1工程概况
拟改建的商务楼于1994年设计施工完成后正常使用至今。质量检测单位对主体结构进行了全面的检测,资料数据和检测鉴定结果表明,原有结构应经过进行加固改造满足才能使用要求和规范要求。
原有建筑物平面被两道变形缝分成三个结构单位,二层平面图如图1所示(1～4轴为左侧部分,4～7轴为中间部分,7～12轴为右侧部分),呈∏形,左右两侧为四层内框架结构,中间部分为五层钢筋混凝土框架结构。业主要求左右两侧建筑使用功能的改变,一层改造为商铺和餐饮,需拆除部分结构承重墙,二至四层功能基本不变。
为实现加固改造的设计意图,必须解决好以下几个难点问题:
(1)本工程的加固改造设计需要将原有的一道承重墙改造成内框架结构。
(2)本工程的墙体加固改造较多,采用的是钢丝网砂浆面层加固法。
(3)原有结构的中间部分为混凝土框架结构,根据检测鉴定要求,原结构主要是整体层间变形不能满足现有要求,设计中采用扩大截面的方法。
2施工技术
2.1新增混凝土框架托换施工技术
2.1.1特点及使用范围:新增混凝土框架托换施工技术(以下简称为“托换技术”)是先将原有砌体结构的混凝土圈梁加固成设计要求中的框架梁之后,采用一定的支撑体系将加固后框架梁托起,将设计中设置柱的位置部分砌体凿除,之才后浇筑框架柱,待新增的混凝土框架梁柱体系完全达到设计强度后,拆除承重墙体,完成对既有砌体结构托换过程。新增混凝土框架托换施工技术主要应用于既有砌体结构加固改造工程。
2.1.2加固工程应注意的主要问题:新增混凝土框架托换施工技术是在原结构正常承载原有上部结构荷载的情况下施工,在钢筋制作安装、模板支设和混凝土浇筑时,必须解决好以下方面的问题。
(1)施工前,必须了解原有结构的受力情况,对原有砌体结构的梁、板做好合理的临时支撑。
(2)必须处理好新增框架结构体系与原有砌体结构的界面,以方便施工完成后的拆除工作。
(3)必须严格按照科学的施工技术要求进行拆除工作,布置好合适的拆除方案,同时需及时做好施工中结构变形的监控,并做好相应的应急措施。
2.1.3 新增混凝土框架托换施工技术在本工程中的应用。
2.2钢筋网砂浆面层加固改造墙体施工技术
2.3框架结构加大截面施工技术
2.3.1 特点及使用范围:框架结构加大截面施工技术是将原结构构件表面凿毛和清洁处理,采用钢筋混凝土包套或部分包套来增大原构件的截面面积,以提高其承载力和刚度,或改变其自振频率的一种直接加固法。优点是有长期的使用经验,施工简单,适应性强。缺点是湿作业,施工期长,易形成肥梁胖柱。适用于梁、板、柱、墙等构件及一般构筑物的加固,特别是原截面尺寸显著偏小及轴压比明显偏高的构件加固。
2.3.2 应注意的主要问题:框架结构加大截面施工技术的加固效果,与原结构在加固时的应力水平、结合面构造处理、施工工艺、材料性能以及加固改造时是否卸荷等因素直接相关,必须注意以下几个问题。
(1)必须处理好关键节点的施工,框架结构的节点对于整个结构的运行使用起着及其重要的作用,柱与基础处的加固连接,柱与梁的加固改造连接必须严格按照规范执行。
(2)必须保证新旧混凝土具有较高的结合强度。
(3)必须凿去原构件结合面风化酥松层、碳化锈裂层及严重油污层,直至完全露出坚实基层,再进行凿毛。
(4)必须在新旧混凝土之间涂刷一层高粘结性能的界面剂。
2.3.3框架结构加大截面施工技术在本加固工程中的应用。
3施工工艺及质量保证措施
3.1 新增混凝土框架托换施工工艺及质量保证措施
新增混凝土框架托换的主要施工工艺如下:支设临时支撑→圈梁凿毛→支设梁增大截面模板→安装梁钢筋骨架及浇筑混凝土→凿除柱截面处的墙体→支设新增柱钢筋、模板及浇筑混凝土。依次逐层施工完新的框架结构体系并使其完全达到设计承载力后,拆除被托换的原结构承重墙体,最终形成新的框架结构体系。
在整个的施工操作过程中,我们通过计算设置最不利情况下的支撑体系,采用了刚度较大的满堂钢管架支撑体系,设置范围为需托换框架柱的左右两跨及端部的相邻跨,钢管的水平和垂直间距均为1.0m。为了减少对原结构楼板的影响,钻孔时,先对楼板钢筋进行探测,尽量避开原楼板的钢筋。为保证新增混凝土的密实性,浇筑用混凝土的塌落度宜大于180mm且具有一定的膨胀性能,同时,在新旧混凝土之间涂刷一道高粘结界面剂。
3.2 钢筋网砂浆面层加固改造墙体施工工艺及质量保证措施
钢筋网砂浆面层加固墙体的主要施工工艺如下:铲除原墙面粉刷→钻孔,用水冲刷→喷素水泥浆一道→铺设钢筋网并安设锚筋→浇水湿润墙面→抹水泥砂浆并养护→墙面装饰。
在本加固工程施工中,当遇到原墙面碱蚀严重时,先清除松散部分,采用了1:3水泥砂浆抹面,剔除了已松动的勾缝砂浆。在墙面钻孔时,先按设计要求划线标出锚筋位置,并用电钻打孔。在抹灰工艺中,采用了分层抹灰,每层厚度控制在15mm。抹灰完成后进行了及时养护,内墙面采用了经常浇水,外墙面除经常浇水外,还在外墙面上挂了一层草袋,以减少暴晒或低温产生的影响。
3.3 框架结构加大截面施工工艺及质量保证措施
框架结构加大截面的主要施工工艺如下:梁、柱凿毛→安装模板及钢筋骨架→涂刷界面剂→浇筑柱、梁混凝土并养护。
在浇筑混凝土之前,充分湿润原有混凝土凿毛后的表面,浇筑完后进行合理的养护。为确保钢筋分项工程,锚筋进行了除锈处理,锚孔采用了钻孔成形,孔内采用压缩空气吹净并用水清洗,加固工程使用了饱满的浆液灌注,保证了锚筋的牢固。
