預(yù)制短柱裝配式舊廠房插層加固改建技術(shù)研究

鄭信榮

上海新長(zhǎng)寧集團(tuán)建筑裝飾實(shí)業(yè)有限公司 上海 200050

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，近年來(lái)，在一些大中城市中，舊房利用與改造正日益受到市場(chǎng)的青睞和人們的重視。但是，由于舊房結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)年代久遠(yuǎn)等原因，在舊房改造中如何應(yīng)用新技術(shù)和新材料，以確保建設(shè)和使用安全，逐漸成為建筑施工研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。上海延安西路1234號(hào)原為6層舊廠房，屬預(yù)制短柱裝配式框架結(jié)構(gòu)體系，將其改建為8層公共租賃房，利用原1、2層6 m層高各插入1層新梁板結(jié)構(gòu)層。在吸取了既有經(jīng)驗(yàn)后，我們?cè)诖舜紊虾Ｑ影参髀?234號(hào)廠房改建中進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，使工程結(jié)構(gòu)改建施工更加安全和簡(jiǎn)便。

1 工程概況

上海延安西路1234號(hào)原為6層舊廠房建筑，自2003年閑置至今。本次施工將原建筑6層廠房改建為8層公共租賃房，具體內(nèi)容為：對(duì)原1、2層進(jìn)行插層改建，在原1、2層6 m層高內(nèi)各插入1層新梁板，層高由6 m變成3 m，其余原有各層層高保持3.5 m不變，均進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。本工程建筑平面柱網(wǎng)縱向開間均為6 m，共7個(gè)開間，橫向開間為7.5、3.0、7.5 m，總建筑面積約6 500 m2。

2 原始建筑結(jié)構(gòu)形式及改建設(shè)計(jì)方案

原始建筑結(jié)構(gòu)形式：舊廠房建筑原為預(yù)制短柱、預(yù)制花籃梁、預(yù)制板裝配式框架結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制板均為厚240 mm的重型預(yù)制板。該結(jié)構(gòu)的柱梁節(jié)點(diǎn)處和花籃梁頂部均為安裝就位后二次澆筑的混凝土。樁基與基礎(chǔ)當(dāng)時(shí)按10層建筑考慮設(shè)計(jì)，由于種種原因只施工到第6層結(jié)構(gòu)就結(jié)束了，后作為6層試驗(yàn)大樓投入了使用。

改建設(shè)計(jì)方案：根據(jù)設(shè)計(jì)單位復(fù)核，原樁基基礎(chǔ)無(wú)需加固，需對(duì)上部原主體結(jié)構(gòu)1、2層進(jìn)行插層設(shè)計(jì)，采用增大截面加固法加固原柱（由基礎(chǔ)至屋頂層），在原1～2層各增加新樓層鋼筋混凝土梁板，并對(duì)剩余各層老框架梁也采用增大截面法進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，原預(yù)制板底采用粘貼碳纖維材料加固設(shè)計(jì)。經(jīng)設(shè)計(jì)院計(jì)算復(fù)核，改建后的結(jié)構(gòu)能滿足設(shè)計(jì)使用要求。

3 結(jié)構(gòu)改建施工技術(shù)

本工程結(jié)構(gòu)插層改建加固主要施工流程如下：柱擴(kuò)大截面基礎(chǔ)施工→1層柱斷面擴(kuò)大施工→1層頂板、梁（新插層）結(jié)構(gòu)施工→2層柱斷面擴(kuò)大施工、2層頂原框架梁斷面擴(kuò)大施工→3層柱斷面擴(kuò)大施工→3層頂板、梁（新插層）結(jié)構(gòu)施工→4層柱斷面擴(kuò)大施工、4層頂原框架梁斷面擴(kuò)大施工→5層柱斷面擴(kuò)大施工、5層頂原框架梁斷面擴(kuò)大施工→6層柱斷面擴(kuò)大施工、6層頂原框架梁斷面擴(kuò)大施工→7層柱斷面擴(kuò)大施工、7層頂原框架梁斷面擴(kuò)大施工→8層柱斷面擴(kuò)大施工、屋面層原框架梁斷面擴(kuò)大施工。

3.1 框架柱擴(kuò)大截面基礎(chǔ)施工

首先將柱底周圍底層地坪局部打開，開挖土方至原基礎(chǔ)頂面，將老基礎(chǔ)面暴露出來(lái)，原為杯口基礎(chǔ)，在杯口基礎(chǔ)上新做鋼筋混凝土基礎(chǔ)圍套，高700 mm，每邊放出老柱邊300 mm，配筋按設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行，先種植φ12 mm@300 mm連接筋、綁扎φ12 mm@100 mm圍套箍筋，擴(kuò)大截面柱的主筋錨入新做鋼筋混凝土基礎(chǔ)鋼筋圍套內(nèi)固定好，然后在基礎(chǔ)圍套周邊砌磚胎膜，最后澆筑C40混凝土。這樣便使擴(kuò)大截面柱基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)牢牢地綁起來(lái)，形成了整體。

