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岩土研究院

工程实例-抗州邮政大楼加层工

282 2022-01-06 13:48:01

一、工程概况

杭州市郎政大楼坐落在杭州火车站斜对面。系 1925年建造的两层砖混结构.外墙为砖砌体下的条形基础,钢筋混凝土中柱,单独基础,双跨钢筋混凝土梁板等组成承重骨架,总长为96m,宽 15m,总高度9.38m(底层5.8m),总建筑面积为 3200m2.由于业务扩大,需增建两层。

二、既有建筑物的检查及鉴定

(一)地基基础情况。原建筑物所在地区士质良好,持力层为粉土,下卧层为细砂和粉砂得到预压加密,估计再建两层后沉降不会太大。而且沉降将在施工阶段大部分完成。

地基承载力经 55年预压后应有一定程度的提高(该工程采用 20%~30%的提高系数)、在增层时再采取将原基础扩大基底面积。

由于场地地下水位较高,必须严格禁止在基础附近大量和快速抽水,以免造成因抽水而引起的不均匀沉降;

(二)钢筋混凝土柱基内的钢筋有薄锈蚀,验算时应适当降低其抗弯能力。

墙基虽能满足刚性角的要求,但因难以加固,所以只能限制上部结构的荷重增加来保证结构安全;

(三)从原建筑物墙身观察结果未发现裂缝.说明建筑物建成后墙基和墙身比较稳定,地基不均匀沉降较小;

(匹)由中柱的截面及配筋分析;底层柱尚有一定潜力.二层柱较弱,柱的个别部位混凝土剥落,表面炭化,局部钢筋锈蚀,承载能力有一定的削弱;

(五)屋顶由于以往使用中超载过大,目前已达弹塑性阶段,局部已接近破损,但只要进行合理的加固与修复,仍可参与一定工作。

总之,原建筑物虽然部分构件遭到不同程度损坏,但大部分承重构件仍保持基本完好。如能作必要的修复与加固,还能保持和提高整个承重体系的承载能力。

三;增层工程设计

(一)柱基基础的加固 

原建筑物上部结构传至柱基上的最大荷重为780kN,单位荷重为 143kPa,为了降低增层后的柱荷重,采用中柱只伸至三层,四层用钢屋架,使增建后上部结构传至柱基上的最大荷重为1270kN单位荷重为 220kPa。

为了降低基底反力,在纵向改建成一道地梁.把中间的地垄墙包进去,亦即将 20个单独柱基连成一道纵向条形基础,使其底固积由6.35m²增至 11.5m²。而新增加的荷重由柱子通过新老混凝土间的粘结力传至纵向地梁,再逐渐分布至新老地基上,这时若基底反力为均匀分布则为183kPa(图4.1-16)。

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根据提供的钻探资料,持力层粉土的地基承载力【R】=140kPa,依 55年的预压后承载力提高 20%~30%计,则在增加两层时,地基承载力可提高至1.3【R】=182kPa。

如果将预压 55 年的粉土内摩擦角φ定为26°,并取c=8kPa,则按地基基础规范计算得R、=180kPa,与增加 30%的得到数值基本一致。

由以上可知,柱基加固后基底反力降低至地基允许承载力范围以内,这是原建筑物可以增层的主要依据之一。

为了更为安全计,还将其中荷重最大的三个柱基在横向也增加基础梁,形成十字交叉条形基础,使其不仅在纵向,而且在横向不致因塑性区的形成而发生剪切破坏。

经过加固后的基础,同时也包大了柱脚,即每边加大 20cm,使柱基悬臂减小,既保护了柱脚混凝土,又提高了柱基抗弯能力,因而增建两层后的柱基抗弯、抗冲切和抗剪均能满足要求。

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单独基础要大,因此尚有一定的安全储备,其地基承载力能满足要求,所以对墙基不予加固。

上部结构的加固从略. 

(二)沉降观测及其分析

由 1980年9月1 H开始对21个中柱及7个墙上标志进行沉降观测。

观测结果表明∶最大绝对沉降量为19mm.最大沉降差为10mm/4570rmom≈2%.可见各柱子和墙的沉降比较均匀,绝对沉降量及最大沉降差均在允许范围内。至 1981年 10月投产时,沉降已不再增加并趋于稳定。另外。从沉降观测资料分析.柱子的沉降稍大干于墙的沉降,但相差不多,说明加固后的基础梁是起作用的。

四、技术经济效果

增层后的沉降是小的,投产一年后结构使用正常,并未发现墙面开裂现象。建筑面积由3200m²扩大到 6400m²,改善了劳动条件和通风质量,原建筑物经大修和加固后旧房焕然一新,并延长了使用寿命,缩短了工期,并节约了投资。