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岩土研究院

【加固纠偏工程案例】商业建筑增建地下室的设计与施工

10 2023-09-06 11:10:35

哈尔滨丝绒城为20年代初砖木结构体系建筑,改建前地上三层,其中一层为药店,二、三层为居民住宅,局部地下室为锅炉房,占地面积600m2,建筑面积1880m2

由于结构年久失修,需进行改造,要求改造后的建筑为丝绒商品专卖店。受总体规划限制,改建后建筑物原有立面造型保持不变;地下由原局部地下室改为全地下室作商场仓库及通风机房;地上由原3层增为4层,其中一、二、三层为设有自动扶梯的商场,四层为业务办公室。改建后建筑面积增至3300m2


1、现场调查


该工程建设年代已久,无任何资料供参阅,现场调查情况如下:

(1)基础开挖探坑2处,测得基础宽740mm,高1.4m,埋深2.0m,为碎石自灰砂浆基础。,

(2)临街外墙厚为620mm,MU5红砖,M2.5自灰砂浆,其余墙厚均为490mm(指承重墙体)。

(3)承重墙为内外双环,木屋架,木擦体系楼板,房间、走廊、隔墙均为灰板隔墙。


2、改建方案及改建施工


建设单位要求保留外围护结构,内部墙体及楼板全部拆除。

该建筑物前临中央大街,其余三面与住宅相毗邻,且工期短,为节省冬季施工费用,确定采用屋面整体封闭,自上而下,上下并行的方案。


2.1、增建地下室

改建后地下室室内地面标高为-2.7m,基底标高为-3.9m,已超过原建筑物基础埋深,为此,先采用打隔桩对旧建筑物基础进行保护。隔桩为直径159mm,壁厚8mm的钢管,桩长6m,桩中心距为210mm,要求全部打入地下。由于采用室内封闭作业,先按设计要求拆除一层楼板,室内净空由原4.3m增至8.5m,满足了钢管桩施工要求的空间,也不会因结构失稳而带来危险。上部屋面封闭又可适应冬季施工。采用经改制的SH-30型地质钻机打桩,锤重270kg,落距2m,用25d时间将220根钢管桩全部按设计要求打入地下。


2.2、施工方案

 为保证工程进度,在内承重墙拆除前开始基础施工。

(1)按商场设计要求,结构内部为全框架体系,先在内框架柱下设大直径人工挖孔桩。桩长5?5m,桩有效长度l.6m,直径0.8m,扩大头直径1.8m,单桩竖向承载力标准值495kN,用以承受地下室顶板、梁、柱及施工荷载。筏片基础底至地下室地面部分采用钢格构柱,将地下室顶板、梁、柱及施工荷载通过该柱传至桩基础,又能使镜片基础的地梁施工主筋穿柱绑扎,不被截断。格构桩采用木模封闭,以免施工地下室柱及顶板时落入混凝土。

(2)以地面作支撑,在地面上直接铺设梁板的模板,按设计要求绑扎钢筋、浇混凝土。地下室顶板边梁要顶住钢管桩,使之在地下室底板、基础开挖后,对钢管桩起支点作用,使钢管桩受力保持最佳状态。

(3)待地下室顶板浇注完毕,混凝土强度达到设计值的70%以上后,采用立体交叉作业:±0.000以下开挖地下室及基础,绑扎地梁及底板钢筋,浇注混凝土,地上利用地下室顶板堆放施工必要的材料及设备,同时绑扎一层梁、板、柱钢筋。这样即解决了施工场地,利用地下室顶板边梁做钢管桩的支点,也保证了开挖、施工地下室及基础时旧建筑物的安全。地梁施工前将格构柱木模拆除,用钢刷清理浮土、杂物,刷水泥素浆,按地梁要求重新支模,最后用C30膨胀混凝土浇注成型。


3、新旧建筑物差异沉降处理


为使外墙不失稳,并考虑新旧建筑物差异沉降,每层楼板边梁每隔2500mm与外墙拉接,既调节了新旧建筑物的差异沉降,又约束了外墙,使之出平面不变位。


4、地下室防水处理


该工程所处位置常年地下水位较高(峰水期地下水位仅-1.5m),又由于地下增层的特殊性,要求地下室基础分段开挖,分段施工,因此施工缝较多,给防水施工带来困难。筏片基础虽采用S8抗渗混凝土,但主体施工完毕后,发现地下室地面及墙角均有渗漏现象,为此对地下室地面及墙面进行处理。对渗漏不太严重的漏缝,两侧剔成沟槽,用快硬堵漏胶泥一次性堵实;对渗漏较严重的漏点,埋设引水管分两次采用高效堵漏胶泥将漏点堵实。待漏孔全部封闭后,将整个地下室地面分两次抹30mm厚高效防水砂浆。每层厚15mm,第一次要充分压实找平,初凝后方可抹第二次,并用力压实压光,每层要一次完成,不留接槎。处理后使用至今未发现漏水、渗水。


5、处理效果


该工程1993年10月1日正式交付使用至今效果良好,说明旧建筑物密集的商业区,在保持老街建筑风格,不影响相邻建筑正常使用的情况下,可改造成所需要的形式。