0前言
常州市某老旧住宅小区位于常州市钟楼区,该小区内共有28栋住宅楼(五羊地块13栋、梅园北侧地块6栋、实小西侧地块9栋),采用的结构体系为装配式大板结构,层数均为5层,屋面型式为装配式平屋面。该小区建造年代为20世纪80年代初,至今已接近40年。当年设计时采用的相关设计规程为J78-1《装配式大板居住建筑结构设计和施工暂行规定》;1991年JGJ1—1991《装配式大板居住建筑设计和施工规程》颁布实施,J78-1于同年废止;2003年颁布实施的03SG611《砖混结构加固与修复》中提出过此类结构的几种加固做法,但2015年颁布实施的新版15G611《砖混结构加固与修复》已取消,故目前暂无相关的设计规范与图集参考。因此,为积极相应国家“因地制宜推进城镇老旧小区
改造,实现惠民生和促发展双赢”的政策,本课题组在对该小区内渗漏严重的楼栋充分调研的基础上,结合南京工大建设工程技术有限公司出具的结构检测报告,进行损伤诊断并给出修复加固方案。1板房现存问题1.1
阳台挑板、栏杆、预制装饰板等受损现象
预制阳台挑板翻边钢筋锈蚀严重,预制装饰板
脱落,栏杆严重破损,丧失防护功能(见图1);板底粉刷层大块掉落(见图2),存在较大的安全隐患;南阳
台原为敞开式,部分住户采用在栏杆空隙内塞砌砖方式将其封闭(见图3),加大了阳台荷载,存在一定的安全隐患。1.2
外墙、屋面开裂、渗漏严重
经现场勘查,每栋楼东西户的最东西侧房间、
北侧房间以及顶层,开裂渗漏现象明显,房间内装修面层存在局部空鼓、剥落现象,见图4、图5。
1.3
装配式墙板水平、竖向接缝开裂现象
装配式墙板的水平接缝外侧设置有楔形结构装配式大板结构老旧住宅楼的修复加固研究
厉见芬1,李书进1,肖耀军2
(1.常州工学院,江苏常州213032;2.常州中铁蓝焰构件有限公司,江苏常州213012)
摘
要:以常州市某老旧小区的28栋装配式大板结构住宅楼为例,在原结构存在缺陷和工程造价、施工工期、
对住户的影响等多重技术难题条件下,基于房屋渗漏现状和检测报告,进行了原因分析,提出了合理的修复加固方案。研究成果对类似老旧小区的综合性能提升和改造关键技术有一定的参考价值。
关键词:装配式大板结构;老旧住宅;渗漏;修复加固中图分类号:TU391
文献标识码:A
doi:10.19761/j.1000-4637.2021.01.072.04
Research on Restoration and Reinforcement of Old Residential Buildings with
Prefabricated Large Panel Structure
LI Jian-fen 1,LI Shu-jin 1,XIAO Yao-jun 2
(1.Changzhou Institute of Technology,Changzhou 213032,China;2.Changzhou China Railway Blue Flame Component Co.,Ltd.,Changzhou 213012,China )
Abstract:Taking 28residential buildings with prefabricated large panel structure in an old residential in Changzhou
as an example,and considering multiple technical problems such as defects of original structure,project cost,construction period and impact on households,based on housing leakage status and inspection report,the causes are analyzed,and
reasonable restoration and reinforcement program is put forward.The research results have a certain reference value for the improvement of comprehensive performance and the key technology of transformation in similar old residential areas.
