要环节,应引起重视。对于框架结构及层数超过6层的砌体结构,应进行水平力计算;除用混凝土填实缝隙外,还应沿建筑物四周纵横相交处的托盘和底盘结构间设置连接钢筋。
5.3 移位工程施工
5.3.1 移位工程施工前应事先制订应急措施,以应对出现下列情况:
(1)房屋结构发生意外的开裂、变形、沉降、偏斜时;
(2)托盘和底盘梁出现意外的开裂、变形或不均匀沉降时;
(3)机械设备故障、意外断电时;
(4)出现暴雨、雷电、强风、地震等灾害性状况时;
(5)发生漏电、火灾等意外事故时。
5.3.4 前后批次施工的托盘梁主筋,当受拉钢筋的接头位置无法满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中关于同一连接区段内受拉钢筋的焊接接头面积不应大于50%的规定时,钢筋焊接长度应加大为规范规定值的1.5倍。
5.3.5 截断施工时宜采用百分表等仪器实时监测。
5.3.6、5.3.7 移动装置一般指千斤顶、卷扬机、顶铁、预应力钢绞线等。
卸荷装置一般指千斤顶、构件和测力装置。
动力系统一般指泵站、油管路总成、电动机等。
控制系统一般指机械控制、电脑控制等。相关参数一般指顶推速度、静动摩擦系数等。为减少摩擦阻力,可适当选择润滑剂,如润滑油、硅脂、石蜡、石墨等。
同步精度应根据平移建筑物的重要性及其本身的强度、刚度来决定。
5.3.9 应重视移位工程的施工监测,根据监测反馈信息,及时修正设计和施工方案,发现问题及时处理。特别重要的建筑物一般指国家一级、二级文物建筑。
5.4 质量控制
5.4.4 建筑物就位后,有时会出现裂缝,应首先判定裂缝的性质,再采取相应的措施,建筑物后期使用不允许存在影响结构安全的裂缝。
6 纠倾工程
6.1 一般规定
6.1.2 本条用于建筑物倾斜值超过相关标准的规定,并影响使用功能和安全的建筑物,包括古建筑物和构筑物。本条的规定参考了各种建筑物的质量验收标准,并综合考虑了实际工程的各方面因素,如建筑物立面的砌筑质量、建筑物各个方向的刚度等,规定建筑物的倾斜值的标准不宜按两个方向倾斜值进行矢量合成。
建筑物的倾斜值主要按其结构角点棱线单向最大水平偏移值确定。对于锥形、圆台形、曲线形等特殊造型的建筑物以及由于各层平面相异造成立面不垂直的建筑物,其倾斜值宜按中轴线顶点水平偏移值确定。
新旧建筑物的界定,主要参考了我国主要城市的建筑物管理体系。本条规定的倾斜建筑物纠倾合格标准较《铁路房屋增层和纠倾技术规范》TB 10114中的房屋的允许倾斜值略有放宽,主要考虑了下列各种因素:一些体型复杂、立面砌筑质量较差和复杂地基上的建筑物,纠倾达标存在一定的困难;对建成时间较长、上部结构已出现破损和弯曲等病害的建筑物,过大的回倾量对建筑物上部结构、基础会产生不利影响;纠倾合格标准必须满足建筑物的正常使用要求,包括视觉上的要求。
本条规定的倾斜构筑物纠倾合格标准较《铁路房屋增层和纠倾技术规范》TB 10114中高耸构筑物的允许倾斜值略加严格,主要是考虑了构筑物在正常使用状态下的视觉效果和一些特殊构筑物的使用要求。
倾斜建筑物和构筑物的类型很多,规范中的纠倾合格标准难以包罗万象,对于一些特殊情况还可以灵活处理,如:
(1)对于严重弯曲的高耸构筑物或建筑物,其中轴线顶点回倾量过大时,重心将偏离基础形心,此类情况宜采用构筑物或建筑物重心与基础形心逼近作为纠倾合格标准。
(2)对于厂房、简易建筑物等,严重倾斜可能造成局部破坏或整体分离,此类情况宜将建筑物纠倾与局部改造结合进行。
(3)对于结构施工中发生倾斜的建筑物,过大的回倾量会造成室内装修物,如地板、吊顶等反向倾斜;还有一些业主,基于其他方面的考虑,要求对自己倾斜建筑物或构筑物的纠倾适当放宽标准;这些特殊情况宜参考“纠倾合格标准”灵活处理。
6.1.3 纠倾工程的设计及施工,应把握全局,按照安全、协调、平稳、可控和环保的原则进行。
6.2 纠倾工程设计
6.2.2 建筑物纠倾设计,应全面考虑各种因素,找到病害原因,做到“对症下药”,同时重视纠倾方法的灵活运用和纠倾方案的优化,适时进行防复倾加固。对特殊性岩土地区、地震区的建筑物以及复杂建筑物,尚应针对其复杂性采取有效措施。
建筑物纠倾常用方法可归纳为迫降法、抬升法、预留法、横向加载法和综合法等五种。常用纠倾方法参见本标准附录B。高层建筑、沉降量较大的建筑物以及复杂建筑物的纠倾,宜采用综合法。综合法设计宜将纠倾与防复倾加固结合进行,取得一举两得的效果。
安全防护措施可根据实际情况因地制宜地设计,同时也可作为纠倾工程的辅助设施,为建筑物均匀回倾起到一定的积极作用,如在软土地区设置护桩、临时支撑等。
6.2.4 建筑物纠倾设计迫降量、抬升量Sv的计算公式为理论计算式,其中Hg为纠倾后自室外地面起算的建筑物高度,b为纠倾后建筑物的宽度。因为自室外地面起算的建筑物高度值随纠倾过程发生一定的变化,建筑物宽度的水平投影也发生变化,所以,作为纠倾合格标准,应以纠倾完成后的参数进行计算。考虑到纠倾结束后建筑物尚有一定量的不均匀沉降,所以需要进行微量调整。迫降法纠倾时,需要直接施工到位的迫降量为:S′v=Sv-α;抬升法纠倾时,需要直接施工到位的抬升量为:S′v=Sv+α。
6.2.7 纠倾及防复倾加固后,修正后的既有建筑地基承载力特征值应按现行国家标准《建筑地基基础设汁规范》GB 50007和现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123进行确定。
6.2.8 纠倾及防复倾加固后,单桩或复合基桩竖向承载力特征值、单桩基础或群桩中基桩的水平承载力特征值按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007,现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94和《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123进行确定。
6.2.11 辐射井射水法是在建筑物沉降小的一侧设置辐射井,通过井壁射水孔高压射水,使基底持力层土体软化,泥浆流出形成水平孔洞,造成部分地基应力集中,引起周围地基土塌陷变形,建筑物产生新的沉降,达到纠倾目的。该方法应用范围广,可控性高,安全性强,与其他方法联合使用可收到更好的效果。
6.2.21 综合纠倾法是同时采用两种或两种以上方法对建筑物实施纠倾。大型建筑物的纠倾通常采用综合纠倾法。综合法中最常用的是迫降法与抬升法的组合,如锚杆静压桩法、辐射井射水法与其他方法组合等。不论哪几种纠倾方法的组合,关键在于正确分析建筑物倾斜原因、地质条件、建筑物荷载情况、结构特点以及各种纠倾方法的适用性,使各种纠倾方法密切配合,达到纠倾目的。
锚杆静压桩综合纠倾法是在建筑物沉降量大的一侧预压锚杆静压桩,并将桩与基础锚固在一起。必要时还可采用预加反力封桩技术,减少压桩过程中的附加沉降,使建筑物处于稳定状态。然后,根据实际情况在沉降量小的一侧采用取土法、辐射井法、降水法等进行迫降处理,使建筑物均匀、稳定回倾。
6.2.22 为保证现场监测系统的可靠性,监测点应设在建筑物主要受力部位,使监测数据能真实、客观地反映建筑物的受力状态和回倾变位情况,同时应强调监测点的隐蔽性,以利于有效保护。沉降观测点的布置沿建筑物纵向每边不宜少于4点,横向每边不宜少于3点,对于框架结构宜适当增加观测点数量。
