文章根据我国边远市、县、单位的房屋现状,阐述了房屋增层的市场性,论述了房屋增层可行性研究的重要性和研究方向,对房屋增层各参与单位在协作和施工组织管理中提出了参考建议。
关键词:建筑物增层;可行性研究;协作施工;组织管理
由于城区用地逐年紧张,一些单位不得不在旧建筑物上增层。这些建筑物大多数是砖混结构的办公楼、宿舍、住宅、病房及汽车库等。增层层数普遍是1-2层。对旧建筑进行增层扩建,可以扩大建筑面积,增加建筑物的使用功能,同时又基本不增加土地使用面积,是缓解建筑用地紧张的有效途径。但增层工程是一项复杂而细致的工作。增层得当,既增加了建筑面积,节约了投资和材料,又避免了拆迁等繁杂琐事,还可以节省各项公共生活设施和市政设施,一举数得。如果处理不当, 则劳民伤财,甚至会危及人民生命财产安全。
一、增层前要进行细致调查,进行可行性研究
增层前首先要对原设计图纸,施工情况及现实情况进行详细的调查研究,对旧房的实际结构情况进行详细的了解,如旧房的实际结构情况,砌体强度,墙体强度,墙体有无裂缝,地基地质情况,基础地质情况,基础类型大小及有无不均匀下沉,同时了解旧房的建造年代及已使用的年限等,以确定是否可以增层。
如果在对原有建筑分析研究时发现:建筑已造50年以上,四层砖混结构,层高3.6米,已无原始资料。从外观看,砖墙普遍有竖向裂缝,裂缝长短不一,长者由一层裂缝同通至二层,特别是在室外地坪标高处,墙基勒脚处与散水多年失修,经过数十年的自然冻融和雨水冲刷,表面材质已经酥松。且整个建筑物也即将到达有效使用年限。如对该房进行增层,将使旧房额外增加荷载,促使旧房提前破坏。同时新增层的结构使用寿命比旧房的继续使用年限要长的多,两者很不协调,从这点看亦是不经济的。鉴于此情况,不再增层。
原设计三、四层纵向外墙厚240毫米,一、二层纵向外墙厚370毫米,墙体采用MU7.5的砖,25号混合砂浆砌筑,拟再加接二层。在翻阅施工变更纪录时,发现施工中已将二层370毫米厚砖墙的砌筑砂浆有25号改为10号,同时还取消了钢筋混凝土圈梁,简化了构造节点的做法等。此结构抗震设防较差。如遇这种情况,增层前不仅要查阅原设计图纸,而且要了解房屋在施工过程中的真实情况。像这种10号砂浆的砖墙,上面已有两层建筑物,是否可以再加接两层,则需要认真地计算墙体的承载力。特别是设计烈度达到8度的地震去区,10号砂浆已不符合抗震规范规定。在这种建筑物上增层,尚应考虑抗震加固的可能性,加固方法的可靠性和经济性。
办公楼为三层砖混合结构,楼层是预制钢筋混凝土进深梁,上铺空心板。施工开工后,建到二层时停工,三年后又决定继续施工。开工前先要对梁进行一次全面的质量检查,如发现混凝土进深梁表面有起砂现象,就有可能是混凝土标号达不到设计要求。这时用砖敲击混凝土进深梁,梁上翼缘如被敲碎,而砖未碎,说明梁中混凝土标号太小,墙体设计砂浆标号为25号,但明显不足。如对墙体进行检查时,由墙体抽出来的砖有的不粘砂浆,说明砂浆与砖体无黏结力(或粘结力小)。要进行必要的鉴定,看砌筑砂浆标号是否满足要求,如不满足就要采用加固措施。这种工程如果不经过检查和加固,仍按原设计图纸增层,会迫使砖缝压缩变形、墙体开裂,后果不堪设想。
三层砖混结构住宅,外墙及楼梯间墙体均为370毫米厚,内墙为 240毫米厚,全是实心墙体。砖标号为MU7.5,砂浆为25号,墙基下卧层为粘土及砂质土,土质比较均匀,基本地耐力18t/m2。楼面为现浇钢筋混凝土楼板,屋面用人字木屋架,平瓦坡屋面,室内板条平顶。在进行实地观察时发现,各住宅单元居室房间面积不大,片面多呈方形或接近方形。所有分隔墙均为实心墙体,墙体施工质量良好,无论楼板,墙体均未见细小裂缝。原有现浇板为四边支承结构,因此基础受荷比较均匀,基础面积原有富裕,且房屋整体刚度好,像这样建筑物可以增层。
综合所述,房屋增层工作要在确保安全可靠的基础上进行可行性和综合性的研究。特别是对工程施工停工几年后在继续施工的工程,需先对原房屋进行鉴定,确定能否直接增层。在地震区,有许多旧房本来就没有按抗震要求设计,再加上一些旧房先天不足,抗震加固后能否增层,仍应慎重对待。
增层工程的设计工作比新建工程复杂的多,它要受原有建筑物各种条件的限制,有许多问题需要引起设计人员重视。
