单层厂房改建成多层框架的加固施工技术1.pdf

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1、单层厂房改建成多层框架的加固施工技术摘要针对单层排架结构厂房在改建中所遇到的原结构加固、植筋锚固等技术处理进行总结，为类似的改建工程提供借鉴。关键词厂房改建结构加固植筋锚固1、引言嘉兴造船厂旧厂址位于嘉兴市区京杭运河旁。该厂房始建于 1984 年，建筑内净高 10.5米,分为 18、18、24 米三跨厂房。建筑面积 7654m2，原厂房基础采用天然地基上独立杯基，预制排架柱，预应力折线形屋架，和大型屋面板。该厂房由浙江省建筑科学研究院进行结构安全分析鉴定。经测定及计算复核，评定地基基础、排架结构等级为 A 级，具有正常的承载力功能和使用功能。屋架及屋面板结构为B 级。不显著影响承载力功能和使用

2、功能，仅有局部缺陷，工作正常，改建时修复即可。本次改建通过在原有厂房内增设钢筋砼楼层的方法，将原有单层排架结构厂房改建为三层框架结构博物馆建筑。经设计单位设计计算，经过改建后原有厂房结构不能满足设计要求，对原有基础、排架结构进行加固，对屋架及屋面板局部缺陷部位进行加固修复。2、杯形基础加固根据设计图纸要求，采用对原杯形基础进行基础底面积扩大，使地基承载力不超过允许值，对原基础增大基础高度，以提高基础的抗弯和抗冲切强度。2.1、扩大基础底面积将原基础增大边的底台阶混凝土凿去 150mm，使原基础底边的钢筋露出，以便和新加基础钢筋的焊接。部分原基础的增大部分沿四边扩大，部分原基础沿主要受力方向的对

3、称边，而另两边按构造扩出 200mm，新加基础的钢筋直径和原基础底板钢筋相同。钢筋焊接采用搭接焊，焊接长度不小于 10 倍（单面焊）钢筋的直径。由于部分原有基础底板钢筋位置的偏移，在原基础底板钢筋标准位置处钻孔植入一定数量的钢筋。钢筋规格间距与原基础相同。（见图 1）2.2、增大基础高度1 1在原有杯形基础杯口上做 500400 高暗环梁。并在原基础底台阶上做钢筋砼锥形围套。围套钢筋采用10130，主辐射状布置。围套钢筋上口锚入暗梁内，下口与新增基础底板钢筋相锚固。锚固长度按施工规范要求。围套施工前，原基础表面的泥土必须清理干净，并在新旧砼按接触面涂刷一层界面结合剂。为了加强新旧砼的结合，除在

4、基础表面凿毛外，还须在原基础面钻孔植筋。一般钢筋直径用 16mm，间距 300-400mm 梅花形布置。新增基础混凝土强度等级比原基础混凝土强度等级提高一级，且不应低于 C20，混凝土中不应掺入粉煤灰等混合材料，水泥强度等级不应低于 42.5。（见图 1）3、预制柱的加固本工程预制柱采用加大截面加固法。3.1、柱四周增加钢筋砼套把柱表面的抹灰层铲除，对柱混凝土表面存在的缺陷清理至密实部分，对原柱混凝土表面打成麻坑，坑深不小于6mm，每100mm100mm 的面积内不少于 5 个坑，并凿除柱四棱棱角，在柱表面涂刷一层高效砼界面剂。为了提高新旧混凝土粘结强度，增强结合面的抗剪能力，必要时还可在结合

5、面凿小坑埋入10 短钢筋，其长度为 100-150mm，伸入、出坑面各半，间距为 200-300mm，呈梅花状。然后用钢筋砼包套。围套的厚度采用 75-100mm。新加柱的纵向受力钢筋采用 14-25mm HRB335 级钢筋，并与原柱内的纵向钢筋共同作用。箍筋直径为 8-12mm，间距为 100-150mm，在柱的上下端。基础顶面及刚性地坪上下均加密，其他构造按一般柱要求。3.2、新加纵向钢筋的锚固框架柱中新加纵向受力钢筋通长设置，中间不断开，其下端伸入基础并满足锚固长度要求。上端应穿过楼板与上层柱脚连接及在新浇屋面梁处封顶锚固，其构造如下：框架柱新加纵向钢筋与原基础连接。当原基础也加固时，