现场监测系统的各种数据应彼此联系,避免个别数据失效造成全部监测数据退出工作,需要重新建立一套新的监测系统。
现场监测能客观、全面、准确地描述建筑物在回倾过程中各部位的变化情况。监测技术要先进,观测位置要正确,避免产生偶然误差。
对于重要工程或危险性较大的纠倾工程,宜采用计算机自动采集数据与可视化跟踪监控于一体的计算机智能控制系统,使建筑物纠倾过程处于可控状态。
6.3 纠倾工程施工
6.3.1 对于重要工程或危险性较大的纠倾工程,在正式纠倾施工前应进行试验性施工,以便调整、修正施工参数,对设计方案进行必要的补充和修正。
6.3.2 绳锯切割纠倾法,即采用金刚石绳锯直接切削清除少沉侧的一部分地基或基础,锯缝的宽度或锯缝切削形成的楔形为建筑回倾提供下沉空间。根据建筑物的地基基础类型及场地条件,可选用切削地基或切除部分基础等迫降方法。建筑物的回倾速率由绳锯切割的快慢决定。
6.3.7 桩顶卸载法或桩端卸载法宜用于以端承桩或以摩擦端承桩为基础的建筑物纠倾工程。采用端承桩基础的建筑物,在桩底残留沉渣较厚、清理不干净的情况下,桩基础容易产生不均匀沉降,引起建筑物倾斜。桩顶卸载法的原理为通过截断某些桩头,使建筑物荷载重新分配到另一些桩身上,迫使基桩产生沉降。达到纠倾目的后,再重新恢复、加固被破坏的桩头。为安全纠倾,应在截断的桩头上加垫钢板控制建筑物回倾速率,防止建筑物突然下沉。
采用桩顶卸载法或桩端卸载法时,应在纠倾前验算单桩和承台的承载力,检测桩身、承台及重要构件的材料强度,并做好防护措施。
桩射负摩阻力法是通过在建筑物沉降小的一侧采用降水固结或注水湿陷等方式,在部分桩周产生负摩阻力,使该部分桩体在下拉力荷载作用而产生沉降,达到纠倾目的。
6.3.8 锚杆静压桩法是利用建筑物自重,在其沉降大的一侧基础上开凿压桩孔,在压桩孔两侧埋设抗拔锚杆,组装压桩架,借助基础反力静压预制桩,当达到设计桩长或压桩力后停止压桩,并将桩与基础连成整体,从而达到纠倾加固的目的。锚杆静压桩的特点是控制沉降快,安全可靠,可同时起到纠倾与加固两方面作用。该法通常与其他纠倾方法联合应用,应用范围广泛。
6.4 古建筑物纠倾加固
6.4.1 古建筑物纠倾工程宜用于具有一定历史年代和保护价值的古建筑物及历史建筑物的纠倾扶正,如古建筑、古塔、庙宇、楼阁、民居、古堡等。
与现代混凝土建筑物不同,古建筑物多由砖、木、石、土等材料建造,整体性较差;由于年代久远,受人为或自然因素的作用,风化残损严重,结构更为脆弱。
古建筑物多为各级文物保护单位,具有文物属性。在对古建筑物进行纠倾时,必须遵从文物修缮保护的原则,即不改变原则、真实性原则、完整性原则、最小干预原则、保护文化传统原则等。因此,纠倾前应对古建筑物进行详细的勘察和测绘,明确古建筑的文物价值组成、保护等级以及古建筑的形制、结构构造、建筑材料、建造工艺等。
6.4.2 根据《文物保护工程管理办法》2003年第26号中华人民共和国文化部令(第26号)的相关要求,对文物保护单位的任何保护工作都必须由具有相应文物保护资质的单位实施。根据建设部颁发的“建筑业企业资质管理规定”2015年1月22日中华人民共和国住房和城乡建设部令第22号发布,相关建设项目必须由相应的资质单位完成。因此,对于古建筑物纠倾勘察设计及施工,必须同时具有文物修缮保护资质和特种工程施工资质的单位进行。另外,古建筑物纠倾应根据国家文物局的相关规定履行报批手序,未经审批的项目禁止实施。
6.4.3 古建筑物是“历史的见证”“无声的史书”,它代表着当时的生产力水平、科学发展状态及历史的风俗习惯,承载着丰厚的文化内涵,是祖辈留给我们的珍贵文化遗产。在对古建筑物进行纠倾时,应遵从文物保护原则,原汁原味地保留古建筑物的历史风貌,最大限度地传承文化遗产。
6.4.4 古建筑的任何组成部分都含有相应的历史信息,都是文物价值的有机组成部分,不容破坏。古建筑物久经风雨,较为脆弱,任何损伤都可能导致文物的灾难性破坏,甚至灭失。因此,古建筑的勘察测绘宜采用先进的科技手段,以无损技术手段为主。在确保文物安全的前提下,通过论证评估后,也可以实施钻探或坑槽探辅助勘察。
6.4.5 本条提出的勘察要求是除常规建筑物勘察之外,针对古建筑物的特殊勘察要求。古建筑物勘察,因其缺失相关的设计图纸与设计依据,又因其具有文物属性,所以必须作为一个全新的事物全面调查研究。勘察内容应分为三个部分,分别是建筑本体、赋存环境与病害现状,其中重点勘察建筑本体包括建筑形制、结构构造、建筑材料等与病害现状,如结构构件残损程度、建筑材料劣化、倾斜率、变形发展状态等,也应对古建筑物所在区域的环境条件进行详细调查,如地震、洪水、风速、战争状况、降雨量等。
古建筑物倾斜的原因,可归纳为下列几种类型:斜坡不稳定型、地基不均匀沉降型、基础不均匀压缩型、建筑物自身不均匀破坏型和组合型等。针对不同的倾斜原因,还应进行深入剖析,如斜坡不稳定型是由于滑坡还是侧向侵蚀造成应力松弛;地基不均匀沉降是地层厚薄不均,还是由于含水率差异,特别是湿陷性土或其他原因;建筑物自身不均匀破坏,是差异风化造成还是建造天生不足或其他外力作用的结果,如地震、水灾、风力、战争或人为破坏等。
6.4.6 古建筑物纠倾有别于近现代建筑物纠倾,一方面古建筑物多为砖石结构或砖木结构,整体性较差;另一方面,古建筑物有文物属性,其修缮保护必须遵从文物保护原则。因此,其纠倾方法的选择,原则上不应损伤文物本体,不宜在基础或上部结构部位进行,可从地基部位着手,通过调整地基标高达到纠倾的目的。若选择在基础或上部结构部位进行纠倾,必须通过充分论证,并得到国家文物局相关部门审批同意。
古建筑物纠倾应针对古建筑物倾斜原因,首先消除病因。如对斜坡不稳定型,必须先加固斜坡,其加固可采取抗滑桩、锚索抗滑桩、挡土墙、扶壁式挡墙、锚索地梁、锚索框架、疏排水等设施;对地基不均匀沉降型、基础不均匀压缩型则可参照本标准第9章或国家现行规范《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123进行地基基础加固;对建筑物主体不均匀破坏型,则必须对结构本身进行加固,满足纠倾过程中和地震条件下的强度及刚度要求。
在古建筑物倾斜中尤以古塔居多,古塔属于国家宝贵文物。建筑物倾斜与基础下沉量的关系(图1)可通过几何关系确定。文物不能再生,安全是第一位的。因此,纠倾方法的选择,一定要做到可控、协调、安全。古塔纠倾部位和纠倾方法的选择,应根据塔身结构和地基基础情况确定,纠倾部位除选择地基土之外,还可以选用塔基隐蔽部位通过掏取塔身砖体实施。
绳锯切割纠倾法是将绳锯切割钢筋混凝土破除技术引入建筑物纠倾加固领域,采用金刚石绳锯在古建筑物地基少沉侧切割一个三角形楔体(图2),达到取土迫降的目的,特别适合于石灰土处理过的地基。与钻孔取土迫降法相比,该方法纠倾效率高、安全可控性好,可做到环保高效,而且无震动,无扬尘和噪声污染。
迫降顶升组合协调纠倾法也是一种实用的古塔纠倾方法,它不是两种方法的简单叠加组合,而是通过迫降和顶升互动达到变位协调,人为可控,提高了纠倾效率和作业过程的安全性。这种纠倾方法是集迫降法与顶升法之长,弃二者之短,将二者有机组合起来的一种复式纠倾方法,其技术核心是钢筏承托或用圈梁和框架托盘等、千斤顶控制、钢丝绳内拉、保证塔体各部位同步协调;采用无外荷加载,掏砖或土不破坏机制或千斤顶储力,确保纠倾安全可控。