Key words:Prefabricated large panel structure;Old residential building;Leakage;Restoration and reinforcement 基金项目:江苏省产学研合作项目(BY2019087);常州工学院横向项目(E4-6111-20-002)。
2021年第1期
混凝土与水泥制品
2021No .11月CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS January
72--
图4房间渗漏图5山墙开裂图6墙板水平接缝
图7竖缝附近墙体开裂图8典型楼栋结构平面布置图
图1阳台挑板翻边存在露筋、剥落图2阳台板底粉刷层脱落、开裂图3阳台采用砖墙封闭
线条,如图6所示,有些楼栋的楔形结构线条外侧又另贴装饰线条,存在局部脱落现象。墙板的竖缝附近区域存在开裂现象,导致渗漏,如图7所示。2原因分析2.1
结构体系存在不足之处
墙板、楼板、阳台板、楼梯等构件均采用预制装
配;墙板按开间(3.0~3.3m )、进深(4.0~4.5m )分块;楼板每房间一块,不超过两块;一般采用小开间横
墙承重,横墙较多且刚度较大,纵墙少且刚度较小,
结构体系抗震性能较差[1-2]。典型楼栋的结构平面布置图如图8所示。由于经济条件和技术原因,再加上当年的设计标准要求较低,墙板采用180mm 厚空心墙板,抽芯孔径151mm 、板面厚度14.5mm 、肋
宽19mm ,略小于规范要求,厚度较薄;配筋按构造要求,直径4~6mm ,间距500~1000mm ,配筋率较低,延性较差
。
2.2
耐久性降低
装配式大板结构住宅楼到目前已使用接近40
年,存在混凝土碳化(实测碳化深度约2mm )问题以及渗漏等问题,影响房屋的正常使用和耐久性,对结构安全亦有影响。房屋结构改造加固
2.3
保温性能差
装配式大板结构的传热系数与江苏省现行规范相差较大,且墙板平均厚度(外墙厚度180mm ,内墙厚度140mm )较薄,加之当年规范的保温节能要求较低,不需要设置外墙保温层[3],保温性能较差。2.4
抗裂性能较差
受当年生产条件的限制和施工工艺的影响,空
心墙板刚度极不均匀,开孔处单侧混凝土板较薄,
配筋率又低,在混凝土收缩及温差作用下产生水平拉应力,出现裂缝,东西山墙的墙板大多有开裂、渗漏现象,屋面板渗漏也较为严重,影响大板的整体性和承载能力。2.5装配式墙板连接构造薄弱
2.5.1
装配式墙板水平缝引起渗漏的原因
墙板水平接缝处是抗剪薄弱环节[4],对抗震不
利,而且装配式墙板在大面积施工时,由于吊装时上下墙板不易对准,要用撬棍等校正,砂浆层易被破坏,从而在水平接缝处易存在渗漏现象。2.5.2
装配式墙板竖缝引起渗漏的原因
出于施工方便考虑,墙板竖缝上角钢筋采用焊接、下角钢筋采用搭接连接,灌缝采用C20细石混
装配式大板结构老旧住宅楼的修复加固研究
厉见芬,李书进,肖耀军73--
图11外墙板竖缝修复方案(单位:mm )
图10外墙板水平缝修复方案
凝土。外墙竖缝内灌满混凝土或砂浆后不可避免地出现收缩裂缝,雨水在重力作用下向下流,在风压作用下向内延伸,流水线呈曲线形,直通墙板内部,导致接缝渗漏。如图9所示。
3修复加固处理方案
3.1
阳台处理
该小区阳台有两种结构形式,其一是预制挑梁
加预制挑板形式(只有少量几栋),此类阳台加固方式可参见文献[5]所述的支架法和拉杆法进行处理;其二是阳台挑板与房间楼板采用整体预制装配方式,将阳台外围周边的装饰线条与底板粉刷层凿除后,阳台四周栏杆按规范要求重新设置,并与新做的翻边可靠连接,阳台翻边露筋、剥落处理见下文3.2节,考虑阳台承载和外立面效果,阳台统一用落地窗封闭。3.2
露筋、剥落处理
对于混凝土破损剥落但钢筋未外露的构件缺
陷,清除松动混凝土及浮尘后,在新老混凝土界面处涂刷混凝土界面剂后,采用M40高性能水泥复合砂浆进行修复。
对于混凝土破损剥落且钢筋外露的构件缺陷,清除松动混凝土及浮尘,对外露锈蚀钢筋进行除锈并钝化处理[6],涂刷界面剂后采用BY-40灌浆料进
行修复。3.3
墙板表面及屋面裂缝处理
对于宽度≥0.3mm 或已贯穿的裂缝,采用JK
裂缝修补胶压力注浆进行修复;对于宽度<0.3mm 或未贯穿的裂缝,采用JK 裂缝修补胶表面封闭处理;对于屋面,考虑到耐久性,裂缝修复完成后,整体增设刚性防水层。
