既有建筑由于年代久远,墙体裂缝不断增多,甚至逐渐倾斜,严重者导致周围地面出现塌陷,十分危险。既有建筑加固和纠偏方面,有哪些需要注意的矫正要点?
一、对症下药,先定“病因”
一些中小城市居民建筑地层结构不均匀,地基承载力不能满足设计要求等原因。20世纪60至70年代的许多民用建筑和工矿企业的建筑物竣工后,由于地基变形超过允许值引起砖墙开裂;近年来一些地区裂楼加固处理案例有所增加,这与房屋建造时没有采取地基加固处理,地基发生不均匀沉降有关。
由于受时代的限制,过去的一些多层楼房设计标准普遍比当前标准低,受地层发生不均匀沉降变化,基础承载力不能满足强度变化要求,就会引起上部结构变形造成墙体开裂等危害。对我们中小城市而言,这种低标准多层建筑更为普遍,进行必要的加固处理趋势连年在攀升。
通过对房屋墙体出现裂缝或倾斜的分析,发现主要原因有以下几种。
(1)受地域条件影响,一些地区的地层结构分布较为复杂。地表下2~2.5m多为粉土或淤泥质粉土,加上温差变化较大和地基不均匀沉降使的工程地质特征普遍较为软弱。
(2)地基没经过钻探,地层结构不均匀。
(3)居民房屋地基基础间距不够,有的甚至一家基础压在另一家基础上,先建的房屋因受力发生变化而墙体发生开裂。
(4)地基承载力不够,设计标准低,现有承载力标准值小于原地基承载力标准。
(5)建筑物在长期使用的过程中,因环境改变引起的附加沉降,造成建筑物的沉降或沉降差过大。
(6)既有建筑物因改变使用功能或使用要求,引起荷载的增加,造成原地基承载力和变形不能满足要求。
二、处理方法及措施
多年来行业内对于裂楼及偏差问题进行加固处理,主要有以下三种类型。
第一类是对沉降小的一侧采用迫降纠偏技术;用人工或机械的施工方法使建筑物原理沉降较小的一侧掏空其局部地基土或增加土体应力,迫使土体产生新的竖向变形或侧向变形,使建筑物在一定时间内该侧沉降加剧,从而纠正建筑物的倾斜。
第二类是对沉降较大的一侧采取顶升纠偏技术。
第三类是这两种方法混合使用。
加固纠偏技术应根据工程概况进行调整,同时也要与时俱进地进行创新。经过专家论证,在加固工程中采取的主要方法就是生石灰砖碴挤密桩法可有效降低工程造价,并且施工进度快,机械设备灵活方便,无需大型机械,无污染、无噪声,且能快速提高地基承载力,有效改善地层的不均性,对防止由于地基的不均匀沉降所引起的建筑物开裂具有一定作用。
在一些砖混结构建筑的基础采用钢筋混凝土条形基础,当墙体发现裂缝时,应弄清其裂缝产生的原因,对建筑进行重新勘察,并根据地层结构特征进行方案制订。
地基承载力不够是造成既有建筑裂缝的主要原因,同时,条形基础未设置助梁和地圈梁、梁下墙未设置构造柱、地下水位上升及东侧的下水道严重渗水,也是裂缝产生裂缝产生的原因。
一些建筑由于基础下土层含水量增加,强度降低,裂缝比较明显,而东侧下水道质量较差,渗水现象严重,使得地基长期处于饱和状态,含水量增加,强度降低,在荷载作用下会产生相对较大的变形,故东侧裂缝较西侧明显,裂缝发生部位和分布部位特征说明了裂缝原因分析的正确性。
对于施工偏差而言,最重要的两点是及时发现与及时处理。根据施工纠偏的相关经验可知,只要做好这些工作,才能及时处理好偏差问题。