迫降顶升组合协调纠倾法的作用机理是在沉降少的一侧以迫降为主,沉降多的一侧以顶升为辅;迫降以掏砖或土为主,无外荷加载为辅;顶升以保证钢筏的线性变位为限制条件,适当增加上顶力,促进古建筑物回倾。如图3所示。
迫降顶升组合协调纠倾法的最大优点就是可控、变形协调、速度快、精度高,不会对古塔造成再破坏,能确保古塔安全。
6.4.7 本条对施工过程提出的要求,是多年来施工经验的总结,是保证施工质量、确保纠倾效果的关键环节。
古建筑物的纠倾施工是一项特殊工程,具有高难度、高风险和高技术含量等特点。一般情况下采用先加固后纠倾的施工程序,但对软弱地基应做好充分论证,决定施工程序,以保证古建筑物安全。施工方法和施工工艺应根据具体情况进行调整,采用信息化施工。
在纠倾过程中应及时进行数据处理,绘制时间-位移曲线、荷截-位移曲线、时间-应力曲线等图形。根据这些反馈信息,及时调整各纠倾参数和纠倾方向,直至达到预定目标为止。
6.6 质量控制
6.6.1 迫降法纠倾时,应防止建筑物继续过量倾斜,确保建筑物整体回倾变位协调。建筑物水平回倾速率和竖向迫降速率在纠倾开始与结束阶段取小值,中间阶段取大值;建筑高度较大时取小值,建筑高度较小时取大值。条件较好时,水平回倾速率和竖向迫降速率尚可适当加大。但是,对于毛石基础及其他整体性较差的无筋扩展基础,基础竖向迫降速率宜控制在3mm/d~10mm/d范围内。
6.6.2 本条关于稳定的要求参考了现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ 8和江苏省工程建设标准《建筑物沉降观测方法》DGJ 32/J 18。对于采用迫降法纠倾的建筑物,其总沉降量及沉降差均不作要求。
7 增层工程
7.1 一般规定
7.1.1、7.1.2 既有建筑物的增层,必须在符合城市规划各项要求的前提下,进行细致深入的技术和经济分析和论证。
7.1.3 建筑物增层改造后的安全性能:
(1)对既有建筑重新进行装修和改善使用功能的改造时,若不增加房屋的层数,则应符合现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144的有关规定。
(2)在地震区,当采用新老结构完全脱开的外套结构增层时,外套结构部分应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求,原有结构部分应满足现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023的规定。
(3)既有建筑增层后,新旧结构结合为一个整体结构时,应按整体结构考虑其安全性能,并应符合现行国家标准的相关规定。但确有困难时,可适当放宽。首先,大多数需增层的既有建筑已使用多年,从“设计使用年限”方面来说,不能与新建建筑物等同。增层后的建筑物,其“设计使用年限”也不能与新建筑物等同。其次,我国在1978年出版了第一本《抗震设计规范》。此后,1989年及2001年先后两次进行修订,重新出版。这两次修订,一次比一次完善又严格。按修订后的规范设计的建筑物,其抗震性能也一次比一次提高。反之,建造年代越早的房屋,其抗震性能越差,同时房屋结构在经过多年使用后,其老化损坏的程度也可能越严重,增层时的困难也越大。例如,某工程按78抗震规范设计,已使用25年。如按2001抗震设计规范设计,则因地震作用比78抗震规范增加很多,构造要求也有很大提高,鉴定结果不满足要求,必须进行加固,这样抗震加固的代价太大。然而,该增层的“设计使用年限”是从增层工程完工后起算为50年,建设单位并不要求有50年的正常使用期,经协商和论证认为,将增层后的“设计使用年限”定为25年是合适的。最后按设计使用年限25年,由建设单位负责组织再对该增层工程进行检测鉴定。根据目前的工程抗震理论,在设防烈度不变的前提下,“设计使用年限”为25年时的地震作用相当于50年时的65%,抗震构造措施也可降低。这就为该工程的增层开了绿灯。
根据以上论述,为使增层工程达到安全、适度、可实施性强、经济合理的目标,本标准认定:
增层后新旧结构成为一个整体的建筑,增层时应根据房屋的现状、使用要求、建造年代、检测鉴定结果等因素,与建设单位共同商定增层后房屋的设计使用年限,在设防烈度不变的前提下,增层改造后的新结构应满足国家相关标准的要求。
7.2 直接增层
7.2.1 底层全框架上部砌体结构由于抗震性能较差,鉴于抗震设防区覆盖全国,对于该类结构应首先改变原结构性能,增强抗震能力,再进行增层。
7.2.3 推进建筑全装修、促进绿色发展,直接增层时可采用装配式结构构件,其构造连接应满足国家相关现行标准的要求。
7.2.5 在多层砌体房屋顶部增加轻型钢结构房屋时,其墙体、屋面均应采用轻型材料。设计时须注意新增部分与原有房屋的协调,做好相关处理。
7.2.6 底部框架结构直接增层时相关构造措施应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
7.2.7 多层混凝土结构直接增层应符合国家现行标准的规定,结构的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度和承载力分布,避免因刚度和承载力局部突变或结构扭转效应而形成薄弱部位。
消能部件宜根据需要沿结构主轴方向布置,形成均匀合理的结构体系;消能部件宜设置在层间相对变形或速度较大的位置,并应便于检查、维护和替换。
国家现行标准包括《建筑抗震设计规范》GB 50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3等。
7.2.8 钢结构房屋直接增层应符合国家现行标准的规定,多层钢结构的直接增层宜采用框架-支撑或其他整体性较好的结构,钢结构及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和剖面宜规则,结构侧向刚度沿高度宜均匀变化,应避免抗侧力构件的侧向刚度和承载力突变,梁与柱连接宜采用柱贯通型,增层柱与原结构柱应有可靠有效连接,楼屋面宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或钢筋混凝土楼板,楼板应与钢梁有可靠连接。
7.3 外套增层
7.3.1、7.3.2、7.3.5 建筑外套增层可采用多种不同的增层方式,如底层框剪上部框架结构、底层框剪上部框剪结构、底层和上部均采用带筒体的框剪结构、底层框架上部框架结构等均是可行的增层方式。底层框架上部砌体结构、底层框剪上部砌体结构因结构搭配混乱,底层框剪上部剪力墙结构因结构上下层刚度较难匹配,本次标准修定时予以删除。
增层方案应根据原有结构特点、层数、新增层数、抗震要求等因素综合确定。图7.3.2仅是完全脱开外套增层时结构底层平面布置的示意。图7.3.2(c)用于在既有建筑上外接新增较多层数的增层,这方面的成功工程实例很多,其中比较典型的有由4层增至11层的中石油天然气总公司地球物理勘探局办公大楼。