6、则结合基础的加固把新加纵向钢筋锚入加固基础内，并满足锚固长度要求。当原基础不加固时，按以下两种做法加固。3.2.1、锚入原基础上做的台阶：在原基础顶的柱周围做 500400mm 钢筋砼压梁。钢筋采取上下各 814。新加柱主筋锚入该压梁内，同时应满足纵向钢筋的锚固长度要求。3.2.2、用直径法锚入基础：原基础顶面在加大柱截面部位凿毛。按新加纵向钢筋位置定位后植入短钢筋。其直径与新加纵向钢筋相同，锚入基础深度为 15 倍钢筋直径。伸出基础的长度根据与新加纵向钢筋的连接形式而定；可以采用焊接、机械连接或绑扎连接。3.2.3、框架柱节点在梁高范围内的箍筋处理。框架柱节点在梁高范围内，新加砼与2 2原柱

7、和梁的连接是一个薄弱环节，应该增设加强箍筋与梁腰锚固，以增强框架节点式核心区的约束。加强箍筋的直径和间距均应比加密区大些，其总截面面积不应该少，一般采用14200-250，加强箍筋的构造形式与梁高范围内加密箍筋的形式相同。3.2.4、柱加固围套混凝土强度等级比原柱混凝土强度等级提高一级，且不应低于 C20，水泥强度等级不应低于 42.5。为了新浇混凝土的强度和新旧结合面的粘结，控制新浇混凝土的坍落度以 40-60mm 为宜。由于原结构混凝土收缩已完成，后浇混凝土凝固收缩时易造成界面开裂或板面后浇层龟裂，因此，在新浇柱加固混凝土 12 小时内就开始饱水养护，养护期为两周，要用两层麻袋覆盖，定时浇

8、水。原有承台暗环梁16mm钢筋新浇承台焊接图14、大型屋面板的加固本工程建于 1984 年，部分屋面板的主肋强度严重不足，扰度和裂缝宽度都超过允许值，部分主肋预应力筋已严重锈蚀、断裂。设计采用槽钢直接承受屋面传来的荷载，以代替原主肋的作用。具体做法是将14a 槽钢顶在加固屋面板主肋的下侧，两端搁置在屋面梁或折线形屋架上，在支承处用垫板顶紧。槽钢顶面和主肋之间用钢楔塞紧焊接固定。这种加固的特点是施工简单、迅速、质量容易保证。（见附图 2）A屋面梁(屋架上弦）14槽钢-150*150*10A图2-300*300*12-150*250*10A-A-150*150*10-100*100*10 两块14

9、3 35、柱、梁节点植筋锚固技术本工程改建为三层框架结构，大量的新增框架梁钢筋须锚固于原有排架结构柱内。锚固胶采用杭州远大胶粘材料有限公司生产的 JG-602 锚固胶。正式施工前进行破坏性拉拔试验。钢筋产生断裂或颈缩，而砼基层无破坏，抗拉值满足设计要求。5.1、植筋施工工艺植筋施工其工艺流程按图：植筋定位植筋胶固化前以抽检形式作钢筋静态保护非破坏性拉拔试验5.2、施工要点5.2.1、孔深、孔径尺寸控制：按照建筑锚栓技术规程7.0.3 规定对于化学粘结锚筋最小有效锚固深度区 La15d，钻孔直径按 Dd+4-6mm，d 为钢筋直径。5.2.2、清孔控制：孔内浮灰必须清洁干净，必要时用丙酮进行清洗

10、。5.2.3、灌胶控制：注胶必须由孔底部注入，防止气泡产生。5.2.4、固化前静态保护控制：植筋后用专用工具保持钢筋静态不动，保护控制在化学反应时间 24 小时内。6、结论6.1、结构改建过程中进行了连续沉降观测。观测结果表明，沉降值均匀稳定，均在-10mm 内，沉降值在结构施工初期增加较大，而荷载稳定以后沉降值均趋于稳定。工程交付使用后进行跟踪观测，未发现明显不均匀沉降，沉降值符合设计及规范要求。4 4对新旧砼交接处做凿毛处理钻 孔孔径、孔深作隐蔽记录，并经监理验收签证，同时检查植筋胶的有效日期钢筋缓慢地旋到孔底，并在钢筋到底时已调整好方向用 圆刷 及 电 动风机清孔，确保孔内无灰尘由孔底开

11、 始注入植筋胶到适量有气泡时钢筋拔出6.2、在结构改建过程中，加强对主体结构变形的观测，未发现结构变形裂缝及温度裂缝。框架结构的承载力满足设计要求。通过本次改建工程结构施工，可以发现改建工程施工较一般新建工程有相当大的差异。既包括新建工程一些施工工艺，又涉及了改建加固的一些特殊工艺，是多种施工工艺的结合运用。本工程施工技术的应用希望为今后改建工程提供技术参考和借鉴。参考文献：混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）混凝土结构构造手册中国有色工程设计研究总院主编既有建筑地基基础加固技术规范（JGJ123-2000）混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）混凝土结构后锚固技术规程（报批稿）中国建筑科学研究院 20025 5