摘要︰過(guò)去建筑結(jié)構(gòu)加固的重點(diǎn)主要是舊房，但近十年來(lái)，無(wú)論舊房或新房都存在著加固的問(wèn)題，建筑結(jié)構(gòu)加固的工作越來(lái)越多。本文通過(guò)工程實(shí)例在不開(kāi)鑿原樓板及施工受到限制的情況下，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)廠房進(jìn)行加固。

　　關(guān)鍵詞︰廠房加固、優(yōu)化設(shè)計(jì)、噴射混凝土

　　隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的問(wèn)題也越來(lái)越多，表現(xiàn)出許多個(gè)性特征，因而加固方法也必須不斷發(fā)展和創(chuàng)新。靈活的運(yùn)用加固方法，以保證施工質(zhì)量和施工安全。

　　一 工程簡(jiǎn)介

　　某廠房為二層框架結(jié)構(gòu)，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，由于生產(chǎn)線進(jìn)行改造需在二樓增加新設(shè)備，因而導(dǎo)致二層樓面荷載大幅增加，屋面框架梁增加較大集中荷載。采用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件建模計(jì)算，在新增荷載作用下，原結(jié)構(gòu)局部區(qū)域板、梁、柱構(gòu)件承載力不滿足要求，應(yīng)對(duì)該廠房進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，使其滿足新的使用要求。

　　二 加固設(shè)計(jì)方案的選擇及應(yīng)用

　　該廠房為電鍍車間，工作環(huán)境腐蝕性較強(qiáng)，由于業(yè)主缺乏專業(yè)知識(shí)，未采取正確的施工順序，在該廠房加固前，二樓樓面的專業(yè)防水防腐蝕處理已施工完畢，而且生產(chǎn)設(shè)備的外箱也已安置就位，加固施工則會(huì)破壞已施工完畢的樓面防水層，設(shè)備外箱也需重新吊裝外運(yùn)。將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何進(jìn)行加固優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)盡量減少損失是本工程加固設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

　　⑴二層樓板的加固處理。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，增加樓面荷載后，局部區(qū)域樓板承載力相差較多，需進(jìn)行加固，初步方案擬新增次梁然后樓板上粘貼鋼板或碳纖維布。但該方案需鑿除板面防水層及粉刷層，且設(shè)備需吊裝外運(yùn)，經(jīng)濟(jì)損失較大。綜合考慮該工程實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)效益，為了避免進(jìn)行樓板的加固處理，本工程采用改變傳力途徑法，在設(shè)備外箱下鋪設(shè)鋼梁，如圖2、3所示。新增設(shè)備荷載通過(guò)鋼梁直接傳到原有梁上，避免了樓板的加固。

　　⑵二層樓面梁、屋面梁及框架柱加固處理①二層樓面梁加固。增加設(shè)備荷載后，原梁承受的荷載增加。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，原梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力提高幅度較大，局部梁甚至產(chǎn)生超筋破壞，所以對(duì)原梁采用三邊擴(kuò)大截面法加固，以大幅提高梁承載力。但是按照常規(guī)的施工方法，梁三邊擴(kuò)截面施工一般需開(kāi)鑿梁側(cè)局部樓板灌注混凝土，勢(shì)必對(duì)原樓面造成破壞。而與普通混凝土澆筑方法相比，采用噴射混凝土施工無(wú)需模板，可在板底梁側(cè)直接噴射施工，避免普通施工方法澆筑混凝土對(duì)樓板的開(kāi)槽破壞。并且噴射混凝土粘結(jié)性強(qiáng)，有較高的強(qiáng)度，可以形成較薄的密實(shí)的混凝土層與原有的結(jié)構(gòu)面粘結(jié)牢固且共同承載，因此，采用噴射混凝土的方法施工薄層混凝土是非常好的方法。為此，本工程設(shè)計(jì)考慮對(duì)梁側(cè)擴(kuò)截面混凝土采用噴射混凝土施工工藝進(jìn)行施工，相應(yīng)新增梁面縱筋植筋于板底梁側(cè)，新增箍筋自板底從梁中穿孔植筋形成封閉箍筋。