有些砌体结构工程,在采用外套混凝土框架结构增层时,为减小外套框架首层柱的计算高度和柱截面尺寸,在下部各楼层标高处,用梁与原砌体结构的楼层相连,部分工程下部混凝土柱直接贴在原砌体结构的外墙上,并用锚筋与外墙相连。这些做法形成在同一个结构单元中,砌体结构与混凝土结构混合承重的结构。这类结构由于两种材料弹性模量、变形能力等相差较大,两种结构间的连接情况比较复杂。在地震作用的各阶段,各构件间的内力变化复杂,地震作用时可能发生各个击破的情况。目前还没有一套完整的、符合实际情况的计算分析方法。因此,当既有建筑为砌体结构时,若采用外套混凝土框架或框架-剪力墙结构增层,新老结构宜完全脱开。
北京市在20世纪70年代末以前建造了大量的多层砌体结构住宅,该类型房屋层数一般不超过6层,平面布置规整,楼盖为装配式楼盖,其抗震措施多数不满足要求。针对该类型建筑,北京市建筑设计研究院有限公司提出了一种新型外套加固方法。该方法在结构横墙两侧增设混凝土剪力墙,纵墙方向采用混凝土板墙加固原结构砌体外墙,原结构与新增剪力墙结构连成整体,组成了新的混合结构。为减轻上部新增结构自重,新增层可采用钢结构,条件许可时,上部钢结构与下部加固后砌体结构间可设置隔震层。北京市建筑设计研究院有限公司对下述三类方案进行了深入的试验及理论研究,总结了一套完整的设计、分析方法:①加固未增层砌体结构;②加固后增层砌体结构;③加固后增层并隔震砌体结构。
7.3.6 外套结构增层的一个很棘手的问题是:当原有结构层数大于4层或更多时,底部外套柱子的计算长度很大,导致柱截面巨大,而整个外套结构的横向抗侧刚度并未显著增加。为解决这一问题,除加强外套柱子外,对低烈度区还常采用加固原结构的方法使原结构的横向抗侧刚度得以加强,然后通过在楼盖处设水平连杆的方法与外套结构柱连接,共同承担横向水平力。条件许可时,也可由单排柱外套结构改为双排柱外套结构,以提高外套结构的刚度。
原结构加固通常采用在原框架中增设剪力墙或交叉钢支撑,在原砌体结构中加横墙、墙体改为夹板墙或者加混凝土筒体的方案,设计单位可因地制宜地采用。沈阳某政府办公楼由4层框架结构增至6层,在原框架中采用摩擦耗能交叉钢支撑,增加了框架的抗侧刚度。地震作用时,该支撑还通过摩擦阻尼器消耗了地震能量,减轻了结构震害。
7.3.7 外套结构跨越原建筑的横梁,是设计中较难处理的问题。当跨度较大时,梁截面很高,使加层的层高随之加大。为了降低结构高度,可以采用预应力梁、型钢-混凝土组合梁、矢高等于层高的空腹桁架等方案。
加层建筑的底层楼面可利用原建筑的顶层屋面,但应妥善处理新老建筑的交界边缘。辽宁某局办公楼由3层接至4层时,采取在原建筑顶层屋面板上平铺一层40mm厚的砾砂,再浇筑120mm厚的混凝土平板。平板与外套柱和外套纵梁相交接,既可减少外套柱的计算高度,又利用平板和板上荷载的重量对砂层产生压力。当地震发生时,平板随外套框架振动,与原建筑楼板之间产生相对水平错动,通过摩擦耗散了地震能量。由于接触面很大,耗能减震效果很好。采用这种做法时,需对整个结构性能进行动力分析,设计比较麻烦。
7.3.8 纵向框架系统比较容易布置,但应成榀布置,尽量照顾到与横向框架的协调,形成空间框架结构。
7.4 室内增层
7.4.1~7.4.4 室内增层一般与原建筑改造密不可分。当原有建筑较宽大较坚固时,室内增层结构可与既有建筑脱开处理;当既有建筑比较空旷又不够坚固时,通过室内增层既改善室内的使用条件,又对既有建筑结构进行有效的加固。加固方式主要采取加强连接的做法,根据外围护结构的类型、现状、抗震要求,因地制宜采取相应的连接加固措施。
7.4.4 当墙体需要局部拆除时,为保证墙体的整体性,被拆除的砌体应将砂浆强度等级提高一级并用整砖填筑。拆砌墙体时,应分段进行,拆砌前对支撑在墙体上的楼或屋盖进行可靠的支顶。
可采用每五皮砖设3根直径为4mm的拉结钢筋,钢筋长度为1.2m,每端压入600mm。
当采用钢筋扒钉进行拉结时,扒钉可用直径为6mm的钢筋弯成,长度应超过接槎缝两侧各240mm,两端弯成长度100mm的直弯钩,并钉入砖缝,扒钉间距可取300mm。
拆砌墙体位于转角处或纵横墙交接处时,应采取相应的可靠措施进行拉结锚固。
拆砌的最后一皮砖与上面的原砖墙相接处的水平灰缝,应用高强砂浆或细石混凝土堵塞密实,以确保墙体能均匀传递荷载。
局部拆砌墙体时,在新旧墙或先后接缝处,应将接槎剔干净,用水充分湿润,且砌筑时灰缝应饱满。
7.5 地下增层
7.5.2 地下增层前的加固应包括以下内容:
(1)侧向支护:为避免或减少因地下增层施工的土体位移与变形对建筑物的影响,可采用在原有建筑物基坑开挖周边或柱间进行支护,形成支撑或支护墙体,承受施工引起的侧向土压力和地基差异变形影响。
(2)地基与基础加固:为避免或减少因地下增层或土体开挖、抽水引起原建筑物和相邻建筑物基础产生下沉或因地下增层荷载改变,需对原建筑物或相邻建筑物进行地基与基础加固。地基与基础加固深度必须大于地下增层的开挖深度,以确保建筑物的安全。
(3)结构加固:当预估地下增层施工前后对既有建筑物造成的影响较为轻微时,则可采用加强既有建筑物的刚度和强度,以减少不均匀沉降,且能承受由于不均匀沉降而产生的结构次应力。
地下增层工程中,如果被增层建筑物的基础须托换,宜采用桩式托换法,施工顺序如下:
(1)当被增层建筑物基础或桩承台埋深小于地下增层高度时,先做托换桩体,然后在原柱基础或桩承台以上做临时托换梁或托换承台,将托换结构与上部结构进行临时托换连接,然后进行土方开挖直至地下室增层所需标高,再在地下室增层底板标高以下做永久托换梁或承台,将原托换桩和旧桩体相连形成新的托换结构,然后将新的托换结构和被增层建筑物的柱子之间做永久托换柱,将永久托换柱与原柱相连接,最后凿除或切除临时托换梁、托换承台和地下室底板以上多余的桩体以及旧承台或旧基础的宽大部分。
(2)当被增层建筑物基础或桩承台埋深大于地下增层高度时,可视地下增层后的荷载变化情况进行基础加固与托换。采用桩体托换时,先做托换桩体,在原柱上合适位置做临时托换梁或托换承台,然后进行土方开挖到地下室增层所需的标高,再在地下增层底板标高以下做永久托换梁或承台,最后凿除或切除临时托换梁、承台及地下室底板以上多余的桩体。
7.5.3 地下增层与原建筑结构相连时,为了保证连接部位的可靠性,应注意以下几点:
(1)连接部位的混凝土表面应凿毛,其不平整度应为10mm~20mm,并必须凿除旧混凝土表面层及碳化层。
(2)对凿毛后的混凝土用水清洗干净,表面不得有油污及混凝土松动渣块。
(3)当采用植筋连接时,应满足现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145以及现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中钢筋搭接长度和钢筋锚固长度的有关要求。
(4)当新结构钢筋与旧结构钢筋焊接时,单面焊缝长度应不小于10d,双面不应小于5d。
(5)新加结构混凝土浇筑前,应保证新旧混凝土连接处旧混凝土呈潮湿饱和状态,浇筑混凝土前应对界面涂刷素水泥浆或界面处理剂。
7.6 地基基础
7.6.2 表7.6.2中的数据是唐业清教授等根据国内100多栋增层房屋地基承载力的实测结果经综合分析后提出的,同时还考虑了苏联既有建筑物增层改造时地基承载力提高值的经验数值。表7.6.2在现行行业标准《铁路房屋增层和纠倾技术规范》TB 10114中已采用多年,使用中没有发现问题。本标准在现行行业标准《铁路房屋增层和纠倾技术规范》TB 10114的基础上有适当降低,以确保增层工程的安全。当为桩基础时应对桩身强度进行必要的检算。
