左旭輝
鐵路各類生產(chǎn)、生活房屋眾多,部分房屋病害嚴(yán)重,影響使用安全,本文從危房鑒定、病害整治方法,效果分析等幾個(gè)方面闡述了鐵路危房的抗震加固。
鐵路部門行業(yè)管理跨度大,涉及地域較廣,一般來(lái)說(shuō)要橫跨相鄰的幾個(gè)省,其使用房屋類別繁多,包括生產(chǎn)、生活、辦公、廠房、醫(yī)院、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、站房等不同性質(zhì)的房屋,結(jié)構(gòu)形式也是比較復(fù)雜,有木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架、行架結(jié)構(gòu)等,有些房屋因使用年代久遠(yuǎn)、或使用維護(hù)不當(dāng),形成結(jié)構(gòu)安全隱患。在這里淺談一下,鐵路危險(xiǎn)房屋的抗震加固。
危房不僅影響建筑的美觀,而且還影響建筑的使用功能,甚至危及人身安全。原廣水鐵路地區(qū)幼兒園,由于施工管理不善,加上離鐵路主干線較近,列車運(yùn)行對(duì)地基和基礎(chǔ)震動(dòng)較大,房屋剛剛建成,其大廳的框架梁就出現(xiàn)開(kāi)裂,導(dǎo)致不能正常使用;信陽(yáng)鐵路羊山住宅,由于地基沉降不均勻,導(dǎo)致墻體開(kāi)裂,外墻保溫板墜落砸壞居民的汽車;武漢市江岸西鐵路住宅,由于地質(zhì)不好,加上地鐵施工,抽水引起基礎(chǔ)沉降,房屋開(kāi)裂局部達(dá)到十幾公分,不得不疏散居民;黃家墩住宅陽(yáng)臺(tái)挑梁和預(yù)制板老化,造成混凝土脫落形成安全隱患,等等。這些病害不但造成了一定經(jīng)濟(jì)損失,而且影響安全和正常生產(chǎn)生活。
危險(xiǎn)房屋為結(jié)構(gòu)已嚴(yán)重?fù)p壞,或承重構(gòu)件已屬危險(xiǎn)構(gòu)件,隨時(shí)可能喪失穩(wěn)定和承載能力,不能保證居住和使用安全的房屋。房屋危險(xiǎn)性鑒定應(yīng)根據(jù)被鑒定房屋的構(gòu)造特點(diǎn)和承重體系的種類,根據(jù)其危險(xiǎn)程度和影響范圍,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定。危房以幢為鑒定單位,按建筑面積進(jìn)行計(jì)量。
鐵路系統(tǒng)一般由房產(chǎn)管理部門組成的危房鑒定小組負(fù)責(zé)對(duì)鐵路房屋安全性進(jìn)行鑒定,對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,危險(xiǎn)不宜判定的房屋可以請(qǐng)武漢市危房鑒定中心予以鑒定。一般來(lái)說(shuō),將房屋劃分成地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)三個(gè)組成部分。而房屋各組成部分危險(xiǎn)性鑒定,應(yīng)按下列等級(jí)劃分:
A級(jí):結(jié)構(gòu)承載力能滿足正常使用要求,未發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)點(diǎn),房屋結(jié)構(gòu)安全。
B級(jí):結(jié)構(gòu)承載力基本能滿足正常使用要求,個(gè)別結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于危險(xiǎn)狀態(tài),但不影響主體結(jié)構(gòu),基本滿足正常使用要求。
C級(jí):部分承重結(jié)構(gòu)承載力不能滿足正常使用要求,局部出現(xiàn)險(xiǎn)情,構(gòu)成局部危房。
D級(jí):承重結(jié)構(gòu)承載力已不能滿足正常使用要求,房屋整體出現(xiàn)險(xiǎn)情,構(gòu)成整幢危房。
房屋鑒定得出結(jié)果后,根據(jù)檢測(cè)報(bào)告上面的建議可以確定加固方案并組織施工,一般來(lái)說(shuō)加固方法有:外包型鋼、粘貼鋼板、粘貼碳纖維、加大截面、置換混凝土、預(yù)應(yīng)力、噴射混凝土等,其中:
混凝土粘鋼加固技術(shù),是采用優(yōu)質(zhì)環(huán)氧粘鋼膠,把鋼板與混凝土牢固地粘在一起,形成復(fù)合的整體結(jié)構(gòu),有效地傳遞應(yīng)力形成整體聯(lián)合工作,從而恢復(fù)或提高結(jié)構(gòu)的承載能力,以及結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和鋼度。其特點(diǎn)是可對(duì)構(gòu)件進(jìn)行有針對(duì)性地補(bǔ)強(qiáng),且與砼構(gòu)件有較廣泛的類似力學(xué)性能指標(biāo),抗老化、抗疲勞性能好。
碳纖維布加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是采用配套膠粘劑將碳纖維布粘貼于混凝土表面,起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固的作用。廣泛適用于建筑物梁、板、柱、墻的加固,并可用于橋梁、隧道等其它土木工程的加固補(bǔ)強(qiáng)。其特點(diǎn)是具有耐腐蝕、耐潮濕性能,幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重,維護(hù)費(fèi)用較低等。但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。