第一,旧房增层后,要保证房间间距符合日照要求;不得影响相邻建筑物的自然通风。
第二,在考虑旧房混凝土构件强度、刚度、承载力的同时,考虑建筑物的整体刚度及结构构造做法。特别是增设钢筋混凝土圈梁时,圈梁要呈封闭矩形,每一个封闭圈梁里字能有阳角,不得有阴角,因阴角对圈梁承受拉力不起作用。
第三,要尽量减轻增层部分的结构自重,如采用轻质墙体材料,适当加大窗口尺寸等。还要考虑材料强度,保温、隔热、隔音效果以及建筑物的整体刚度。对于临街建筑物尚应考虑增层建筑墙体立面的协调问题。
第四,增层设计必要时可将新加荷载分散布置。例如旧房原是横墙承重,沿开间方向铺设短向空心板,增层部分则可在承载力允许的情况下采用纵墙承重,铺设长向空心板,这样可避免横墙及其基础受荷过大。
第五,在地震区,有些旧房未按抗震要求设计计算;有的旧房原是纵墙承重,上铺空心板,横墙间距太大,且内横墙多用轻质隔墙,从构造上就不符合抗震规范的要求,增层设计应结合抗震加固同时进行。
第六,要弄清工程地质情况、地基土壤类别。一般经过压缩多年的黏性土地基承载力可提高20%,砂土地基的承载力可提高30%。还要弄清原有地基是否经过人工处理及其处理方法,弄清基础的类型、埋置深度、基础宽度、建筑物有无不均匀沉降和裂缝,以及现今的地下水情况等等。如果地基情况比较好,土质比较均匀,增层时对地基的计算,可与上部结构区别对待。因地基主要以沉降变形控制,而上部结构则以强度控制为主。对于整体刚度较好,且采用条形基础的房屋建筑, 如果基础宽度比计算要求的略小,可采取加强上部结构整体刚度的办法来保证建筑物上部结构与地基、基础的协同工作,使其不出现(或尽量少出现)不均匀沉降, 这样处理比加固基础省事省钱。
二、设计人员要密切配合增层工程的施工
在建设主管部门的领导下,联合有关设计专家,对增层所使用的“材料”、“房屋增层结构型式与选择”、“房屋增层结构分析”、“房屋增层结构构造措施”、“房屋增层结构施工措施”等进行分析、选择;为房屋的增层改造提供技术依据。
增层工程有时很难事先把原有旧房情况完全摸透。有的旧房原设计是图纸不全,增层设计时,经常把砖柱误认为钢筋混凝土柱。这就要求设计人员在增层施工时密切配合注意发现问题,并及时采取加强补救措施。再有,若发现增层与旧房连接处的实际情况与旧房原有图纸不符,设计人员需要重新考虑连接方法。设计与施工必须密切配合,及时发现问题、解决问题,确保工程质量。施工过程中,作为施工单位不得随意变更设计,如施工单位发现设计图纸对保证工程质量有疑问,应及时与设计单位商量解决。
三、加强旧房增层工程的组织管理
人们一般对于新建工程比较重视,但实际上,增层工程比新建工程复杂,更应加强组织管理。
(一)建立房屋增层评价小组,对增层进行分析、比较
由于既有房屋的套建增层涉及到原房屋的质量评价,新增套建结构的合理性与经济性,新旧房屋功能及结构的协同性,套建增层后对城市总体面貌的影响等诸多问题,建议筹建既有房屋套建增层评估论证小组,以确保既有房屋套建增层改造的成功。同时应经过系统的研究,形成既有房屋套建增层结构设计与施工成套技术。在此基础上,经过大量的计算分析、功能比较及造价比较后,以专家系统的形式,形成可比较不同套建增层方案建造投资、优选既有房屋增层结构型式。供建设单位和设计单位投资决策和方案决策时采用。
(二)重视房屋增层环节的管理
应重视对旧房增层可行性调查研究报告审批工作,对旧房质量先天不足、加固费用大、投资多,经济效果差的工程,应不予审批。增层设计的审查重点,应放在结构计算和连接节点构造上,特别是审查增层后下部原有建筑结构承载力的验算情况。增层建筑还应符合城市规划要求。应加强旧房增层的验收工作,要组织建设单位、设计单位和施工单位共同验收,评定质量等级,审查增层费用是否合理,并督促全部设计、施工技术资料(特别是隐蔽工程验收纪录)归档。这一点很重要,不可忽视,它将为今后工程复查提供依据。
房屋增层改造涉及面广,原建筑物建造时间长、变化多、情况复杂,要做到适用、经济、快捷难度很大,因此设计前要广泛收集资料、现场调查,认真分析资料,确定合理的建筑方案和结构方案。