8 结构改造加固
8.1 一般规定
8.1.2 本条是改造加固设计的基本要求,由于改造设计属于非常规设计,应抓住影响结构安全的主要技术问题,如强度、变形等;对次要问题,可适当放宽。重要的改造项目应进行专门的技术方案论证后方可施工。
8.2 结构改造设计
8.2.1 我国结构改造工程的实践证明,对既有建筑进行改造加固,不仅针对有关构件,更应着眼全局,即针对结构的整体性,从结构性能上改善和增强。这样效果非常明显,也较容易满足建筑物功能改造的要求。
需进行结构改造的既有建筑中,有相当一部分是纯框架结构。近30年来世界各地历次大地震的震害表明,框架结构的侧移偏大,较难满足规范的侧移限值;纯框架结构缺少多道防线,p-△效应显著,较难满足“大震不倒”要求。此外,框架结构的围护结构和机电设备等在地震中损坏严重,填充墙体在竖向和平面中的布置,包括使用期间的拆改,往往对整体结构质量和刚度的分布影响很大。因此,针对框架结构的改造,应选用消能减震加固技术或隔震加固技术,或在部分框架柱间增设混凝土剪力墙,形成抗震性能更好的框架-剪力墙结构,或在部分框架柱间增设钢支撑,包含带阻尼器的耗能支撑,形成带钢支撑的框架结构。
纯框架结构若不增设剪力墙或钢支撑,则改造后的总高度和层数应加以限制。8度地区一般不宜超过20m、5层;7度地区不宜超过28m、7层。
既有建筑为剪力墙结构时,结构改造往往需在剪力墙中开设大洞口,甚至切除柱间整片剪力墙。这将引起结构抗剪强度的削弱和刚度的变化,导致因刚度分布不均而引起竖向或平面不规则的现象。改造时应注意以下三个方面:每层的抗剪强度不应过多削弱。当取消一道剪力墙时,可在同轴线上增补新的剪力墙或加厚原有剪力墙;当取消剪力墙引起刚度分布不均、产生较大扭转效应时,应在适当位置增补剪力墙或钢支撑消除扭转效应;在被凿开的大洞口或被切除的剪力墙的上下左右侧均应按框架梁柱、连梁或边缘构件的要求进行加固。
对于砌体结构的改造,除直接增层或常规的抗震加固外,常遇的情况是切除部分墙段,扩大室内使用开间,抽墙增柱等。常用的砌体结构改造方法是在原砌体结构中增设混凝土构造柱、组合柱、约束柱和圈梁、型钢或混凝土,形成约束砌体结构。除按上述方法加固外,对于一些20世纪五六十年代建造的、体量较大的砌体公共建筑,如办公楼、教学楼、宾馆等,也可将部分墙段,如楼、电梯间以及部分相交的纵横墙内壁改为混凝土砌体夹板墙或喷射混凝土墙、钢丝绳网-聚合物砂浆复合面层加固,形成复合墙体。
8.2.2 建筑物改造时,经常需要改变室内空间和平面布局,以实现新的使用功能。一般是“扩小变大”,如扩大柱网尺寸、增大层高、拆除部分墙体、庭院加天顶等,方式众多。本条将各种改造方法归纳为六种典型做法(图4)。
1 抽柱法:替代结构荷载传递通路一般是上部被加固后的大梁,加固后的相邻旁柱和地基基础;当跨度较大时,宜另设托梁或托架。为减少或避免上部结构变形和裂缝,应辅助于体外预应力措施。
2 抽柱增柱法:替代通路主要是新增柱和上部被加固大梁。
3 抽柱断梁法:替代通路和防裂措施同抽柱法。
4 抽墙法:替代结构荷载传递通路是相邻墙体或加固后的相邻墙体及上部经加固的大梁或墙梁;跨度较大时,应辅助于体外预应力措施。
5 抽墙增墙法:替代通路主要是新增墙体和上部被加固大梁或墙梁,宜采用预应力防裂措施。
6 抽墙增柱法:替代通路主要是新增柱和上部被加固后的墙梁,宜采用预应力防裂措施。
采用以上改造方法时,首先应对既有结构进行整体性加固,按本标准第8.2.1条的方法,改善并增强既有建筑的结构性能,然后对受影响的梁、柱、墙、基础等构件进行局部加固方法见8.3节。
8.2.4 混凝土墙开洞后,应考虑墙体侧向刚度的削弱及承载力的降低。开洞较小并且小于300mm时,可不做加固处理;开洞尺寸为300mm~500mm时,可采用洞口周边双面粘贴扁钢法进行补强;开洞尺寸为500mm~1000mm时,可采用在洞口周边外包型钢边框进行加固,并将墙体中被切断的受力钢筋与边框塞焊连接;当洞口宽度为1000mm~3000mm时,型钢框应向洞外延伸,延伸长度应不小于1/3洞宽;当洞口宽度大于3m时,应按托梁拆墙方法进行加固处理。墙体开洞宜采用绳锯切割机施工。
砌体墙开洞后,洞顶应增设钢筋混凝土或型钢过梁,洞边宜增设钢筋混凝土边框。
楼板开洞加固处理应根据楼板的性质,如梁式楼盖、无梁楼盖、简支板、连续板、双向板、预应力板、非预应力板、开洞部位、边远、中部、开洞大小及形状差异,采用适合的加固方法。
楼板开洞切断了部分楼板配筋,改变了原有传力路径,一方面导致洞口周边板的内力增大,造成应力集中;另一方面由于板筋减少,楼板承载力降低。因此,应对开洞后的楼板进行内力分析和承载力验算,根据计算结果,进行加固设计。
作为简化处理,当垂直板受力方向的洞口宽度b≤300mm或孔洞直径D≤300mm,且切断钢筋数量小于或等于5%总量时,可不做处理;当b≤1m或D≤1m,且切断钢筋数量小于或等于20%总量时,可采用补偿配筋法,将板中切断的钢筋补设于洞口边,补加的钢筋包括钢板、碳纤维片等,总量应大于原有钢筋总量的1.2倍。
当b>1m或D大>1m时或切断钢筋数量大于20%总量时或在洞口边存在较大集中荷载时或预制板切断主肋时,均应在洞口边增设支承梁。一般采用型钢边梁,型钢边梁与楼板楔紧后灌注胶粘剂或高强水泥浆,使之结为一体,当钢梁稳定承载力不满足要求时,钢梁应与楼板可靠连接。边梁端部应插入墙内或与墙体可靠锚固,边梁插入墙体内时,墙体凿洞大小应满足局部承压要求,并采用强度大于C30的膨胀混凝土灌填。
无黏结预应力楼板开洞切断预应力筋后,该预应力筋就完全丧失功能。对整体张拉的楼盖而言.影响范围很大,故在进行洞口加固的同时,尚应对被切断的预应力筋进行预应力恢复处理。当洞口宽度b≤1m或洞口直径D≤1m时,可采用封闭型钢框方案,即在洞口四周增设组合型钢框,将切断的预应力钢筋重新张拉,并锚固于型钢框;当b>1m或D>1m或切断的预应力筋较多,或洞口周边存在较大的集中荷载,或切断梁肋时,应另设封闭支承梁。
8.2.5 在平屋顶上增设坡屋顶俗称“平改坡”,是目前城市改造中经常采用的方法,具有美化市容、解决平屋顶防水、保温问题等优点,同时对缓解砌体建筑顶部墙体温度裂缝也大有好处。
新增的坡屋顶应尽量采用轻型钢结构和轻型屋面,以减轻原有建筑的负担,但应注意新增坡屋面与原有建筑需可靠连接。各地经验表明,当原有多层居住建筑已按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011设计施工时,新增一层坡屋顶对下部结构一般不会出现不良影响。
近年来,我国一些地方出现了在框架结构上采用轻钢结构加层或新增2层~3层的改造形式。轻钢结构加层的墙体和屋面大多采用彩钢复合板,自重轻,地震作用小,对下部结构和地基基础影响也较小。但加层部分相比于原结构,在质量与刚度等方面存在较大差异,因此不仅需要对加层部分进行结构设计,还应对加层后的结构进行整体分析,宜采用振型分解反应谱法进行分析计算。
8.3 结构加固方法