壓力注漿主要用于解決基礎(chǔ)不均勻沉降和混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)加固。特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便,費(fèi)用低。
鋼筋生根技術(shù)是在原有混凝土結(jié)構(gòu)上鉆孔,加注結(jié)構(gòu)膠,把新的鋼筋旋轉(zhuǎn)插入孔洞中的補(bǔ)強(qiáng)方法。其特點(diǎn)是加大受力截面,從而提高承載力。廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋埋植與錨栓錨固以及鐵路、鐵軌的錨固等。
通常在鋼筋混凝土梁柱外包型鋼加固稱之為包鋼加固。當(dāng)以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿等方法粘貼時(shí),稱之為濕式包鋼加固。適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。其特點(diǎn)是受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,但用鋼量較大。
廣水鐵路幼兒園屬鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),框架梁開(kāi)裂的主要原因是因施工管理不善和混凝土初凝階段列車震動(dòng)造成。經(jīng)過(guò)鐵路危房小組鑒定,并采取連續(xù)一段時(shí)間的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)裂縫發(fā)展不快,裂縫寬度較小,小于兩毫米,綜合專家的意見(jiàn),決定采取碳纖維布加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)。先將混凝土表面的砂漿鏟除并將混凝土基層清理干凈,然后用環(huán)氧樹(shù)脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面,起到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和抗震加固的作用。既不增加框架梁的自重,也不增加梁的截面尺寸,施工周期短,對(duì)幼兒園教學(xué)的影響不大,投資較小,綜合來(lái)看效果較好。
黃家墩鐵路住宅因使用年限較長(zhǎng),混凝土施工質(zhì)量不高,加上混凝土長(zhǎng)期在室外日曬雨淋,混凝土裂隙逐步增加,鋼筋銹蝕加重,造成混凝土強(qiáng)度降低,局部混凝土開(kāi)裂較大,并且疏松脫落,影響居民的安全使用。鑒定小組綜合分析病害,并到現(xiàn)場(chǎng)多次勘測(cè),決定采取綜合加固的方案,即:對(duì)陽(yáng)臺(tái)混凝土挑梁采取粘鋼加固技術(shù),采用優(yōu)質(zhì)環(huán)氧粘鋼膠把鋼板與混凝土牢固地粘在一起,形成復(fù)合的整體結(jié)構(gòu);對(duì)老化疏松嚴(yán)重的混凝土柱,采取外包型鋼加固,以乳膠水泥粘貼鋼板于柱子四周,形成環(huán)型箍筋,適當(dāng)增大原構(gòu)件截面尺寸,大幅度提高其承載能力。經(jīng)過(guò)加固,保障了該住宅的正常使用,消除了安全隱患,對(duì)居民生活影響不大,而且投資較少。
綜上所述,采取什么方式加固危房主要看以下幾個(gè)方面的因素:
一是要準(zhǔn)確判斷病害以及其發(fā)展的危害性。
二是要根據(jù)實(shí)際情況決定加固方案。比如說(shuō)一些老舊建筑,構(gòu)件老化嚴(yán)重,就不宜采取碳纖維布加固的方法,因?yàn)榛鶎犹幚黼y度大,基層處理不干凈,粘接不牢固,就達(dá)不到加固的效果;而對(duì)于一些受力較大的梁,也不宜采取碳纖維布加固的方法,因?yàn)樘祭w維較薄,不能明顯提高梁的截面高度,致使不能夠綜合提高梁的承載力。
三是在保證安全的基礎(chǔ)上要分析加固的經(jīng)濟(jì)性和可行性。在江岸西鐵路住宅加固方案選定時(shí),開(kāi)始擬采取基礎(chǔ)錨桿加固和壓力注漿相結(jié)合的方案,后鑒于其基礎(chǔ)沉降較大,而且裂縫還在發(fā)展,基礎(chǔ)局部加固并不能徹底解決問(wèn)題,后決定局部拆除,消除隱患;在武南鐵路行車室的加固中,因其基礎(chǔ)和承重結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定,僅地坪沉降較大,綜合分析其經(jīng)濟(jì)性,決定采取壓力注漿穩(wěn)定地基,重新打地平的方案,方案影響生產(chǎn)時(shí)間短,投入資金少。
我國(guó)過(guò)去因經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、材料等條件的制約,建筑物使用一段時(shí)間后有相當(dāng)一部分基礎(chǔ)、承重及維護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題,而受現(xiàn)場(chǎng)條件、資金投入等因素限制,很多建筑物需要采取加固的方式繼續(xù)延長(zhǎng)其使用年限,這就需要我們廣大技術(shù)人員要因地制宜,利用新技術(shù)、新材料、新工藝合理制定加固方案,保障安全生產(chǎn)和居民的人身安全。