工程实例-某市传染病医院病房大楼加固

一、概况

某市传染病医院病房大楼始建于1981年，平面尺寸62.4m×17.9m，为四层（局部五层）砖混结构，基础为钢筋混凝土条形基础，南北外廊部分为独立柱基。由于多方面的原因，工程于1985年才竣工，建成后即发现墙体、柱、连系梁等多处开裂，局部裂缝宽度达 20mm，屋面漏水严重，无法投入使用，市卫生局数次召集建设、设计、施工单位协商，因为建筑物质量问题牵涉较广，且当时预计加固费用在 35～40万元之间，所以均未拿出处理方法，1987 年底上报市政府，1988 年初，市政府出面委托湖北省建筑科学研究设计院对建筑物进行加固处理。

施工前后均未对建筑物进行沉降观测，基于房屋开裂情况。认为开裂的主要原因是地基不均匀沉降造成的，为给事故分析及处理提供依据，又对房屋的沉降及裂缝肇的发展作了为期三个月的观测，观测结果见表4.6-3。

表中可见，建筑物沉降尚未稳定，且差异沉降呈扩大趋势，必须尽快予以处理。

沉降观测期间走访了建设、设计、施工诸单位，了解了设计施工全过程，并结合工程地质报告、竣工资料，进行了深入细致的分析讨论，查出了工程质量事故的原因并由此拟定了加固方案。

二、工程质量事故原因及分析

（一）地基的不均匀变形造成了房屋开裂。建筑物地基土各土层物理力学性质如表 4.6-4∶

2、基底接触应力差异较大

设计中，在拟定基础平面尺寸时，南北外廊A、G轴处独立柱基尺寸过大，基底接触应力较病房小 30%左右，加之其压缩层深度较小，导致独立桩基与建筑物主体之间产生较大的差异沉降，走廊地面倾斜开裂.外廊中间从东到西一条裂缝贯穿整个建筑物地面，最宽处达3mm。

3.浸水软化导致建筑物地基不均匀下沉

该地区粉质粘土具有湿陷性，地质勘探表明，该场地地下水位标高在-3.0cs左右、建筑物施工时，生产及生活用水渗入地基，致使地基软化，特别是施工底层水磨石地面时，大量的生产用水直接排入地基，使得一1.70~-3.0m 处非饱和高压缩性粉质粘土严重软化，加剧了地基的沉陷，建筑物普遍开裂，在没上活荷载的情况下，即成为危房。

（二）湿度应力促使建筑物开裂

建筑物平面尺寸62.4m×17.9m，设计中没考虑温度因素设置伸缩缝，屋面也没有架空板，仅设置 60 厚珍珠岩保湿层;楼板全部纵向布置，产生较大的温度应力，致使顶层墙体产生水平裂缝，内纵墙斜向开裂.①轴处砖柱水平剪断。观察阶段发现.在温差为 18℃时，用经纬仪测出建筑物①轴处侧向水平位移最大为 27rmorm。

（三）建筑物整体刚度较差

建筑物 A、G轴为独立柱基，基础间没有设置地梁，也没有与主体基础连接，使得房屋整体性较差，各部分刚度不均，A、G轴窗下纵墙严重开裂，连系梁产生较大变形，多处出现裂缝，局部钢窗玻璃压破，窗户变形，无法开启。

（四）雨篷设计考虑欠周

建筑物东西两边雨篷一端与大楼主体连接，另一端支承于钢筋混凝土柱上，柱下为独立基础，基底接触应力小于主体部分，且两端地基没受施工生产用水影响。这样，当大楼主体因各方面的原因产生较大的沉降时，连接部分拉裂就不可避免了。表现为雨篷底部与主体连接处裂缝宽度达10mm.左右，西端独立柱被拉裂，东端柱面大理石脱落破损，地面出现较宽裂缝。

三、加固方案

如前所述，经济承受能力问题是该建筑物搁置多年悬而未决的主要原因之一，基于建筑

（二）拓宽基础

在加固后的地基上，将建筑物原来的条形基础加固成满布的板基，充分利用原有的地圈梁，在圈梁底下墙体上凿350×600孔洞，采用分离式条基将基础加宽，见平面图4.6-4。根据加固后的荷载情况，条基及基础梁的配筋按地基反力100kPa计算（拓宽后不计基础自重及土重的基底平均压力）。见图4.6-5。

（三）增强整体刚度

建筑物南北外廊A、G轴部分与房屋主体间因有一道 700 宽×1000 深管沟，基础无法连接，方案考虑在纵向加设一道 500×800连系梁，加强独立柱基之间的连接，方法是在基础面打开柱子钢筋，将连系梁主筋与柱主筋焊接，在梁底加打石灰桩以协调地基的沉降，连系梁配筋按地基反力120kPa计算，见图4.6-6，西端雨篷独立柱基与主体基础间，现浇 C20 混凝土基础，基础梁一端嵌固于地梁底部，另一端钢筋与柱主筋焊接。

（四）减小温度应力