8.3.1 结构加固有多种不同的分类方法,按受力性质分为静力加固和抗震加固;按加固对象分为结构构件加固和整体加固;按加固方法分为直接加固和间接加固。提高结构的抗震能力和抗侧向荷载能力一般采用整体性加固,仅提高静力荷载下截面的承载能力时一般采用直接加固,存在裂缝的构件在加固前应首先进行裂缝修补。
涉及建筑物移位、纠倾、增层和改造的加固主要是整体加固、构件加固及裂缝缺陷修补等,附录E是最常用的加固方法,应因地制宜合理选用。采用有机材料加固时应注意其耐久性问题。
8.3.2 建筑物移位和纠倾是采用强力方法将结构从一个位置搬到另一个位置,或从一种状态变成另一个状态,整个过程中要求结构具有足够的刚性。因此,本条强调了建筑物移位、纠倾的加固重点是保证结构的整体性。
8.3.3 建筑物位移、纠倾、增层和改造加固的设计,不同阶段结构受力状态不同。因此,其安全度取值应有所区别。
8.3.4 房屋增层和改造必然会引起相关结构构件内力增大和可靠性降低,故应对可靠性不满足要求的构件直接进行加固。部分增层和外扩改造方案,新旧结构间还会产生差异沉降,因此,应严加控制和妥善处理。
8.3.5 建筑物移位的加固设计主要是托盘结构设计及对原结构整体性的加强。托盘结构类似船或火车车箱,须具有足够的刚度和整体性。当然,火车和轮船运行时必然伴随一定的振动和颠簸,建筑物应能经受得住这种振动和颠簸,关键在于结构的整体性。
8.3.6 建筑物倾斜,多数情况下是以整体形式倾斜,尤其是建筑物无任何裂损迹象时。因此,必须采用整体纠倾,否则建筑物就会出现裂缝。不同类型的建筑结构,整体性及变形适应能力是不一样的,箱形基础现浇剪力墙结构最好,框架结构次之,但框架结构对差异沉降的适应能力较好,装配式结构整体性较差,砌体结构的整体性和对变形的适应能力均较差。纠倾方法必须与结构的整体性和变形能力相适应,否则就必须进行整体性加固。
8.3.7 建筑物整体性加固往往需要增设新的构件与既有结构形成一体,共同工作,如砌体结构增设圈梁、构造柱,框架柱增设柱间支撑,大梁、屋架间增设水平支撑,建筑物内部增设梁板等水平构件、抗震墙柱等竖向构件等。增设构件的关键在于与原有结构的可靠连接,保证新增构件在结构中发挥作用。连接方式、构造要求应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《钢结构加固设计标准》GB 51367的规定。
8.3.8 结构构件加固的方法很多,包括承载力提高,刚度增大,增加延性和裂缝控制等。本条是按材质划分的构件加固方法。设计人员要根据结构的特点和加固方法的适用性进行多方案分析、比较,选择最优方法,切实做到技术可靠、经济合理、便捷施工。
8.3.9 多数混凝土结构及砌体结构工程在移位、纠倾前或多或少存在裂缝和缺陷。既有裂缝和缺陷,应先进行处理,施工过程中出现的新裂缝,应先分析原因,并即时加以处理,对于一般细微裂缝,可在竣工前处理。
混凝土结构和砌体结构的裂缝在建筑物中非常常见,设计人员应首先分析裂缝的成因和危害性,然后在适当的时间、选择合适的方法进行处理,如地基沉降引起的裂缝,应在沉降稳定后进行处理;温度引起的活动裂缝,应采用弹性材料进行修补;承载力不足引起的裂缝,裂缝处理的同时应进行承载力加固;钢筋锈蚀引起的裂缝,应先对钢筋除锈等。处理裂缝的目的是防止结构耐久性降低、保证结构的完整性、恢复结构的使用功能如防水、防渗、改善结构外观质量等。国内外对于裂缝修补方法研究很多,处理方法主要有表面封闭、压力灌浆和填充密封法三种,较大的受力裂缝除进行常规修补外,尚应做局部加固补强。
钢结构、木结构构件出现裂纹,应先分析其原因及危害性,有针对性地采用有效的修补方法。
8.3.10 选择收缩性小、黏结性好的混凝土,提高加固用混凝土强度等级是为了保证新旧界面的黏结强度,兼有减小加固部分体积的作用。
8.3.11 混凝土结构或砌体结构外观缺陷和截面损伤修补以及砂浆面层法加固所采用的砂浆,要求收缩性小、黏结性好,以增强与基材的结合能力,避免产生表面裂缝。
8.3.12 加固结构存在二次受力和共同工作问题,后加部分若采用高强度的钢材在结构破坏时很难发挥其作用,相反低强度等级的钢材可充分发挥其作用,还具有可焊性好的优点。当然在采用预应力加固法、化学植筋时,可选用高强度等级的钢材。
8.3.14 本条规定了连接材料的性能要求和选用时应符合的标准。
8.3.15 裂缝修补材料品种繁多,性能差异较大,本条对材料性能提出基本要求。砌体构件裂缝修补材料主要选用改性水泥基裂缝注浆料,如水泥加108胶、水泥加聚醋酸乙烯乳液,简称乳胶、水泥加硅酸钠或水玻璃等,混凝土构件裂缝修补材料主要选用改性环氧树脂类、改性聚氨酯类、改性丙烯酸酯类胶液、各种聚合物水泥浆液等,应根据结构类型和裂缝性质选用。
8.3.16 本条规定了加固施工原材料产品的基本要求。
9 地基基础加固
9.1 一般规定
9.1.1 建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中,首先遇到和要解决的是地基基础问题。当地基承载力或变形不能满足要求时,应通过方案比较,选择经济合理、施工简便、效果可靠的方法对地基进行加固。同时应根据原基础的状态、荷载大小等对基础进行加固。
常用的地基基础加固方法可按照表1选用。
随着我国工程规模的扩大,相应的工程质量事故也连年不断,建筑物产生过量沉降或不均匀沉降,造成了许多不应有的损失。
构成事故的原因一般有人为的不安全行为和自然灾害造成的不安全状态,例如设计人员不遵照国家规范设计,施工人员违反规程作业、偷工减料和弄虚作假等,此外还有施工管理混乱,质量检查监理工作失责,不执行规章制度等因素。自然灾害造成的事故往往是不可抗拒的,而人为造成的事故是主要的,而且是可以制止的。
建筑物产生过量沉降或不均匀沉降的因素及对策按照表2执行。
当地下工程施工时,会产生影响范围内的地面建筑物或地下管线的位移和变形,尤其对国内一些古老城市的旧房基础和地下管线更为复杂,必须采取切合实际的工程保护预防措施,以保护施工区周围的环境。
9.1.2 常用的地基基础加固方法可分为基础加固法、基础托换法、地基加固法和组合加固法。基础加固法常用有基础补强注浆加固法、扩大基础底面积法、加深基础法以及同时采用基础补强注浆加固、加深并扩大基础底面积等的综合加固方法等;基础托换法常用有锚杆静压桩法、树根桩法、坑式静压桩法、劲芯复合桩法、桩式托换法、后压浆桩法、抬墙梁法和沉井托换加固法等;地基加固法常用有注浆加固法、高压喷射注浆法、水泥土搅拌桩法、加筋水泥土桩锚法、双灰桩法和化学灌浆法等;组合加固法是指包括地基加固、基础加固与托换同时与结构加固配合进行的组合加固方法。
制订建筑物地基基础加固方法与措施应搜集以下资料:建筑物的设计图纸及相关资料、现场的岩土工程勘察资料、建筑物沉降观测资料、建筑物的结构、构造和受力特性资料、建筑物地基基础施工资料、周围建筑物与地下管线资料、建筑物使用期间实际情况及现场检测、鉴定计估报告等。
9.2 基础加固
9.2.1 基础补强注浆加固法的特点是施工方便,可以加强基础的刚度与整体性。但是,注浆的压力一定要控制,压力不足,会造成基础裂缝不能充满。压力过高,会造成基础裂缝加大。
9.2.2 扩大基础底面积法的特点是经济有效,加强基础刚度与整体性,减少基底压力,减少基础不均匀沉降。