对每栋楼的东西山墙采用钢筋网砂浆面层加固处理。钢筋网四周应采用锚筋、插入短筋或拉结筋等与楼板、大梁、柱或墙体可靠连接,上端应锚固在楼层构件、圈梁或配筋的混凝土中,下端应锚固在基础内,锚固可采用植筋方式;钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞时,宜将钢筋弯入洞口侧面并沿周边锚固;抹
水泥砂浆时,应先在墙面刷水泥浆一道再分层抹灰,且每层厚度不应超过15mm 。面层应浇水养护,防止阳光暴晒,冬季应采取防冻措施。3.4装配式墙板拼缝修复处理3.4.1
水平缝修复处理
从耐久性角度考虑,对普通位置的外墙板水平
缝处的楔形结构线条清洗干净后,涂刷UGL 防水涂料;对补贴的装饰线条破损处,采用保留原楔形结构线条,并整体清除破损装饰线条后,再用水泥复合砂浆复原的处理方案,如图10所示。
3.4.2
竖缝修复处理
对于外墙板竖缝,清除疏松砂浆后,压力注入
弹性聚氨酯,然后在清理干净的外墙表面贴200mm 宽的丁基条带,并外附20mm 厚的水泥复合砂浆保护层,如图11所示。
3.5
修复加固选用的材料技术性能
对于修复加固中所采用的材料,必须符合相关设计与验收规范[7-8]的要求。技术性能指标如下:
(1)M40高性能水泥复合砂浆:轴心抗压强度
设计值≥23.1MPa ,轴心抗拉强度设计值≥1.89MPa ,弹性模量≥3400MPa 。
(2)BY-40灌浆料:流动度5.0~8.0s ,3d 抗压
强度≥35MPa ,3d 膨胀率0~0.040%。
(3)混凝土界面剂:采用YJ-302混凝土界面处
理剂,常温剪切强度>2.2MPa ,拉伸胶结强度>1.8MPa 。(4)钢筋除锈剂:FC-01型钢筋除锈乳液,Cl -含
量降低率≥90%,60次干湿循环试验钢筋无锈蚀。
图9竖缝中毛细渗水原理(单位:mm )
降雨量(100mm/h )
外墙板
渗流方向水泥砂浆水膜
灌缝混凝土
风向
内墙板
140
A-A
风向
灌缝混凝土水泥砂浆
保留原楔形结构,表面涂刷UGL 涂料
外墙板
楼板
外墙板
外墙板
楼板
外墙板
保留内侧原楔形结构,整体清除装饰线条后,再用水泥复合砂浆复原
清除原缝内疏松砂浆后,压力注入弹性聚氨酯,外墙面清理后粘贴200mm 宽的丁基条带,并外附20mm 厚水泥砂浆保护层
清除原缝内疏松砂浆后,压力注入弹性聚氨酯,外墙面清理后粘贴200mm 宽的丁基条带,并外附20mm 厚水泥砂浆保护层
20~30140
外墙板
内墙板
外墙板20~30
外墙板
外墙板
(下转第79页)
2021年第1期混凝土与水泥制品总第297期
74--
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收稿日期:2020-05-29
作者简介:马建斌(1984—),男,副教授。
:135****9801
E-mail:*********************
(5)JK裂缝修补胶(环氧树脂浆液):钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥10MPa,抗拉强度≥20MPa,受拉弹性模
量≥1500MPa,抗压强度≥50MPa,抗弯强度≥30MPa,且不得呈脆性破坏,不挥发物含量≥99%;可灌注性:在产品使用说明书规定的压力下能注入宽度为0.1mm的裂缝。
4结论与展望
(1)本文所提出的修复加固方案能满足房屋结构安全、适用、耐久性的要求,并且入户工作量较少,施工周期较短,造价较低,对居民生活的干扰和环境影响较小,改造提升较易开展。(2)建筑外立面翻新结合本文提出的修复加固方案,可获得更好的立面效果。但尚存在两个问题需要进一步研究:一是如何提高装配式大板结构的抗震性能;二是结构修复加固与防水、节能改造工程一体化。
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收稿日期:2020-08-13
作者简介:厉见芬(1976—),女,博士研究生,副教授,高工,一级注册结构工程师。
通讯地址:江苏省常州市辽河路666号常州工学院土建学院
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(上接第74页)可再分散乳胶粉及玻化微珠对泡沫混凝土性能的影响
马建斌
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