　　②屋面梁加固。由于屋頂新增230噸的水箱荷載，水箱柱落在原屋面框架梁和框架柱上。原框架梁在水箱柱集中力作用下計(jì)算產(chǎn)生超筋破壞，設(shè)計(jì)采取梁面梁底雙面擴(kuò)大截面法加固。③框架柱加固。因局部區(qū)域荷載大幅增加，該區(qū)域框架柱存在配筋不滿足計(jì)算要求，軸壓比超限等問(wèn)題，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367—2006)，該柱采用擴(kuò)大截面進(jìn)行加固。由于只需開(kāi)鑿柱擴(kuò)大的尺寸范圍的樓板，之后用細(xì)石混凝土澆筑擴(kuò)大柱截面，可以不破壞其余樓板，對(duì)原樓面的使用影響較小。因此加固框架柱可以采用立模板澆筑混凝土的方法進(jìn)行擴(kuò)截面加固，而無(wú)需采用噴射混凝土工藝，以節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

　　⑶地基基礎(chǔ)加固處理。由于上部結(jié)構(gòu)增加了生產(chǎn)設(shè)備荷載以及屋面水箱荷載，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，部分柱底軸力大幅增加，原地基基礎(chǔ)承載力不滿足要求。對(duì)既有建筑物地基基礎(chǔ)的加固，在具體選擇處理方法時(shí)，應(yīng)特別注意到，既有建筑物與待建建筑物的地基加固處理機(jī)理迥然不同。對(duì)既有建筑物，建筑物荷載已經(jīng)存在，建筑物也存在，因而對(duì)加同處理方法的選用，一是必須盡量減少對(duì)地基土體的擾動(dòng)，二是必須嚴(yán)格控制施工產(chǎn)生的附加沉降，使對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響降到最低程度。用錨桿靜壓樁技術(shù)處理地基，一是能明顯減少軟土的施工附加沉降，又不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲等，對(duì)周圍居民生活影響不大;二是樁壓入后與土形成樁土體共同作用，提高地基承載力，從而能夠承受上部結(jié)構(gòu)所增加的大量荷載。根據(jù)柱底軸力增加的幅度大小，本工程對(duì)于柱底軸力增加幅度較小的基礎(chǔ)采用外包鋼筋混凝土加固法擴(kuò)大基底面積加固(如圖5);而對(duì)于柱底軸力增加幅度較大的基礎(chǔ)采用增設(shè)錨桿靜壓樁加固法來(lái)承受柱底新增加的軸力(如圖6)。

　　錨桿靜壓樁是錨桿樁和靜壓樁相結(jié)合的一種施工工藝，其加固機(jī)理是通過(guò)在基礎(chǔ)上埋設(shè)受拉錨桿，利用錨桿固定壓樁架及構(gòu)筑物所能發(fā)揮的自重荷載作為壓樁反力，通過(guò)電動(dòng)液壓千斤頂將預(yù)制短樁段從基礎(chǔ)中預(yù)留或開(kāi)鑿的壓樁孔內(nèi)逐段壓入土層，當(dāng)壓入的樁達(dá)到預(yù)定的深度和擬定的承載力時(shí)，用微膨脹早強(qiáng)混凝土將樁與建筑物基礎(chǔ)連在一起，使七部結(jié)構(gòu)的部分荷載通過(guò)樁傳給地基較深較好的持力層，以減輕其負(fù)載。

　　但是當(dāng)基礎(chǔ)采用錨桿靜壓樁加固后，原先的獨(dú)立基礎(chǔ)變?yōu)闃冻信_(tái)，應(yīng)重新按照承臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算復(fù)核。因此。將原基礎(chǔ)改造為樁承臺(tái)，對(duì)基礎(chǔ)高度進(jìn)行大幅度增加，需增設(shè)梅花狀布置的銷筋鉆孔植筋于原基礎(chǔ)中，以增加新增基礎(chǔ)截面和原基礎(chǔ)之間的拉結(jié)，形成一個(gè)整體的樁基承臺(tái)。

　　三 結(jié)語(yǔ)

　　建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個(gè)重要組成部分。靈活的運(yùn)用加固方法，可以取得事半功倍的效果。該工程加固由于受到樓面施工的限制，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在進(jìn)行樓面加固時(shí)采用板面鋪設(shè)鋼梁直接傳遞荷載的方法，在梁擴(kuò)截面加固時(shí)考慮采用噴射混凝土的方法直接在板底對(duì)梁側(cè)進(jìn)行噴射施工，避免了對(duì)已施工完畢的樓面防水層造成破壞，減少了經(jīng)濟(jì)損失，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工程施工后使用至今未出現(xiàn)異常情況，加固效果良好。