对条形基础应划分成单独区段,分批、分段、间隔分别进行施工。不能在基础全长上挖成连续的坑槽或使坑槽内地基土暴露过久而使原基础产生和加剧不均匀沉降。沿基础高度隔一定距离应设置锚固钢筋,可使加固的新浇混凝土与原有基础混凝土紧密结合成为整体。
9.2.3 加深基础法的特点是经济有效,有效减少基础沉降,不得连续或集中施工,可以是间断墩式也可以是连续墩式。
加深基础法是直接在基础下挖坑,再在坑内浇筑混凝土,以增大原基础的埋置深度,使基础直接支承在较好的持力层上,用以满足设计对地基承载力和变形的要求。其适用范围必须在浅层有较好的持力层,不然会因采用人工挖坑而费工、费时,又不经济;另外,场地的地下水位必须较低才合适,不然人工挖土时会造成邻近土的流失,即使采取相应的降水或排水措施,在施工上也会带来困难,而降水亦会导致对既有建筑产生附加不均匀沉降的隐患。
所浇筑的混凝土墩可以是间断的也可以是连续的,主要取决于被托换的既有建筑的荷载大小和墩下地基土的承载能力及其变形性能。
9.3 基础托换
9.3.1、9.3.2 锚杆静压桩的设计与施工及其构造宜按照现行行业标准《锚杆静压桩技术规程》YBJ 227-91执行。封桩是锚杆静压桩技术的关键工序,锚杆静压桩封桩节点(图5)工序如下:
清除压桩孔周围桩帽梁区域内的泥土-将桩帽梁区域内基础混凝土表面清洗干净-清洗压桩孔壁-清除压桩孔内的泥水-焊接交叉钢筋-检查-浇捣C30或C35微膨胀混凝土-检查封桩孔有无渗水。
大型锚杆静压桩法可用于新建高层建筑桩基工程中经常遇到的类似断桩、缩径、偏斜、接头脱开等质量事故工程,以及既有高层建筑的使用功能改变或裙房区的加层等基础托换加固工程。
对沉降敏感的建筑物或要求加固后制止沉降起到立竿罕见影效果的建筑物,如古建筑、沉降缝两侧等部位,其封桩可采用预加反力封桩法(图6)。通过预加反力封桩,拖带沉降可以减少50%,一般为±15mm~20mm,收到良好的效果。
具体做法:在桩顶上预加反力,预加反力值一般为1.2倍单桩承载力,此时底板上保留了一个相反的上拔力,由此减少了基底反力,在桩顶预加反力作用下,桩身即形成了一个预加反力区,然后将桩与基础底板浇捣微膨胀混凝土,形成整体,待封桩混凝土结硬后拆除桩顶上的千斤顶,桩身有很大的回弹力,从而减少基础的拖带沉降,起到减少沉降的作用。
常用的预加反力装置为一种用特制短反力架,通过特制的预加反力短柱,使千斤顶和桩顶起到传递荷载的作用,当千斤顶施加要求的反力后,立即浇捣C30或C35微膨胀早强混凝土,当封桩混凝土强度达到设计要求后,拆除千斤顶和反力架。
9.3.3 树根桩也称为微型桩或小桩,其构造设计可按下列要求进行:
(1)桩身混凝土强度等级应不小于C20,钢筋笼外径宜小于设计桩径40mm~60mm。主筋不宜少于3根。对软弱地基,主要承受竖向荷载时的钢筋长度不得小于1/2桩长;主要承受水平荷载时应全长配筋。
(2)树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新的桩承台。
(3)树根桩当采用二次注浆方法时,泵的最大工作压力不应低于4MPa,且最高压力以不抬动基础为宜。
9.3.4 坑式静压桩法是采用既有建筑自重做反力,用千斤顶将桩段逐段压入土中的托换方法。千斤顶上的反力梁可利用原有基础下的基础梁或基础板,对无基础梁或基础板的既有建筑,则可将底层墙体加固后再进行托换加固。
当地基土中含有较多的大块石、坚硬黏性土或密实的砂土夹层时,由于桩压入时难度较大,需要根据现场试验确定。
坑式静压桩法对封桩的构造要求:对钢筋混凝土方桩,顶进至设计深度后即可取出千斤顶,再用C30超灌或微膨胀早强混凝土将桩与原基础浇筑成整体。当施加预应力封桩时,采用有效托换支架结构,而后浇筑混凝土。对钢管桩,应根据工程要求,在钢管内浇筑C20微膨胀早强混凝土,最后用C30超灌或混凝土将桩与原基础浇筑成整体。
9.3.6 劲芯复合桩是由水泥土桩与刚性桩复合而成。水泥土桩宜采用高压喷射注浆法施工。劲芯复合桩施工时,宜先施工水泥土桩,再施工刚性桩。一般情况下宜在水泥土桩施工后6h内施工刚性桩。因为水泥土桩所用材料主要是胶结材料,在水泥土桩硬化前施工刚性桩可以提高水泥土桩与刚性桩的握裹力。劲芯复合桩构造(图7)应符合下列规定:
(1)水泥土桩桩径宜为500mm~土200mm,刚性桩桩径宜为220mm~800mm;
(2)当刚性桩的桩长大于水泥土桩桩长时,刚性桩应进入较硬的持力土层;
(3)劲芯复合桩复合段的外芯厚度宜为150mm~250mm;
(4)水泥土桩在刚性桩桩端以下部分的长度宜根据土层状况及工程设计要求确定。
9.3.7~9.3.9 桩式托换法的特点是承载力提高的幅度大,受力比较明确,控制建筑物的沉降变形好。但是施工需要较大的作业面。
9.3.10、9.3.11 后注浆桩法是通过在桩底和桩侧进行高压注浆,提高桩的承载能力,可以大大缩短桩的长度和直径,提高桩的工作效率,同时也便于成桩的设备选型。
9.3.12 抬墙梁法类似于结构的“托梁换柱法”,因此在采用这种方法时,必须掌握结构的形式和结构荷载的分布,合理设置梁下桩的位置,同时还要考虑桩与原基础的受力及变形协调。
9.3.14 沉井托换加固法的特点就是能提供较大的承载能力,同时易于检查持力层的土质情况是否符合设计要求。缺点是施工作业面要求大,施工过程容易扰动周边的土。
9.4 地基加固
9.4.1 注浆加固法也称灌浆法,是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置,经一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”。
注浆设计前宜进行室内浆液配比试验和现场注浆试验,以确定设计参数和检验施工方法及设备,也可参考当地类似工程的经验确定设计参数。
注浆方法及压力控制标准参见以下规定:
(1)对土体地层,注浆方法可采用打入花管注浆法、套管护壁注浆法、循环钻灌注浆法、套壳花管注浆法,注浆每次提升高度在300mm~500mm;对岩石地层,注浆方法可采用栓塞注浆方法,每次提升间距在5m左右。其注浆方法参见现行行业标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL 62。
(2)对劈裂注浆的注浆压力,在砂土中,宜选用0.2MPa~0.5MPa;在黏性土中,宜选用0.2MPa~0.3MPa。对压密注浆,当采用水泥砂浆浆液时,坍落度宜为25mm~75mm,注浆压力为1MPa~7MPa。当坍落度较小时,注浆压力可取上限值。当采用水泥-水玻璃双液快凝浆液时,注浆压力应小于1MPa。
9.4.2、9.4.3 高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为20MPa~40MPa的高压射流,从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,同时钻杆以一定速度渐渐向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后,在土中形成一个固结体。
高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有关。一般分为旋转喷射或旋喷、定向喷射或定喷、摆动喷射或摆喷三种型式。托换加固中一般采用旋转喷射,即旋喷桩。当前,高压喷射注浆法的基本工艺类型有单管法、二重管法、三重管法和多重管法四种方法。
