某水产公司冷冻库加层结构设计与施工

2013-04-25林秋怡

滁州学院学报 2013年5期

林秋怡，陈微

随着城市建设的发展，人们对建筑物功能的要求越来越高，既有建筑的规模和功能不能满足新的使用要求，但由于用地紧张、昂贵的拆建费用、施工工期以及对正常生活秩序和环境的严重影响等问题的存在，无法大量拆除重建，而在保存原有建筑体形的基础上，对其进行加固和现代化改造，具有投资少、影响小、见效快的特点，比较符合我国现有国情[1-6]。

1 工程概况

本项目为浙江省某水产公司冷冻库的加层改造工程。该楼原为一层框架结构房屋(局部带夹层)，建筑布置共7间，6间开间为4m，1间开间为5m，进深为12.8m，层高为6m。该房屋屋面梁的两端和跨度中点处各设置了一根7跨连续小梁。屋面连续小梁截面尺寸为250×450mm，底部配3 18；板的厚度为110mm，横向配 10@100，进深方向配 10@200。为满足使用功能需要，业主要将一层冷冻库加层为二层，把原屋面板改作第二层冷冻库的楼面使用。楼面使用活荷载为1.5t/m2。

2 加固方案

既有建筑的增层改造工程，最重要的一个原则就是加固设计必须满足新增楼层的荷载，对原屋面梁、原屋面板、原框架柱采取加固措施，使主体结构满足极限承载能力和正常使用的要求。

2.1 原屋面梁的加固方案

原屋面梁采用“无粘结钢绞线体外预应力加固法”进行加固。预应力加固法的主要优点是立即见效，随着预应力的施加，裂缝宽度随即变小，大梁产生反拱，构件原有钢筋的应力随即变小，属主动加固法。预应力施加以后可以产生反向弯矩，平衡一部分荷载产生的弯矩[7-9]。

根据PKPM计算结果，加固大梁在屋面新增活荷载1.5t/m2作用下产生的弯矩为M=1351 KN*m，8根新增无粘结钢绞线提供的反向弯矩为：MP=n×tp×Z=8×170KN×1.0m=1360 KN*m >M=1351 KN*m,满足要求,其中Z表示钢绞线在支座和跨中位置的平均高差值，tp表示每根钢绞线的预应力张拉值，n表示钢绞线数量。根据以上计算结果，需配置8根极限强度为1860N/mm2的低松弛无粘结钢绞线，成三折线形布置在梁的两侧(见图1)，剖面(见图2)，每根钢绞线的张拉力为170KN，可以平衡掉1.5t/m2楼面活荷载产生的弯矩。梁的自重和楼面上的静荷载考虑由原屋面梁承担。梁的预应力施加工作待屋面板加固以后进行，以减小梁的反拱值。

图1 原屋面大梁加固图

图2 原屋面大梁加固剖面图

2.2 原屋面板加固方案

原屋面板采用顶面加大截面法进行加固。即在原屋面板的顶面再浇一层砼，砼中设置负钢筋，利用原屋面板中的钢筋作为正钢筋，设置拉接筋将原屋面板与新浇砼连成整体(见图3)。为了使原屋面板内的钢筋能满足二层冷冻库荷载的要求，还需在板的跨中设置一根小梁，使每间原二跨连续板变为四跨连续板，板的跨度由6.4m变为3.2m(见图4)。

图3 新增叠合层楼板加固图

图4 原屋面梁加固平面布置图

图5 新增小梁加固图

2.3 一层原框架柱加固方案

3 施工工艺

(1)先施工板底十四根小梁。施工过程中应避免雨水从顶部板的砼灌注孔流入室内。

图6 柱加大截面加固剖面图

(2)小梁施工好以后再施工板顶叠合层。施工前应先将原找坡砼和防水层凿去，清理干净，并将原屋面板板面砼凿毛。在设置拉结筋之前应在板面上用墨线弹出拉结筋的位置。拉结筋要成对布置，每对拉结筋错开设置。在穿长向板筋之前要将板上的粉尘冲洗干净。在长向板筋铺设以后再将每对拉结筋互相焊接。在长向筋固定好位置以后再把短向筋铺设在长向筋上面。在设拉结筋的同时，将二层柱内侧底部短筋植入一层梁、柱节点中。

(3)在板顶叠合层砼施工之前要先进行柱子加固施工，二层柱子外侧的钢筋底部要伸入一层加固柱子外侧的加大截面砼中。

(4)加固原屋面大梁。准备工作可以提前进行，预应力张拉工作要分二次进行：第一次在柱子后浇砼施工之前进行，先张拉一半；第二次必须在屋面板叠合层砼施工之后进行，以免大梁产生过大反拱或使梁顶面开裂。