3.2 1～8層框架柱擴(kuò)大截面施工

1）對(duì)于新舊混凝土結(jié)合面，先清除原松動(dòng)的骨料、浮渣、塵土，并用清潔的高壓水槍沖洗舊混凝土柱面，再采用機(jī)械鑿毛，形成深度為3～4 mm均勻分布的麻點(diǎn)。

2）當(dāng)原混凝土鋼筋的少部分外露面已銹蝕，對(duì)其進(jìn)行除銹處理。

3）安裝綁扎新增受力鋼筋、箍筋。

4）箍筋按設(shè)計(jì)規(guī)定采用φ10、φ12 mm環(huán)形箍筋，間距均為100 mm，每個(gè)箍筋加工好后，先將其冷彎成大角度套入原柱，再合力將環(huán)形箍筋冷彎恢復(fù)成90°，與主筋用鉛絲進(jìn)行綁扎固定。

5）安裝柱模板，模板外側(cè)豎龍骨為木方50 mm× 100 mm@300 mm，在木方外側(cè)安裝φ48 mm×3.5 mm雙鋼管，水平間距500 mm，雙向?qū)輻U采用φ14 mm規(guī)格。

6）澆筑混凝土前一天，對(duì)舊混凝土構(gòu)件澆水保持濕潤(rùn)?；炷翝仓捎肅40預(yù)拌混凝土，將其運(yùn)到柱邊，搭設(shè)好澆筑平臺(tái)，上下兩人用鐵鍬接力將混凝土灌入模板內(nèi)，并采用振動(dòng)棒進(jìn)行體內(nèi)振搗與體外振動(dòng)相結(jié)合的施工方法，澆至新插層梁底50 mm處，養(yǎng)護(hù)10 d后拆模，混凝土外感效果較好，新舊混凝土較好地形成了整體構(gòu)件。

3.3 新1、3層插層樓板梁施工

1）設(shè)計(jì)將原1、2層（1～4層）所有柱斷面x方向和y方向一側(cè)加寬250 mm，另一側(cè)加寬100 mm（5層以上柱四周均加大100 mm）。寬250 mm一側(cè)設(shè)計(jì)框架主梁經(jīng)過(guò)，使新梁與老柱可靠連系，形成整體插層結(jié)構(gòu)。由于新加梁與柱存在偏心情況，柱梁連接處均采用水平加液方法處理。

2）新插層框架梁、樓板按施工方案搭設(shè)排架制模板，綁扎梁、樓板的鋼筋，然后采用C40預(yù)制混凝土固定泵澆筑，澆筑順序由東向西依次進(jìn)行。

不同科室間HPV-DNA、UU-RNA、CT-RNA和NG-RNA陽(yáng)性檢出情況 婦科門診UU-RNA檢出率最高，為60.61%，HPV-DNA檢出率為34.57%，以 HR-HPV-DNA為主檢出率為31.72%，CT-RNA檢出率為5.90%，NG-RNA檢出率為2.84%。皮膚性病門診HPV-DNA檢出率為30.69%，UU-RNA檢出率最高，為46.28%，CT-RNA檢出率為9.16%，NG-RNA檢出率為1.73%。男科門診和泌尿科門診標(biāo)本量較少，UU-RNA檢出率最高，為50.00%和33.33%。

3.4 原各層結(jié)構(gòu)框架柱、花籃梁加固施工

1）原每塊預(yù)制板寬均為1 200 mm，每塊板擱置點(diǎn)處開2個(gè)φ80 mm@600 mm孔?？妆仨氂脵C(jī)械鉆孔，不得碰到原預(yù)制板內(nèi)鋼筋，原則上開在原預(yù)制板空心圓孔處，使“箍筋一”能夠穿過(guò)施工（圖1），采用2φ12 mm@600 mm雙開口箍筋，雙面焊連接，形成封閉箍筋；其余部位按“箍筋二”施工，依照施工圖中直徑和間距（φ8 mm@150 mm）進(jìn)行操作，箍筋上端水平植入花籃牛腿中。