旋喷固结体的直径大小与土的种类和密实程度有较密切的关系。对黏性土地基加固,单管旋喷注浆加固体直径一般为0.3m~0.8m;三重管旋喷注浆加固体直径可达0.7m~1.8m;二重管旋喷注浆加固体直径介于上述二者之间。多重管旋喷直径为2.0m~4.0m。
一般在黏性土和黄土中的固结体,其抗压强度可达5MPa~±10MPa,砂类土和砂砾层中的固结体其抗压强度可达8MPa~20MPa,固结体的抗拉强度一般为抗压强度的1/5~1/10。
9.4.4 水泥土搅拌桩法由于设备较大,一般不用于既有建筑物的地基加固与托换。在相邻建筑施工时,要考虑其挤土效应对相邻基础的影响和危害。
9.4.5、9.4.6 加筋水泥土桩锚法是一种新开发的地基基础加固方法,由于施工采用钻进注浆、搅拌、插筋,一次完成,因此没有泥浆的污染,成桩质量可靠,可用于抗拔或抗压桩,但是该方法有一定的挤土效应,在实际应用时要充分考虑到对相邻基础的影响。加筋水泥土桩锚法的设计、施工及其构造,可参照协会标准《加筋水泥土桩锚支护技术规程》CECS 147:2016执行。
(1)根据成型方向,加筋水泥土桩锚体可分为竖向、斜向或水平向三种形式。
(2)根据成型方法,加筋水泥土所用桩锚可分为注浆加筋水泥土桩锚支护、高压旋喷加筋水泥土桩锚支护、搅拌加筋水泥土桩锚支护和一次成锚式加筋水泥土桩锚支护。
(3)采用加筋水泥土桩锚支护应符合下列条件:
1)注浆加筋水泥土桩锚支护于软土厚度不大于2m或混合地层,不宜在深厚淤泥中采用。锚杆长度不宜大于10m,锚体间距不宜大于1.2m×1.2m。
2)高压旋喷加筋水泥土桩锚支护宜用于软弱的淤泥层和松散的砂土层。桩墙长度应按计算确定,桩墙嵌固长度宜进入隔水层1m~2m,锚体长度不宜小于1.0倍基坑深度,间距不宜大于1.5m×1,5m,直径宜为0,3m~0.8m,按梅花形布置。
3)搅拌加筋水泥土桩锚支护宜用于较厚的软弱淤泥层、松散粉细砂或砾石层。锚杆长度应按计算确定,桩墙嵌固长度宜进入隔水层1m~2m,锚体长度不宜小于1.0倍基坑深度,间距不宜大于1.5m×1.5m,直径宜为0.20m~0.80m,按梅花形布置。
4)斜向桩锚体与水平面的夹角宜采用15°~35°。
(4)可根据被加固土体质量,由下列情况分别选用水泥掺量:
1)当水泥土桩锚体用于止水时,对粉砂、中砂、粗砂、松散砾砂和填土层,水泥掺量宜为12%~15%;对可塑~流塑淤泥黏性土和粉土层,水泥掺量宜为12%~13%。
2)水泥土桩锚体用于挡土时,对粉砂、中砂、粗砂或松散砾砂和填土层,水泥掺量宜为12%~14%,对粉土、粉质黏土层水泥掺量宜为13%~14%,对流塑~可塑淤泥、淤泥质土层,水泥掺量宜为15%~18%。
9.4.7 双灰桩法宜用于无地下水的情况下,其特点是经济有效,灵活性、机动性强,施工简单,施工作业面小等。
双灰桩法施作时一定要对称施工,以防双灰料膨胀不均匀造成基础拉裂。
9.4.8、9.4.9 化学灌浆法的特点是适应性比较强,施工作业面小,加固效果比较快。但是,这种方法对地下水有一定的污染,当施工场地位于饮水源、河流、湖泊、鱼池等附近时,对注浆材料和浆液配比要严格控制。
9.4.10 组合加固法是在建筑物移位、纠倾、增层和改造工程中,由于地基、基础的状态不同,往往只用一种加固方法难于奏效,常把几种方法共用,可取得较好的加固效果。例如,进行基础加固的同时也加固地基;采用锚杆静压桩或其他桩型加固地基的同时,也采用基础外包混凝土或扩大其支承面积;把箱型结构与压入桩结合等等,以达到最有效的加固效果。
组合加固法的特点是灵活多样、针对性强、效果显著、经济合理。但是,由于多种方法的并存,要充分考虑基础的受力和沉降变形的协调。
10 质量检测与验收
10.1 一般规定
10.1.1~10.1.6 建筑物移位、纠倾、增层和改造工程作为建筑特种工程,与新建工程有很大差别,也是比较复杂的建筑特种工程,各建筑特种工程技术质量检测及验收有其特殊性,很难统一。各建筑特种工程在相应章节中已有针对性的一些规定。本节强调除满足本标准各章和本章的要求外,尚应满足国家现行有关工程质量检测及验收标准的要求。
10.2 质量检测
10.2.1 本标准所包含的工程为建筑特种工程,与一般建筑物工程不同。而各建筑特种工程对安全、卫生、环境保护和公共利益起决定性作用的项目也不同。本条根据各建筑特种工程的具体情况,列出了移位、纠倾、增层、改造工程和地基加固等工程的主控项目。
10.2.2 增层工程应按照新建项目验收,其质量检测的一般项目可按现行有关标准确定。结构改造工程质量检测的一般项目可按现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550有关规定执行。移位、纠倾、改造和地基基础加固工程质量检测的一般项目可按本标准第10.2节内容确定。
10.3 施工质量验收
10.3.1~10.3.5 工程的质量验收可按现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550的有关规定执行。在原规范基础上,本标准增加了竣工质量验收一项。
附录D 外套结构加固法
D.1 一般规定
D.1.1 北京市在20世纪70年代末以前建造了大量的多层砌体结构住宅,该类型房屋层数一般不超过6层,平面布置规整,楼盖为装配式楼盖,其抗震措施多数不满足要求。针对该类型建筑,北京市建筑设计研究院有限公司提出了外套结构加固法,进行了深入的实验及理论研究,并应用于实际工程中。
内浇外砌、内浇外挂、装配式钢筋混凝土大板、普通混凝土少筋大板、内板外砖结构采用外套结构加固法时也可参考本章的规定。本章的加固方法不宜用于墙体为空斗墙、振动砖板的房屋。
D.1.2 对于原结构未设置圈梁构造柱的多层砌体结构,根据实验结果,采用外套结构加固法加固后的房屋在纵墙方向水平作用下,其纵向破坏模式类似多层剪力墙结构;在横墙方向水平作用下,外加横墙出现水平裂缝,原墙体出现斜向裂缝,墙体斜向裂缝延伸至外加横墙后未形成贯通裂缝;新老结构交接位置未出现明显开裂。采用外套结构加固法对砌体房屋进行加固后,房屋在纵横两个方向的破坏模式发生明显变化,表现出较好的延性,结构整
体抗震性能得到了明显提高。
D.1.3 房屋大多数横墙指对应房间面积超过80%以上的横墙。
D.1.4 由于老旧房屋一般位于建筑密集区域,抗震加固方案选择应综合施工难度、施工工期及对环境的影响;装配式混凝土结构具有施工速度快、现场噪声小等优点,现场具备吊装条件时宜优先采用。
D.2 抗震加固设计
D.2.4 由于砌体与混凝土的材料特性不同,因此应依据相关标准采用不同的参数进行计算分析。
原结构材料为脆性材料,相关实验结果和计算分析表明,其适应变形的能力较差;为避免罕遇地震下原结构发生倒塌,根据罕遇地震下的结构性能研究结果,对加固后结构在多遇地震下的层间位移角提出了要求。
D.2.5 20世纪70年代及以前的砌体结构一般采用装配式楼盖,因此要求加固后的外纵墙能承担全部地震作用。
采用外套结构加固法加固后,对于带有洞口的内横墙,其水平地震下的破坏模式可能为竖向受压破坏,因此对原砌体墙在水平地震下的抗压承载力提出了要求。水平地震下的原砌体墙抗压承载力验算时,抗震加固的承载力调整系数可取为1.0。