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郑州某厂房增层加固改造

发布时间:2018/08/15 点击量:

  郑州某厂房因用途变化,在顶层增设一层作配电室用,为此需在原有楼面上对梁、板、柱进行加固,采用置换受压区混凝土并增设暗梁形成锚固键的方法加固楼板;增大截面法加固楼面梁。这些作法工艺简单,操作方便,经济节约,且可靠性好。

厂房增层加固改造
厂房增层加固改造

  加层改造设计

  由于使用功能改变,要求在原二层上增加一层,层高为4.5m。首先审查原勘察、设计、施工及验收资料,请质检部门对原结构质量(特别是混凝土强度等级)进行鉴定,结构计算采用中国建研院的PKPM系列结构App。通过计算分析因楼面上增加了一些电器设备原有梁、板等需要进行加固。

  基础改造

  为减轻荷载,增加的一层墙体采用加气混凝土块,并设水平缝钢筋,与柱拉结。该厂房为柱下独立基础,墙下条形基础经计算原基础可利用。

  楼板加固

  1.加固方案

  对于混凝土楼板强度低、承载力不足的加固方法主要包括预应力加固法粘钢加固法粘贴碳纤维布加固法、置换混凝土加固法等。考虑到基层混凝土强度略低,受力钢筋配置不足,综合造价等原因,最终决定采用新浇配筋混凝土加固法。根据钢筋混凝土板加固补强设计,采用新浇配筋混凝土加固又可分为两种情况:

  ①在整体现浇板上作分离式补强。

  ②在整体现浇板上作整体式补强。

  其中,分离式补强即在原有钢筋混凝土板上另做分离的钢筋混凝土板这两层是分离的,新浇筑的一层混凝土板可与原混凝土板一起承担外荷载;而整体式补强就是在原有钢筋混凝土板表面,经过处理再浇筑一层新的钢筋混凝土板,使两层板合二而一,成为一个整体,从而提高其承载力。针对本工程实际情况,决定对原钢筋混凝土楼板进行整体式补强。

  进行整体式补强后,如何保证新旧混凝土板的协调工作是衡量该种加固补强方法有效性的关键。目前采用的方法有两种。

  ①用热碱水刷洗新老混凝土结合面并用水冲洗干净,然后用凿子或电钻将结合面凿毛,凿毛点的纵横距离不大于200mm,凿毛深度5mm左右。

  ②在浇筑新混凝土前,先将短钢筋植入楼板中以起锚固作用,然后再浇筑新混凝土。

  以上两种方法对跨度较小的楼板而言是可行的,但本文中的工程实例有部分板的跨度比较大,采用上述两种方法无法确保新旧混凝土板的协同工作,因此对于本工程中跨度较大的板采用开槽设“暗梁”以形成锚固件,从而更好地传递剪力和拉力,增强新旧混凝土的整体性,保证其协同工作。开槽的板带划分可取预留板带与开槽板带宽之比为6:1,开槽设梁,梁的的断面尺寸为30mm×50mm,预留板宽为300mm。不考虑原板内钢筋受力,新增纵筋等于原板带配筋面积,板上表面配¢8@100的双向钢筋网。后浇细石混凝土标号为C30。

  2.加固施工方法

厂房增层加固改造施工
厂房增层加固改造施工

  ①凿除混凝土板表面的浮浆,深约15mm,直至露出原混凝土板顶钢筋然后按以上所述方案开槽。

  ②用热碱水刷洗新老混凝土结合面并用清水冲洗干净,然后用钢刷和凿子将结合面刷糙凿毛,凿毛点的纵横距离不大于200mm,凿毛深度5mm左右。

  ③扫除凿毛的碎屑,用压力水冲洗干净,涂刷混凝土界面剂一道或涂刷水泥净浆两道。

  ④在板的跨中部位设置临时顶撑,顶撑在沿次梁的方向间距1m。顶撑下设木楔调整顶撑。

  ⑤现浇细石混凝土C30厚50mm,内配¢8@100(双向植筋),保护层厚度为15mm。浇筑混凝土前,在旧混凝土结合面上涂刷水泥净浆,掺108胶水或铝粉(为水泥重的0.5/1000~2/10000)。

  ⑥精心养护,补强层混凝土达到设计强度后,拆除临时顶撑投入使用。

  ⑦考虑到耐久性的要求,在板底刷10mm厚耐久性砂浆抹面,耐久性砂浆的重量配比为水泥∶砂子∶水∶聚醋酸乙烯=1∶2.5∶0.51∶0.05。

  楼面梁加固

  1.加固方案

  由于楼面建筑使用功能改变,除楼板需要加固外,梁的改造更是不可避免。常用的加固方案有加大截面加固法、置换混凝土加固法、粘结外包型钢加固法、粘钢加固法、粘贴纤维布增强塑料加固法、锚栓锚固法、预应力加固法、增加支撑加固法等。经比较最终采用加大截面加固法。

  ①在适筋条件下,混凝土受弯构件正截面承载力将随钢筋面积和强度的增大而提高。

  ②在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区,增加现浇混凝土配U形箍筋及纵向钢筋增大构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。

  ③加大截面法施工工艺简单,操作方便,经济节约,有成熟的设计和施工经验,可靠性易保障。

  2.加固施工方法

  施工时位于梁上的楼板每隔500mm开一小孔,以便浇筑混凝土。为增加安全度,梁高h不计原板厚,按简支梁进行计算。梁的纵筋采用植筋法锚入柱内或梁内。

  3.新旧楼梯的连接

  在原二层楼面梁上凿出横截面尺寸为100mm×150mm的缺口,长度等于新加梯板的宽度作法,新加梯板的纵向钢筋4和5锚固于此缺口内,并在锚固端附加通长钢筋6与钢筋4和5焊接。浇筑混凝土时,先用水冲洗凿出的梯口梁缺口,浇一层素水泥浆和1∶2水泥砂浆后再浇筑混凝土。

  4.柱加固

  本工程原有柱为400X600,尺寸较大,运用PKPMApp验算符合强度要求。原屋顶上有女儿墙,为使新增层与原女儿墙连接为一整体,经研究确定其圈梁、构造柱可沿墙、纵墙与横墙交叉处适当设置,构造柱主筋与原下层顶柱主筋焊牢。选用了暗圈梁,暗构造柱,这样既节省造价,不影响建筑物外观,又施工快捷方便,缩短了工期。

  在适筋条件下,混凝土受弯构件正截面加固采用传统的加大截面法仍然是最有效的方法。采用置换受压区混凝土并增设暗梁形成锚固键的方法加固楼板,是最经济合理的。以上的方案施工工艺简单,操作方便,经济节约,有成熟的设计和施工经验,可靠性好。

  本工程在加固改造施工过程中定期进行沉降观测,所测数据均满足设计要求。植筋选用有资质的队伍进行,满足了锚固长度要求,保证了植入钢筋的可靠性。本工程从开始施工至今,未发现任何结构问题。

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