圖1 花籃主梁加固示意

2）通過(guò)擴(kuò)大原框架結(jié)構(gòu)花籃梁截面，提高結(jié)構(gòu)承載力和抗震性能，滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到框架梁柱節(jié)點(diǎn)為剛性節(jié)點(diǎn)的要求。為了避免新加框架梁主筋在原柱上同一水平面植筋鉆洞太多，對(duì)主體結(jié)構(gòu)施工階段安全不利，每根框架梁加固的新上排及下排主筋均采用2根主筋植入老結(jié)構(gòu)柱內(nèi)，其余梁主筋均繞過(guò)老柱體或彎錨入柱新增斷面中。這樣的施工方案可以減少老柱子上同一截面植筋鉆洞較多的不利情況，避免對(duì)施工中的老結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全影響，確保施工階段整個(gè)結(jié)構(gòu)施工處于安全狀態(tài)。

3）框架柱新增斷面每根主筋穿越樓層處均要繞開原預(yù)制主梁，遇到預(yù)制板處，機(jī)械開孔φ80 mm（兼作混凝土灌注口），使主筋穿過(guò)，主筋采用電渣壓力焊接頭。

4）加固各層梁、柱混凝土一次性澆筑，先澆柱后澆梁，由東向西依次澆筑，采用固定泵澆筑?；炷辆来螐念A(yù)制板機(jī)械開孔中灌入，加強(qiáng)振搗。為了保證不漏澆，要求每個(gè)孔中混凝土均要溢出，據(jù)此可表明加固斷面已澆實(shí)。拆模后效果比較好。

4 施工安全措施

1）為確保建筑基礎(chǔ)的安全，柱擴(kuò)大截面基礎(chǔ)施工要分批進(jìn)行，每批柱基礎(chǔ)施工數(shù)量不超過(guò)柱總量的25%，并要求施工點(diǎn)均勻分布，混凝土澆筑施工完成后及時(shí)回填土。

2）原1、2層（新1～4層）的施工對(duì)整個(gè)老建筑起到了很好的加固作用，因此在該階段施工時(shí)，要逐層科學(xué)、安全進(jìn)行，未施工到樓層內(nèi)的主要承重結(jié)構(gòu)，均不得擅自植筋鉆洞，以及進(jìn)行樓板機(jī)械開孔等有傷原結(jié)構(gòu)的操作，只能做結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的清理和鑿毛、拆除非承重墻等工作。3）新插層結(jié)構(gòu)施工順序應(yīng)為：先澆柱至梁底標(biāo)高處，在養(yǎng)護(hù)的同時(shí)，搭設(shè)樓板支架模板，綁扎梁板鋼筋，待柱的強(qiáng)度達(dá)到70%左右，再澆筑梁板混凝土，這樣先下后上分2次澆筑的施工方案能確保新插層結(jié)構(gòu)施工的安全可靠。4）安裝人貨兩用電梯，作為上部樓層建筑垃圾的垂直運(yùn)輸工具，不得在建筑物內(nèi)、外由上向下隨意拋扔建筑垃圾，防止高空墜物，避免集中堆載，以免引起安全事故。

5 結(jié)語(yǔ)

2）裝配式舊廠房預(yù)制樓板較多為重型預(yù)制板，每平方米至少可承受5 kN以上的活荷載，遠(yuǎn)超過(guò)民用建筑的使用活荷載。所以在通過(guò)房屋檢測(cè)、樓板靜載試驗(yàn)符合要求后，能保留的預(yù)制板盡量要保留，因?yàn)轭A(yù)制板整體拆除后對(duì)房屋的水平剛度影響較大，較易引起重大安全事故，對(duì)施工安全不利。

3）增大截面加固法是常見的框架結(jié)構(gòu)柱、梁加固方法，如何確保新舊結(jié)構(gòu)緊密連接形成整體，對(duì)原構(gòu)件混凝土界面的處理非常重要。本工程采用高壓水射流打毛結(jié)合花錘打毛的施工方法，使原構(gòu)件的混凝土界面得到很好的處理，使得新增斷面與原構(gòu)件實(shí)現(xiàn)緊密、可靠的連接，確保了加固的效果。

4）原花籃框架梁新增斷面的主筋與原結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行連接時(shí)，要注意采用可靠的施工方案，避免因植筋太多，嚴(yán)重削弱原結(jié)構(gòu)柱同一斷面，從而使結(jié)構(gòu)施工階段處于比較危險(xiǎn)的狀態(tài)，這就需要施工單位和設(shè)計(jì)單位一起研究最佳、最安全的技術(shù)方案，要確保施工過(guò)程中上部主體老結(jié)構(gòu)的安全。隨著插層加固一層一層地向上施工，整個(gè)新老結(jié)構(gòu)也就越來(lái)越安全，直至結(jié)構(gòu)封頂，從而真正達(dá)到插層加固改建的目的。

（鳴謝：本文承同濟(jì)大學(xué)徐偉教授審閱并提出寶貴的修改意見，謹(jǐn)此表示衷心的感謝?。?/p>